[发明专利]实现燃气发动机超低排放控制的后处理装置

说明书

本发明公开了一种实现燃气发动机超低排放控制的后处理装置，包括设置在发动机的排气增压器后部，且按顺序排列的三元催化系统、选择性催化器还原催化系统、氧化催化系统以及氨捕集系统；其中三元催化系统对发动机排出的尾气进行氧化还原处理，经氧化还原处理后的尾气中包括氮氧化合物。本发明的实现燃气发动机超低排放控制的后处理装置，能够进一步降低燃气发动机气体污染物排放，实现超低气体污染物排放控制。

技术领域

本发明是关于发动机制造领域，特别是关于一种实现燃气发动机超低排放控制的后处理装置。

背景技术

为满足重型商用车及发动机国六排放法规(GB17691-2018)要求(排放限值要求NO_x控制≤0.46g/kWh，CH₄≤0.5g/kWh，NMHC≤0.16g/kWh，NH₃≤10ppm)，目前天然气发动机采用当量+EGR+TWC+ASC的燃烧技术路线。该技术发动机通过燃烧优化、发动机本体设计等措施控制发动机使得PM、PN排放达标法规要求。同时，通过应用上述措施，以及外部冷却EGR策略将NO_x、NMHC、CH₄、CO原始排放控制到一定水平；通过机外净化的方式(TWC)降低发动机尾气中的NO_x、NMHC、CH₄和CO排放，通过ASC处理由TWC催化器产生的NH₃排放，最终使发动机总体排放控制在国6排放法规限值之内。

国六排放法规对天然气发动机排气污染物的控制要求：NO_x控制≤0.46g/kWh，CH₄≤0.5g/kWh，NMHC≤0.16g/kWh，当前的技术方案TWC对空燃比控制精度要求较高(如图1所示)，使用当前方案受空燃比窗口的限制，较难以实现超低排放控制。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现燃气发动机超低排放控制的后处理装置，其能够进一步降低燃气发动机气体污染物排放，实现超低气体污染物排放控制。

为实现上述目的，本发明提供了一种实现燃气发动机超低排放控制的后处理装置，包括设置在发动机的排气增压器后部，且按顺序排列的三元催化系统、选择性催化器还原催化系统、氧化催化系统以及氨捕集系统；其中三元催化系统对发动机排出的尾气进行氧化还原处理，经氧化还原处理后的尾气中包括氮氧化合物。

在一优选的实施方式中，经过三元催化系统氧化还原处理的尾气进入选择性催化器还原催化系统进行进一步氧化处理，在选择性催化器还原催化系统内进行以下化学反应：

CO+1/2O₂→CO₂ (1)

HC+O₂→CO₂+H₂O (2)。

在一优选的实施方式中，经选择性催化器还原催化系统进一步氧化处理的尾气进入氧化催化系统进行化学反应，在选择性催化器还原催化系统内进行一下化学反应：

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O (3)

4NO+O₂+4NH₃→4N₂+6H₂O (4)

2NO₂+O₂+4NH₃→3N₂+6H₂O (5)；