[实用新型]利用液氨为SDPF还原剂的非道路柴油机用尾气后处理装置

说明书

利用液氨为SDPF还原剂的非道路柴油机用尾气后处理装置，包括涡后尾气后处理系统、液氨气化及计量喷射系统和非道路柴油机控制系统，涡后尾气后处理系统包括排气连接管和排气尾管，在排气连接管和排气尾管之间沿尾气排放方向依次连接有DOC装置、氨气混合器和SDPF装置，涡后尾气后处理系统的管道上还设有氮氧传感器、排温传感器、压差传感器，其中压差传感器的两端分别与SDPF装置的两端连接；所述液氨气化及计量喷射系统的氨气喷射连接管与氨气混合器连接，为涡后尾气后处理系统提供氨气；所述非道路柴油机控制系统与各个传感器信号连接。该装置能够有效解决尿素热解过程复杂难以控制的问题，提高瞬态排放控制精度和降低用户使用成本。

技术领域

本实用新型属于涉及非道路柴油机排放控制技术领域，尤其涉及一种利用液氨为SDPF还原剂的非道路柴油机用尾气后处理装置。

背景技术

为了满足非道路国四及更高排放法规对柴油机尾气中的氮氧化物、颗粒物数量、颗粒物质量等要求，目前主流的技术路线为在涡轮增压器的涡轮机前连接EGR阀和涡轮机后连接后处理装置，后处理装置主要有DOC(Diesel Oxidation Catalysis，氧化型催化转化器)、DPF(Diesel Particulate Filter，颗粒过滤器)、SCR(Selective CatalystReduction，选择性催化还原系统)和ASC(Ammonia Slip Catalyst,氨逃逸催化器)对尾气进行处理，以将较洁净的尾气排入大气中，从而有效降低非道路柴油机尾气对环境的影响。

目前，使用32.5％的尿素溶液的选择性催化还原技术的被广泛地用于降低非道路柴油机的NOx排放，其基本原理是储存于尿素箱中的尿素溶液，在尿素泵和尿素喷嘴的作用下喷出、雾化，然后经水解、热解之后产生氨气，氨气在催化剂的作用下将氮氧化物转化成氮气和水。尿素水溶液在水解产氨过程中反应复杂，瞬态过程难以精确控制；同时也面临NOx转化率低、低温下活性差、分解不完全导致的结焦、结晶和有效氨含量低等问题。

目前，最常用的柴油机后处理系统是通过将DOC、DPF、SCR、ASC串联组合使用。但这种方式也会造成串联组合体积过大、管路布置要求高、SCR低温起燃性能差等问题。因此诞生了涂覆SCR催化剂的颗粒捕集器(Diesel Particle Filter with SCR Coating，SDPF)，即将SCR催化剂直接涂覆到DPF上。

SDPF技术缩短了管路布置的距离，也可显著提升SDPF的起燃速度。然而该结构使尿素混合管路缩短，不利于尿素分解后NH3在排气管中的均匀分布，且尿素泵和尿素喷嘴能力有限，不能保证混合效果达到反应效率的要求，若混合不均匀，则无法达到排放标准。同时，现有的SDPF系统中由于SCR催化剂对NO₂的争夺，导致原本可用于DPF被动再生的NO₂被SCR还原。这样一来，DPF被动再生温度变高、效率变低，一般只能采用主动再生，增加了油耗并降低了DPF的再生周期，且消耗了更多的NH3来还原NO2，导致尿素消耗量增加，减排成本提高。

因此，如何解决现有技术尿素热解过程复杂难以控制、SDPF系统中SCR催化剂对NO₂的争夺等问题，对于提高瞬态排放控制精度和降低用户使用成本至关重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用液氨为SDPF还原剂、采用分面分区涂覆催化剂的非道路柴油机用尾气后处理装置，该装置能够有效解决尿素热解过程复杂难以控制的问题，提高瞬态排放控制精度和降低用户使用成本。