[发明专利]用于操作减排系统的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种减排装置，更具体地涉及一种操作减排装置的 方法，该减排装置包括用于颗粒过滤器的再生装置。

背景技术

未经处理的内燃发动机排放物(例如柴油机排放物)包括诸如氮氧 化合物(NOx)、碳氢化合物和一氧化碳等。而且，来自某些类型的内燃 发动机-例如柴油机的未经处理的排放物还包括碳基颗粒物或“积碳”。 涉及积碳排放物的联邦条例变得越来越严格，因而对于从发动机排放物 中去除积碳的装置和/或方法的需要便更加迫切。

通过使用诸如过滤器或收集器之类的减排装置，能够减少发动机系 统释放的积碳量。这些过滤器或收集器被周期性地再生以便去除积碳。 可以用燃烧器使被捕集在过滤器中的积碳燃烧，从而使过滤器或收集器 再生。使用燃烧器燃烧积碳会使流过发动机系统的废气的温度升高，而 这些废气最终要释放到大气中。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于操作减排系统的方法可包括确定颗粒 过滤器是否需要再生并响应于确定结果而生成信号。响应于所述信号的 生成，内燃发动机的运转被调节以增大发动机产生的废气中的氧气含 量。废气可行进到燃料燃烧器。该燃料燃烧器可产生热量以点燃被捕集 在颗粒过滤器中的积碳。

根据本发明的另一个方面，减排组件可包括内燃发动机、颗粒过滤 器、燃料燃烧器以及控制器。燃料燃烧器可位于颗粒过滤器上游。控 制器可电联接到内燃发动机和燃料燃烧器。控制器可包括处理器和电联 接到处理器的存储器。存储器中存储有可由处理器执行的多个指令。执 行所述指令可以使处理器确定颗粒过滤器是否需要再生并响应于确定 结果而生成控制信号。执行所述指令还可以使处理器响应于控制信号的 生成而调节内燃发动机的运转，以增大发动机产生的废气中的氧气含 量。执行所述指令还可以使处理器响应于控制信号的生成而操作燃料燃 烧器，从而生成热量以点燃被捕集在颗粒过滤器中的积碳。

附图说明

图1是减排系统的一个示例性实施方式的示意图。

图2是减排系统的另一个示例性实施方式的示意图。

图3是减排系统的再一个示例性实施方式的示意图。

图4是减排系统的又一个示例性实施方式的示意图。

具体实施方式

如本文中将更详细地描述的，与诸如柴油机12之类的内燃发动机 结合使用的减排组件10包括积碳消除组件14。如图1所示，积碳消 除组件14具有燃料燃烧器16和颗粒过滤器18。燃料燃烧器16位于 颗粒过滤器18的上游(相对于图1中以箭头标示的来自发动机的废 气流)。在发动机12的运转过程中，废气流过颗粒过滤器18从而使 积碳被捕集在过滤器18中。经过处理的废气通过排气口20释放到大 气中或者流向下游的(相对于废气流)其它减排装置。在发动机运转 过程中，燃料燃烧器16不时地选择性地操作以使颗粒过滤器18再生。

在操作过程中，燃料燃烧器16接收燃料供给以产生用于加热流过 排气管线27的废气的火焰。被加热的废气朝下游行进到颗粒过滤器 18并点燃被捕集在其中的积碳。燃料燃烧器16必须维持能够将流过 的废气加热到足以点燃颗粒过滤器18中的积碳的温度的火焰。为了 达到足够高的温度，燃料燃烧器16需要足量的氧气，用于燃烧并因 此而加热废气。然而，在常规运转过程中诸如发动机12之类的发动 机产生的废气中所含的氧气可能不足以允许燃料燃烧器16达到再生 温度。之前采用空气补充供给装置来解决此问题，所述空气补充供给 装置可构造成沿废气路径设置以便给燃料燃烧器提供用于燃烧的空 气。然而，可以通过本文中描述的方法来调节发动机12的运转以产 生含有足量氧气的废气，所述氧气供给燃料燃烧器16，用于过滤器 18的再生。一旦启动燃料燃烧器16，其便开始产生热量。这些热量 通过废气流向下游并与颗粒过滤器18的上游面接触。该热量点燃被 捕集在过滤器基质中的积碳颗粒并使之燃烧，从而使颗粒过滤器18 再生。