[发明专利]一种尿素喷射装置、尿素喷射系统及尿素喷射控制方法

说明书

本发明涉及一种尿素喷射装置、尿素喷射系统及尿素喷射控制方法，该尿素喷射装置包括尿素喷嘴、压缩空气管路及加热装置，尿素喷嘴的出口与压缩空气管路连通，加热装置设置于压缩空气管路，加热装置用于对压缩空气管路内的压缩空气或者压缩空气与尿素喷雾的混合物进行加热；在冷启动时，加热装置能够在尿素进入排气管路前对尿素喷雾进行加热至预设温度进行汽化分解，这样进入排气管路的将是氨气与空气的混合气体，不会在排气管路中产生尿素结晶以及低温无法完成尿素分解的问题，这样可以降低尿素起喷的温度，由200℃降低至150℃，可以有效降低低温下的氮氧化物排放，并其通过加热装置可以严格控制尿素水溶液分解的温度，降低尿素结晶的风险。

技术领域

本发明涉及发动机后处理技术领域，特别涉及一种尿素喷射装置、尿素喷射系统及尿素喷射控制方法。

背景技术

现有的后处理系统技术方案由于发动机在冷启动时排气温度比较低，由于尿素水溶液在200℃以下很难分解，所以在排温比较低的时候(一般排温低于200℃)是不进行尿素喷射的，这就会导致柴油机冷启动时排气中的NO_X污染物比较高，如图1和图2，不能满足未来国七标准的排放要求；另外，在排气温度200℃～300℃时，喷入排气管路的尿素水溶液很难完全分解，就会形成尿素结晶。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种尿素喷射装置，以使其能够降低冷启动时排气中的NO_X污染物的浓度，减少或避免尿素在排气管路中的结晶的目的。

本发明的第二个目的在于提供一种包括上述尿素喷射装置的尿素喷射系统及尿素喷射控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种尿素喷射装置，包括尿素喷嘴、压缩空气管路以及加热装置，所述尿素喷嘴的出口与所述压缩空气管路连通，所述加热装置设置于所述压缩空气管路，所述加热装置用于对所述压缩空气管路内的压缩空气进行加热，或者所述加热装置用于对所述压缩空气管路内的压缩空气与尿素喷雾的混合物进行加热。

优选地，所述加热装置沿所述压缩空气管路内的压缩空气流动方向设置于所述尿素喷嘴与所述压缩空气管路的连通处的上游。

优选地，所述加热装置为设置于所述压缩空气管路内的电加热丝。

优选地，所述加热装置沿所述压缩空气管路内的压缩空气流动方向设置于所述尿素喷嘴与所述压缩空气管路的连通处的下游。

优选地，所述加热装置环绕于所述压缩空气管路外部。

优选地，所述加热装置包括绝缘隔热壳以及电加热丝，所述绝缘隔热壳包裹于所述压缩空气管路外且所述绝缘隔热壳与所述压缩空气管路之间形成空腔，所述电加热丝设置于所述空腔内。

优选地，所述压缩空气管路包括进口段、中间连接段以及出口段，所述进口段、所述中间连接段以及所述出口段相互连接成S形。

优选地，所述进口段与所述中间连接段之间以及所述中间连接段与所述出口段之间圆滑过渡连接。

优选地，所述尿素喷嘴设置于所述进口段与所述中间连接段之间的拐角处，且所述尿素喷嘴的出口朝向与所述中间连接段的轴向之间的夹角小于预设值。

优选地，所述压缩空气管路为不锈钢管路。

一种尿素喷射系统，包括：

如上任意一项所述的尿素喷射装置；

与所述尿素喷射装置的尿素喷嘴连接的尿素供给系统；

与所述尿素喷射装置的压缩空气管路的进气端连通的压缩空气供给系统，所述压缩空气管路的出气端在SCR装置的上游与排气管路连通。