[发明专利]一种柴油机尾气处理装置和方法

说明书

本发明属于内燃机尾气处理技术领域，具体涉及一种柴油机尾气处理装置和方法,包括两个DPF，两个所述DPF通过三通阀与柴油机的尾气管道连接；所述DPF包括滤芯和微波加热器，所述滤芯和所述微波加热器均设于所述DPF的管道中，所述微波加热器用于加热所述滤芯中的尾气颗粒。本发明能解决现有技术中柴油机尾气微粒在DPF系统再生不充分，尾气微粒易在滤芯中堆积，造成滤芯堵塞的问题。

技术领域

本发明属于内燃机尾气处理技术领域，具体涉及一种柴油机尾气处理装置和方法。

背景技术

据国际海事组织(IMO)估算，一艘十来万吨的大型货船，每天消耗的柴油以百吨计，固体颗粒物排放总量相当于全世界汽车排放的一半。

目前降低柴油机排放的主要措施有机前处理、机内净化和机后尾气处理。柴油机机前处理和机内净化已经达到很高水平，要想通过这两个途径进一步降低柴油机的排放具有一定限度。而机后尾气处理技术仍具有很大研究空间，并且国际研究发现颗粒物捕集器DPF是解决柴油机颗粒排放最有效的后处理技术。有研究表明：常规和未经优化的柴油机尾气净化装置，超过80％的气流经过少于50％的净化器载体截面积。

当前国内外的DPF系统多采用连续再生技术，即在DPF系统滤芯中涂有铂钯催化剂等，利用催化剂降低微粒的氧化活化能,使微粒能在相对较低的温度下燃烧，从而实现DPF系统中尾气微粒的再生。由于我国现阶段的燃油品质不能满足该系统的要求，尾气微粒在DPF系统再生不充分，尾气微粒易在滤芯中堆积，造成滤芯的堵塞。故采用连续再生技术的传统DPF系统使用一段时间后要将DPF系统中的滤芯拆除下来，清除滤芯中堆积的尾气微粒才能再投入使用，不能持续运行。因此，传统DPF系统并不适合在国内船舶柴油机上使用。

发明内容

本发明提供一种柴油机尾气处理装置和方法，以解决现有技术中柴油机尾气微粒在DPF系统再生不充分，尾气微粒易在滤芯中堆积，造成滤芯堵塞的问题。

本发明的第一方面提供一种柴油机尾气处理装置，包括两个DPF，两个所述DPF通过三通阀与柴油机的尾气管道连接；

所述DPF包括滤芯和微波加热器，所述滤芯和所述微波加热器均设于所述DPF的管道中，所述微波加热器用于加热所述滤芯中的尾气颗粒。

作为本发明第一方面的优选方式，还包括自动控制装置，所述自动控制装置包括控制器、尾气压力传感器、尾气温度传感器以及步进电机，所述尾气压力传感器、所述尾气温度传感器、所述步进电机以及所述微波加热器分别与所述控制器电性连接。

作为本发明第一方面的优选方式，所述尾气压力传感器、所述尾气温度传感器设于所述DPF的管道中，所述步进电机还与所述三通阀机械连接。

作为本发明第一方面的优选方式，还包括旁通气路，所述旁通气路与柴油机的尾气管道连接，所述旁通气路上设有旁通阀，所述旁通阀的通断受所述控制器控制。

作为本发明第一方面的优选方式，所述滤芯为蜂窝陶瓷滤芯，所述蜂窝陶瓷滤芯内设有波浪形孔道和非对称形孔道。

作为本发明第一方面的优选方式，还包括微波屏蔽网、隔热板，所述微波屏蔽网覆盖在所述滤芯的外周，所述隔热板覆盖在所述微波屏蔽网的外周。

本发明的第二方面提供一种柴油机尾气处理方法，设置两路DPF，将其中一路所述DPF与柴油机尾气管导通，另一路所述DPF与柴油机尾气管封闭，利用设置在所述DPF管路内的尾气压力传感器检测所述DPF的背压差，将背压差数据发送至控制器，若检测到的背压差达到预设阈值，则通过控制器发出指令封闭该路所述DPF并导通另一路所述DPF，与此同时再生被封闭的所述DPF，循环重复上述过程。

作为本发明第二方面的优选方式，所述再生被封闭的所述DPF包括：

利用微波加热器加热所述DPF中的尾气颗粒，使所述DPF滤芯内的尾气颗粒燃烧。