[实用新型]一种甲醇为外加能源实现颗粒捕集器再生的系统

说明书

本实用新型涉及一种甲醇为外加能源实现颗粒捕集器再生的系统。该系统包括：安装在发动机排气管上的DOC后处理器、DPF后处理器，安装在DOC后处理器上游的一套甲醇喷射系统，位于DOC后处理器和DPF后处理器之间的第一排气温度传感器，位于DPF后处理器下游的第二排气温度传感器，接头分别位于DPF后处理器上、下游的压差传感器；所述压差传感器用于测量DPF后处理器前后压力差值。甲醇在DOC后处理器前喷射进排气管，在DOC的催化作用下发生氧化反应，反应中释放的热量可以提高排气温度从而实现DPF的主动再生。

技术领域：

本实用新型涉及柴油发动机后处理技术，进一步涉及一种甲醇为外加能源实现颗粒捕集器再生的系统。

背景技术：

由于柴油机的扩散燃烧方式，其排放物中含有大量的颗粒物 (PM)。通常情况下采取优化缸内燃烧和颗粒氧化催化器来达到降低颗粒物排放的目的，随着排放法规的日益严格，颗粒氧化催化器的捕集效率已无法达到使用要求，故采用颗粒捕集器(DPF)来实现颗粒物的高效捕集，但是当碳载量达到一定限值时需要对其进行再生。常用的再生方式有通过外加能源使排气温度达到颗粒着火温度500-600℃的主动再生和利用化学催化来降低颗粒着火温度的被动再生。柴油/ 甲醇组合燃烧作为一种新型燃烧技术，其实施方式已在专利文献 CN105179112A中公开发布，通过缸内燃烧甲醇和耦合氧化催化器 (DOC)和颗粒氧化催化器(POC)即可达到国V排放标准，为了满足未来的国VI法规，需要将POC更换成DPF。由于该型发动机原排特性主要为较低的颗粒物和NOx生成，高达50％以上的NO₂/NOx 比例，以及大量的HC和CO排放，因此在NO₂/PM比值为8～15的工况下即可实现DPF的连续被动再生，当DPF的碳载量达到限值时则需要通过DOC来催化燃烧后喷的甲醇，以此升高排气温度来达到颗粒物的着火温度。

为了符合国六排放法规，并进一步扩大柴油/甲醇组合燃烧技术在重载车上的运用，迫切需要在原技术路线的基础上开发一种新的控制颗粒物排放并实现可靠再生的系统。

发明内容：

本实用新型目的在于提供一种可实现颗粒捕集器可靠再生的技术路线。该技术路线提出一种利用甲醇作为外加能源实现DPF主被动再生的系统。

术语解释：DOC后处理器代表柴油氧化催化器，DPF后处理器代表颗粒捕集器。

本实用新型的基本原理：向排气管喷一定量的甲醇，废气中甲醇等碳氢类化合物流经DOC时发生剧烈的燃烧反应并放出热量，使得 DOC下游处温度接近或超过被动再生过程中所需的平衡点温度；废气中的NO与O₂在DOC的催化下反应生成NO₂，可与DPF中捕集到的颗粒物发生氧化反应，进而降低DPF上加载的颗粒物，实现DPF 的主动再生。具体技术方案如下：

一种甲醇为外加能源实现颗粒捕集器再生的系统，包括：安装在发动机排气管上的DOC后处理器、DPF后处理器，其特征在于，还包括：安装在DOC后处理器上游的一套甲醇喷射系统，位于DOC 后处理器和DPF后处理器之间的第一排气温度传感器，位于DPF后处理器下游的第二排气温度传感器，接头分别位于DPF后处理器上、下游的压差传感器；所述压差传感器用于测量DPF后处理器前后压力差值。在上述系统上实现的一种甲醇为外加能源实现颗粒捕集器再生的方法，包括如下步骤：

甲醇喷射系统的压力维持在一定的数值；压差传感器测得DPF 后处理器的压差超过预设值时，甲醇喷射系统启动，甲醇喷射量依靠第一排气温度传感器、第二排气温度传感器的数值来控制，达到DPF 后处理器主动再生所需的排气温度，此时PM会与O₂在载体表面上发生剧烈的氧化反应；如果DPF后处理器下游的排气温度高于DPF 的安全温度，甲醇喷射系统则停止喷醇，直至DPF温度低于DPF的安全限值后再执行喷醇。

作为优选方案，所述甲醇喷射系统包括：甲醇供给系统和甲醇喷射控制系统。