[发明专利]SCR废气处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种废气处理装置，特别是涉及一种用于具有极大废气量和/或多条废气支管的柴油燃烧发动机的SCR(选择性催化还原)废气处理装置。

背景技术

在现有技术中，德国专利DE 198 17 994 A1公开了一种废气处理装置的结构型式，在该装置中，泵以稳定的压力把氨从氨储集器中抽到管道中。该管路分接了4个计量阀，每一个计量阀都把氨引导到与燃烧发动机燃烧室相连的排气管分管中。这样，就减少了废气中的氮氧化合物(NO_x)。

德国专利DE 699 10 605 T2公开了另一种结构的SCR催化式排气净化器，如该申请文件中的图2A所示，其利用3个计量阀台阶式地直接在前部、中部和尾部将尿素输送到该SCR排气净化器中。

德国专利DE 41 04 382 A1公开了一种燃气涡轮，它通过3个阀嘴在不同密封处进给氨-水溶液。

未公开的德国专利DE 10 2008 012 780涉及的是一种SCR废气处理装置，其中的供给单元应用了隔膜泵和压力式过滤器。此外还配置了拥有压力传感器、阀门和喷雾器的计量元件。用作还原剂的尿素-水溶液以开环方式循环流动。这种开环方式以及其他措施共同确保了在凝固点下，膨胀的尿素-水溶液不会损坏SCR废气处理装置。尽管在阀门处采用了开路循环，但为了给喷雾器提供足够压力，在计量元件上配置了反向节流板。

发明内容

本发明的目的是为具有极大废气量和/或多条废气支管的燃烧发动机制造一种成本低廉的SCR废气处理装置。

本发明采取的技术方案是：

SCR废气处理装置，泵给导管中流向多个计量单元的进口连接件的尿素-水溶液(HWL)施压，所述计量单元各自设有一个计量阀门和一个喷雾器嘴，将尿素-水溶液喷入废气管路；同时，计量单元的出口连接件通过比例阀通向液体箱，通过压力传感器测量导管中的压力。

进一步，所述比例阀在尿素-水溶液喷射量最大时是完全关闭的。

所述各计量单元分别设有一个压力传感器。

通过喷雾器嘴对计量单元进行分类，在本SCR废气处理装置上只能使用同一类别的计量单元。

所述压力传感器输出信号的平均值就是用于调节泵的优选理论值。

所述比例阀的开合度由控制装置依据尿素-水溶液的喷射量来调节。

所述比例阀在加电状态下是开启的。

上述尿素-水溶液(Harnstoff-Wasser-)在下文中简称为HWL。

本发明的主要优点是：

本发明SCR废气处理装置在运用于船舶柴油发动机、固定式柴油发动机、工程机械发动机、大型应急发电机和带缸座的分体式发动机(如V和W型发动机)中时，尤其具有优势。

本发明配置了具有计量阀和喷雾器的多个计量单元，这样可以在多个废气量较大处或分排气系统处喷入尿素-水溶液(HWL)。仅此一点就确保了废气流的良好分配并可以在单个分排气系统中实现。同时，与注射相比(尤其是与把几乎未分散的HWL射流喷到废气管的热面上相比)，该发明装置的喷雾器能产生较大的尿素-水溶液HWL反应表面积，从而具有优异的分配优势，可以彻底反应掉比例极高的尿素-水溶液HWL，在耗用微量HWL情况下获得良好的废气值。尤其对于应用于目前在混合方面已存在较大问题的大废气量场合而言，这一点极具优势。同时，本发明的废气处理装置也不必在发动机启动或预热阶段额外增加加热费用。例如，喷雾器嘴可使用多个圆片构成，这些圆片拥有特定型式的槽沟和/或洞孔，可多次将HWL旁路迂回，使其在从喷雾器嘴中喷出时呈剧烈旋流状态，这使得HWL在进入废气流时发生旋流雾化。这类旋流喷嘴与加热燃烧器领域中已知的旋流喷嘴不属于同一种类，该旋流喷嘴也可以专业表述为压力旋流喷雾器(Pressure Swirl Atomizer)。