[发明专利]一种DPF离线再生温度控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种DPF离线再生温度控制系统及控制方法，涉及柴油机的尾气后处理领域，包括后处理系统、导流系统、冷却系统、加热系统、NTP喷射系统、电压控制器和控制模块；所述冷却系统用来对后处理系统和NTP喷射系统进行冷却；所述电压控制器通过调整输入NTP喷射系统的电压来控制NTP发生器气体的生成；所述加热系统设置在NTP喷射系统和后处理系统之间，将NTP喷射系统输出的气体加热后输送到导流系统内经导流系统导流旋转后进入后处理系统；所述控制模块用来控制用来接收并处理系统的信号。本发明在发动机停机状态下对DPF高效再生，使得活性物质的生产率保持在较高水平，减少活性物质的分解，提高DPF内颗粒物的氧化速率，实现DPF的高效离线再生。

技术领域

本发明涉及柴油机的尾气后处理领域。具体地，涉及一种DPF离线再生温度控制系统及控制方法。

背景技术

柴油机因具有良好的经济性、可靠性、动力性和较高的热效率，在交通运输、工程及农用机械发电机组设备等领域应用广泛。与汽油机不同，柴油机因其高压缩比和较大的平均空燃比而导致柴油机的PM与NOx排放较高，而PM与NOx对人类的危害都不容忽视。粒径较小的PM会随着人们的呼吸进入体内，对心脏、呼吸系统造成损害。尾气中NOx的组成主要为NO和NO₂，NOx对呼吸道有刺激作用，会损害呼吸道造成咽部不适、干咳等，慢性影响主要表现为神经衰弱综合征及慢性呼吸道炎症。

柴油机颗粒物捕集器(Diesel Particulate filter，DPF)是目前降低柴油机PM排放最有效的排气后处理技术，PM捕集效率超过90％。随着PM的捕集DPF会发生不同程度的堵塞，使排气背压升高，影响发动机正常运行。因此，有必要适时对DPF进行再生。

低温等离子技术(Non-thermal plasma，NTP)是一种很有应用前景的尾气净化技术。利用空气为气源，放电产生O₃、NO₂等活性物质，具有系统简单、处理效率高、抗干扰能力强等优点。

专利CN-208734408U提供了一种利用NTP技术在线再生的方法，但由于在线再生存在产生的活性气体量不足，活性气体与排气共用主排气管而增大排气压力，活性气体在排气高温气氛下快速热解等缺点。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种DPF离线再生温度控制系统及控制方法。本发明在排气支管上安装加热器，可以实现DPF再生前的均匀预热，及再生过程中温度的调控，提高DPF再生效率，同时使得再生过程中DPF内温度可控；通过设置导流系统使得颗粒物被均匀捕集，使DPF内各通道的空气流动阻力趋于均匀，对再生时提高活性气体在DPF内的滞留时间有积极影响，减少再生时间，提高再生效率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种DPF离线再生温度控制系统，包括后处理系统、导流系统、冷却系统、加热系统、NTP喷射系统、电压控制器和控制模块；所述冷却系统用来对后处理系统和NTP喷射系统进行冷却；所述电压控制器通过调整输入NTP喷射系统的电压来控制NTP发生器气体的生成；所述加热系统设置在NTP喷射系统和后处理系统之间，将NTP喷射系统输出的气体加热后输送到导流系统内经导流系统导流旋转后进入后处理系统；所述控制模块用来控制用来接收并处理系统的信号。

进一步的，所述导流系统包括前端导流叶栅和后端导流叶栅；所述前端导流叶栅设置在后处理系统的进气端，后端导流叶栅设置在后处理系统的出气端，前端导流叶栅包括直圆管和渐扩管，后端导流叶栅包括渐缩管和直圆管；气流经直圆管进入渐扩管进入后处理系统后经渐缩管和直圆管排出；所述直圆管、渐扩管和渐缩管内均设置有3个气道，其中，直圆管的气道结构为流线型螺旋状，渐扩管和渐缩管的气道为直气道。

进一步的，所述渐扩管尾部附有微型电机，柴油机工作时微型电机带动前端导流叶栅旋转。