[发明专利]选择性催化还原装置主动除结晶系统

说明书

一种SCR装置主动除结晶系统包括：除结晶控制单元(6)，以及分别与除结晶控制单元连接的信息采集部和除结晶执行部；其中，所述信息采集部采集选择性催化还原装置(4)中与三聚氰酸结晶沉积相关的信息；所述除结晶控制单元基于来自所述信息采集部的信息确定选择性催化还原装置(4)中三聚氰酸结晶的沉积量，并在确定的沉积量大于预定值时发出启动主动除结晶操作的指令；所述除结晶执行部基于来自所述除结晶控制单元的指令而将选择性催化还原装置(4)内部的温度达到大约350℃以上而使得三聚氰酸结晶分解并随尾气排出。

技术领域

本申请涉及一种用于在发动机、尤其是柴油发动机尾气后处理系统的选择性催化还原装置中去除结晶的技术。

背景技术

发动机、尤其是柴油发动机尾气中包含NOx、HC、CO等有害成分。近年来，随着环保意识的增强，越来越严格的排放标准被执行，例如欧四、欧五、欧六等。

为了降低尾气中的有害成分，可选择适当的尾气后处理技术，以将发动机排出的有害气体量降低。现有的尾气后处理系统中常包括选择性催化还原(SCR)装置，用于利用作为还原剂的尿素选择性地与尾气中的NOx起反应生成反应并生成无毒无污染的N₂和H₂O。

现已发现，在SCR装置会产生结晶。这种结晶会沉积在SCR装置中以及下游侧排气管段的管壁上，结晶可能会随时间逐渐增多，导致排气管趋向于堵塞而流动不畅，以及导致排气管中的传感器被结晶覆盖而检测精度下降，从而影响整个尾气后处理系统的DeNOx功能。

SCR装置产生的结晶常被认为是低温下产生的尿素结晶，并且提出了各种去除尿素结晶的方法。然而，尿素结晶容易挥发，即使是在正常的尾气温度作用下也容易挥发。因此，SCR装置产生的长期积累的结晶并非尿素结晶，而是尾气选择性催化还原反应的副产物的结晶。因此，去除这种反应副产物的结晶对于SCR装置的性能和使用寿命来说是有意义的。

发明内容

因此，本申请的一个目的是提供一种用于去除尾气选择性催化还原反应的副产物的结晶的途径。

本申请在其一个方面提供了一种用于发动机、尤其是柴油发动机尾气后处理系统中的选择性催化还原装置主动除结晶系统，其包括：除结晶控制单元，以及分别与除结晶控制单元连接的信息采集部和除结晶执行部；

其中，所述信息采集部采集选择性催化还原装置中与三聚氰酸结晶沉积相关的信息；

所述除结晶控制单元基于来自所述信息采集部的信息确定选择性催化还原装置中三聚氰酸结晶的沉积量，并在确定的沉积量大于预定值时发出启动主动除结晶操作的指令；

所述除结晶执行部基于来自所述除结晶控制单元的启动主动除结晶操作的指令而将选择性催化还原装置内部的温度达到大约350℃以上，使得三聚氰酸结晶分解并随尾气排出。

根据一种可行实施方式，所述信息采集部采集下述信息：尾气温度、流量；尿素喷射剂量；选择性催化还原装置上游侧和下游侧的NOx含量。

根据一种可行实施方式，所述除结晶控制单元通过下式估算三聚氰酸结晶沉积量：

三聚氰酸结晶沉积量＝尿素总喷射量-起反应尿素量-泄漏消耗的尿素量

其中，尿素总喷射量根据每次尿素喷射剂量累计确定，起反应尿素量根据选择性催化还原装置上游侧和下游侧的NOx含量、尾气流量来确定，泄漏消耗的尿素量通过模型来标定。

根据一种可行实施方式，所述信息采集部还采集下述信息：尾气后处理系统的结构参数；环境条件。

根据一种可行实施方式，所述除结晶控制单元通过下式估算三聚氰酸结晶沉积量：

三聚氰酸结晶沉积量＝尿素总喷射量-起反应尿素量-泄漏消耗的尿素量+基于结构和环境因素的修正量