[发明专利]具有烃稀燃NOx催化剂的排气处理系统

说明书

技术领域

本公开总地来说涉及一种用于处理排放气体的系统。更具体地说，讨论一种用于提高烃稀燃NOx催化剂的上游的排放气体温度的装置。

背景技术

为了试图减少内燃机运转时排放到大气中的NOx和颗粒物的量，已经开发若干排气后处理装置。当进行柴油燃烧处理时，特别需要排气后处理系统。用于柴油发动机排气的典型后处理系统可包括柴油颗粒过滤器（DPF）、选择性催化还原（SCR）系统、烃（HC）喷射器和柴油氧化催化剂（DOC）中的一个或多个。

在发动机运转期间，DPF采集从发动机排出的烟灰并减少颗粒物（PM）的排放。随着时间的推移，DPF装满并开始堵塞。为了进行适当的操作，要求对DPF中所采集的烟灰周期性再生或氧化。为了再生DPF，需要排气流中相对较高的排气温度以及足量氧气来氧化过滤器中采集的烟灰。

通常使用DOC来产生热，以再生装载烟灰的DPF。当烃（HC）以等于或高于特定的起燃温度被喷射在DOC上时，HC会氧化。该反应是高度放热的，在起燃期间排放气体被加热。被加热的排放气体被用来再生DPF。

然而，在许多发动机运转状况下，排放气体没有足够的热，不能达到约300℃的DOC起燃温度。这样，DPF再生不会被动地发生。此外，NOx吸收器和选择性催化还原系统通常要求最低的排气温度，以正常工作。

可以提供燃烧器来加热在各种后处理装置上游的排气流。已知的燃烧器已经成功地提高用于汽车使用的内燃机的排气温度。由于其尺寸和成本，一些原始设备制造商拒绝使用现有的燃烧器。此外，包括内燃机车、固定发电厂、船舶等的其他应用可配备有相对较大的柴油机压缩发动机。来自较大的发动机的排气质量流量可能会超过通常提供给燃烧器的最大流量的10倍。尽管可以增加燃烧器的尺寸来解决所增加的排气质量流量，但与此解决方案相关的成本、重量和封装顾虑可能是不可接受的。因此，在本领域中存在对于配备有烃稀燃NOx催化剂的排气处理系统以及装置增加从发动机输出的排气的温度同时最低限度地影响排气系统的成本、重量、尺寸和性能的需求。还可能需要最低限度地影响和使用燃烧器相关的压力降和/或背压。

发明内容

本部分提供公开的总的概要，并不是其全部范围或所有特征的全面披露。

一种用于处理来自发动机的排气流的系统包括适于接收来自发动机的排气流的主排气通路。侧分支和主排气通路连通。再生单元位于侧分支内，用于燃烧燃料和加热流过主排气通路的排气。稀燃NOx催化剂位于主排气通路内并在再生单元的下游。还原剂喷射器位于再生单元的下游和稀燃NOx催化剂的上游，以将还原剂颗粒喷射到排气流中。控制器操作再生单元以增加排气的温度以及操作还原剂喷射器以降低稀燃NOx催化剂中的NOx。

一种用于处理来自发动机的排气流的系统包括用于燃烧燃料和加热流过排气通路的排气的燃烧器。稀燃NOx催化剂位于排气通路内并在燃烧器的下游。还原剂喷射器位于燃烧器的上游和稀燃NOx催化剂的上游，以喷射还原剂颗粒到排气流中。控制器操作燃烧器以增加排气的温度以及操作喷射器以降低稀燃NOx催化剂中的NOx。

一种用于处理来自发动机的排气流的系统包括用于燃烧燃料和加热流过排气通路的排气的燃烧器。稀燃NOx催化剂位于排气通路内直接接收在穿过另一催化剂之前由燃烧器加热的排气。烃喷射器位于燃烧器的下游和稀燃NOx催化剂的上游，以喷射烃到排气流中。控制器操作燃烧器以增加排气的温度到用于燃烧位于稀燃NOx催化剂内的活性部位的积碳的预定大小。

从这里提供的描述，进一步的应用领域将变得显而易见。本概要中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而并非旨在限制本公开的范围。

附图说明

这里描述的附图仅用于例示所选择的实施例，而不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。

图1是描绘用于控制来自发动机的排气的温度的系统的示意图；

图2是图1中描绘的排气后处理系统的包括微型再生单元的一部分的侧剖视图；

图3是可替代的再生单元的剖视图；

图4是可替代的再生单元的剖视图；

图5是包括分流器的发动机后处理系统的剖视图；

图6是包括分流器的后处理系统的透视图；

图7是另一种可替代的再生单元的一部分的局部透视图；

图8是另一种可替代的再生单元的剖视图；

图9至图13是描绘再生单元的可替代的入口管部分的透视图；

图14是描绘另一种可替代的排气后处理系统的剖视图；