[实用新型]一种用于SCR后处理系统的尿素水溶液的喷射系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及内燃机排气净化处理技术领域，特别涉及一种用于选择性催化还原(SCR)后处理系统的尿素水溶液的喷射系统。

背景技术

现有技术中，内燃机尤其是柴油内燃机的排气中含有大量的颗粒物(PM,Particulate Matter)和氮氧化物，对大气环境造成严重污染。这不符合现行的以及今后将颁布的环境保护相关法律法规的规定。

现有技术中，用于内燃机排气处理的方法存在一个缺点，即对PM和氮氧化物的净化处理无法同时实现，二者之间相互冲突。例如，采用废气再循环(EGR,Exhaust Gas Recycle)技术净化处理内燃机排气，可以实现排气中氮氧化物的含量大幅度降低，但排气中PM的含量反而升高，且燃油成本提高；采用高压喷射技术净化处理内燃机排气，有利于降低排气中PM的含量，但往往会使排气中氮氧化物的含量升高。

近年来，技术人员又开始关注柴油机均质混合气压燃(HCCI，Homogeneous Charge Compression Ignition)技术，希望从内燃机内同时降低PM和氮氧化物的含量，但HCCI技术适用的工况范围有限，内燃机模式切换控制复杂，且降低排气中PM和氮氧化物含量的效果不明显。

随着人类对大气保护意识的增强，国内外陆续颁布的环境保护相关法律法规逐步趋于严格化。对此，技术人员不得不采用后处理技术来净化处理内燃排气。

SCR后处理技术的基本原理是向内燃机排气中喷射燃油或者另外添加还原剂，利用合适的催化剂促使还原剂与氮氧化物发生化学反应生成氮气(N₂)，同时抑制还原剂与氧气的非选择性氧化反应。例如，以氨(NH₃)为还原剂的SCR后处理技术处理排气时，发生的主要化学反应如下：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O；

2NH₃+NO+NO₂→2N₂+3H₂O；

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O；

2NO₂+2NH₃→NH₄NO₃+N₂+H₂O。

由于氨具有较高的腐蚀性，液氨和氨水的储存和运输都很困难，因而氨不能直接用于车载SCR后处理系统。

针对氨作为还原剂的上述缺陷，技术人员通常采用尿素水溶液来提供还原剂。实践表明，浓度为32.5%的尿素水溶液具有最低的凝固点，其凝固点为-11℃，故国际上普遍采用浓度为32.5%的尿素水溶液来提供SCR后处理技术的还原剂，并将其命名为AdBlue。

采用SCR后处理技术净化处理内燃机排气，如果采用尿素水溶液来提供还原剂，需要将尿素水溶液喷射向排气。向排气中喷射尿素水溶液时，需要综合考虑氮氧化物的浓度、催化剂的工作状况和氨的泄漏量等因素。具体地，向排气中喷射尿素水溶液时需要精确控制尿素水溶液的喷射量的要求，使得在氨的泄漏量最高不超过25ppm、平均不超过10ppm的条件下，氮氧化物的转化效率最高。因此，对SCR后处理技术来说，如何实现尿素水溶液的精确计量和精确控制成为技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于SCR后处理系统的尿素水溶液的喷射系统。

本实用新型提供的用于SCR后处理系统的尿素水溶液的喷射系统包括尿素桶、隔膜泵、溢流平衡阀和喷射器；

所述隔膜泵通过第一管路与所述尿素桶连通；所述溢流平衡阀通过第二管路与所述隔膜泵连通；所述喷射器通过第三管路与所述溢流平衡阀连通；所述喷射器设于靠近排气管处，且所述喷射器与排气管相连通；所述溢流平衡阀通过第四管路与所述尿素桶连通；所述溢流平衡阀通过第五管路与所述喷射器连通。