CN203476453U - 尾气处理系统 - Google Patents

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孙崎
杨俊武
赵军
季海锋
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Abstract

本实用新型公开了一种尾气处理系统，其包括一发动机、一反应触媒装置、一尿素供应装置、一电子控制单元、前置NOx传感器和温度传感器，其中，所述反应触媒装置与所述发动机的排气端之间通过管道连接，所述前置NOx传感器和温度传感器设置在所述反应触媒装置与所述发动机的排气端之间，所述尿素供应装置的出口设置在所述反应触媒装置与所述发动机的排气端之间，所述电子控制单元分别与所述尿素供应装置、所述前置NOx传感器和所述温度传感器电连接。通过本实用新型的运用，可以高效精确的处理掉尾气中的NOx，防止空气被污染。

Description

尾气处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种尾气处理系统。
背景技术
自19世纪末第一台柴油机诞生以来，经历了100多年的不断发展和改进，凭借其良好的动力性、经济性和耐久性等优点被广泛应用于船舶、铁路、汽车、农用机械、工程机械、发电机组等各个领域。但是随着工业的进一步发展，地球环境日益恶化，近年来世界各国对柴油机的有害排放物日益重视，相继颁布了一系列柴油机排放法规，促进了柴油机排放控制技术的飞速发展。
柴油机的主要有害排放物有：NOx（氮氧化物）和PM（颗粒），还有少量的CO（一氧化碳）、HC（碳氢化合物）、SOx（硫氧化物）等有害气体。
氮氧化物NOx主要是由空气中的N2（氮气）和O2（氧气）在燃烧室内的高温、高压环境下反应生成的。其主要含量NO约占90%，NO2只占其一小部分。
颗粒PM（Particulate Matter）主要是低温时未充分燃烧的燃料生成小烟粒，并在烟粒的周围包裹了未燃烧充分的燃料和机油形成。
CO是由于燃料中混合气的不均匀燃烧或燃烧中O2量不足而产生的。
HC主要来源于未燃燃料及窜漏的润滑油。
SOx主要来源于燃料及窜漏润滑油中的S（硫）成分。
由于柴油发动机混合气形成和燃烧的固有特点，其排放物中的CO、HC的含量相对较少，SOx更多的取决于燃油本身的含硫量，所以PM和NOx则是排放控制的重点。
由于颗粒PM主要是由于低温未充分燃烧产生的，通过提高发动机燃烧温度和空气充量就能够有效控制颗粒PM的产生，所以目前发动机尾气处理系统主要解决的对象就是氮氧化物NOx。
为了有效的处理掉发动机尾气中的NOx，目前最有效的方法就是通过选择性催化还原技术（SCR，Selective Catalytic Reduction）进行处理，主要的操作方式就是在排气中喷入尿素水溶液等还原性物质，将NOx还原为N2和H2O(水)。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术发动机尾气排放超标，造成空气污染的缺陷，提供一种尾气处理系统。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种尾气处理系统，其特点在于，其包括一发动机、一反应触媒装置、一尿素供应装置、一电子控制单元、前置NOx传感器和温度传感器，其中，
所述反应触媒装置与所述发动机的排气端之间通过管道连接，
所述前置NOx传感器和温度传感器设置在所述反应触媒装置与所述发动机的排气端之间，
所述尿素供应装置的出口设置在所述反应触媒装置与所述发动机的排气端之间，
所述电子控制单元分别与所述尿素供应装置、所述前置NOx传感器和所述温度传感器电连接。
尿素供应装置主要提供反应用的尿素（（NH3）2CO+H2O），反应触媒装置为现有装置，一般集成在SCR消声器（选择性催化还原消声器）当中，里面装有促进反应的沸石，尾气处理的化学反应原理：
（NH3）2CO+H2O→2NH3+CO2
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O
温度传感器和前置NOx传感器测得排气温度信号和NOx含量信号并将两个信号传至电子控制单元；
电子控制单元根据得到的温度信号和NOx含量信号计算出需要的尿素喷射量，并控制尿素供应装置供给尿素。
这样，就能将尾气中的NOX处理掉，防止对空气的污染。
较佳地，所述尾气处理系统还包括一用于捕捉残余氨气的捕捉装置，所述捕捉装置的入口与所述反应触媒装置连接。
捕捉装置用于将反应后残余的氨气反应掉，避免污染空气。该处的化学反应原理
3O2+4NH3→2N2+6H2O
较佳地，所述捕捉装置的出口设置有后置NOx传感器，所述后置NOx传感器还与所述电子控制单元电连接。通过后置NOx传感器形成闭环控制，可以测得反应后的NOx含量，并使电子控制单元及时调整尿素喷射量。更有利于精确安全的进行尾气处理。
较佳地，所述尿素供应装置包括一尿素泵、一尿素罐和一尿素喷嘴，其中，所述尿素泵分别与所述尿素罐和所述尿素喷嘴连接，所述尿素泵还与所述电子控制单元电连接。尿素罐存有尿素，通过尿素泵可以将尿素抽取，并从尿素喷嘴喷出。
较佳地，所述电子控制单元与所述尿素泵的泵电机电连接。通过对泵电机的转速调控，可以控制喷射量。
本实用新型中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本实用新型的各较佳实施例。
本实用新型的积极进步效果在于：通过本实用新型的运用，可以高效精确的处理掉尾气中的NOx，防止空气被污染。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的结构示意图。
图2为本实用新型较佳实施例的处理流程图。
具体实施方式
下面举出较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
如图1所示，本实施例尾气处理系统，包括一发动机1、SCR消声器2、一反应触媒装置21、捕捉装置22、一尿素供应装置、一电子控制单元6、前置NOx传感器71、后置NOx传感器72和温度传感器8，其中，
所述尿素供应装置包括一尿素泵4、一尿素罐5和一尿素喷嘴3，其中，尿素泵4分别与尿素罐5和尿素喷嘴3连接，尿素泵4的泵电机还与电子控制单元6电连接。尿素罐5存有尿素，通过尿素泵4可以将尿素抽取，并从尿素喷嘴3喷出。
尿素供应装置主要提供反应用的尿素（（NH3）2CO+H2O），反应触媒装置21为现有装置，一般集成在SCR消声器2当中，里面装有促进反应的沸石，尾气处理的化学反应原理：
（NH3）2CO+H2O→2NH3+CO2
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O
反应触媒装置21与发动机1的排气端之间通过管道连接，前置NOx传感器71和温度传感器8设置在反应触媒装置21与发动机1的排气端之间，尿素供应装置的出口设置在反应触媒装置21与发动机1的排气端之间。
电子控制单元6分别与尿素泵4、前置NOx传感器71和温度传感器8电连接。本实施例中电子控制单元还与发动机1电连接，从而实现供电和控制。
如图2所示，温度传感器8和前置NOx传感器71测得排气温度信号和NOx含量信号并将两个信号传至电子控制单元6；
电子控制单元6根据得到的温度信号和NOx含量信号计算出需要的尿素喷射量，并控制尿素供应装置供给尿素。这样，就能将尾气中的NOX处理掉，防止对空气的污染。
本实施例尾气处理系统还包括一用于捕捉残余氨气的捕捉装置22，捕捉装置22的入口与反应触媒装置21连接。捕捉装置22也设置在SCR消声器当中。
捕捉装置22用于将反应后残余的氨气反应掉，避免污染空气。该处的化学反应原理
3O2+4NH3→2N2+6H2O
捕捉装置22的出口设置有后置NOx传感器72，后置NOx传感器72还与电子控制单元6电连接。通过后置NOx传感器72形成闭环控制，可以测得反应后的NOx含量，并使电子控制单元6及时调整尿素喷射量。更有利于精确安全的进行尾气处理。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种尾气处理系统，其特征在于，其包括一发动机、一反应触媒装置、一尿素供应装置、一电子控制单元、前置NOx传感器和温度传感器，其中，
所述反应触媒装置与所述发动机的排气端之间通过管道连接，
所述前置NOx传感器和温度传感器设置在所述反应触媒装置与所述发动机的排气端之间，
所述尿素供应装置的出口设置在所述反应触媒装置与所述发动机的排气端之间，
所述电子控制单元分别与所述尿素供应装置、所述前置NOx传感器和所述温度传感器电连接。
2.如权利要求1所述的尾气处理系统，其特征在于，所述尾气处理系统还包括一用于捕捉残余氨气的捕捉装置，所述捕捉装置的入口与所述反应触媒装置连接。
3.如权利要求2所述的尾气处理系统，其特征在于，所述捕捉装置的出口设置有后置NOx传感器，所述后置NOx传感器还与所述电子控制单元电连接。
4.如权利要求1-3任意一项所述的尾气处理系统，其特征在于，所述尿素供应装置包括一尿素泵、一尿素罐和一尿素喷嘴，其中，所述尿素泵分别与所述尿素罐和所述尿素喷嘴连接，所述尿素泵还与所述电子控制单元电连接。
5.如权利要求4所述的尾气处理系统，其特征在于，所述电子控制单元与所述尿素泵的泵电机电连接。
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