[发明专利]一种尿素双喷嘴喷射控制方法和废气后处理系统

权利要求书

1.一种尿素双喷嘴喷射控制方法，其特征在于，将SCR(3)和SCRF(2)以及中间管道(4)作为一个整体催化器，通过切片模型对所述整体催化器的温度和氨存储量进行计算，并对尿素喷射进行闭环控制，所述切片模型即是将催化器进行竖向的虚拟切片，以便于对每块切片进行单独模型计算；具体控制方法包括以下步骤：

S1：根据切片温度模型迭代计算每片切片的切片温度，并通过所述SCR(3)出口设置的第一温度传感器(12)进行自适应修正；所述切片温度模型将每片所述切片的热量变化分为热散逸和热增值，根据废气质量流量、上一片所述切片的切片温度、环境温度和温度变化率，计算向所述整体催化器散热的热增值和向环境散热的热散逸，得到当前切片的切片温度；

S2：基于切片目标氨存储模型，根据所述切片温度和废气质量流量计算每片所述切片的目标氨存储量，并累加计算得到总目标氨存储量；

S3：基于切片实际氨存储模型，再根据所述切片温度、所述废气质量流量与前尿素喷嘴(6)的氨喷射量和后尿素喷嘴(7)的氨喷射量，计算每片所述切片的实际氨存储量，并累加计算得到总实际氨存储量；

S4：基于所述总实际氨存储量和所述总目标氨存储量进行闭环控制，计算出总氨喷射量，并通过后NOx传感器进行反馈修正；

S5：再计算所述SCR(3)和所述SCRF(2)内部的氨累积量，由所述SCRF(2)与所述SCR(3)中所述切片的目标氨存储量和实际氨存储量计算分配系数，并得到所述前尿素喷嘴(6)的分配量和所述后尿素喷嘴(7)的分配量，进而得到所述前尿素喷嘴(6)的喷射量和所述后尿素喷嘴(7)的喷射量，并通过后NOx传感器(10)进行自适应修正。

2.如权利要求1所述的尿素双喷嘴喷射控制方法，其特征在于，所述SCRF(2)的内部具有主动再生热量和被动再生热量，根据所述SCRF(2)内的当前切片的碳累积量与其上一片所述切片的切片温度对当前所述切片的切片温度进行修正；所述中间管道(4)的切片温度通过所述后尿素喷嘴(7)的喷射量进行修正。

3.如权利要求1所述的尿素双喷嘴喷射控制方法，其特征在于，将所述第一温度传感器(12)的测量值与所述切片模型计算的最后一片切片的出口温度相除得到修正系数，根据修正系数修正各个切片的切片温度。

4.如权利要求1所述的尿素双喷嘴喷射控制方法，其特征在于，在步骤S3中，根据切片温度与切片序号查表，并通过所述废气质量流量进行修正计算得到吸附系数β、解吸附系数γ和转化系数δ，基于所述前尿素喷嘴(6)的喷射量和所述后尿素喷嘴(7)的喷射量对当前切片的氨存储增减量进行计算，从而得到切片中的实际氨存储量，再通过累加计算得到总实际氨存储量。

5.如权利要求1所述的尿素双喷嘴喷射控制方法，其特征在于，在步骤S5中，分配系数＝(SCRF目标氨存储量-SCRF实际氨存储量)/(SCR目标氨存储量-SCR实际氨存储量)，通过所述分配系数对所述前尿素喷嘴(6)的氨累积量和所述后尿素喷嘴(7)的氨累积量进行分配从而得到所述前尿素喷嘴(6)的分配量和所述后尿素喷嘴(7)的分配量，其中，所述氨累积量＝所述总氨喷射量-氨消耗量，所述氨消耗量＝氨转化量+氨泄漏量。

6.如权利要求5所述的尿素双喷嘴喷射控制方法，其特征在于，在步骤S5中涉及两个计算等式，所述前尿素喷嘴(6)的喷射量＝前半部分氨消耗量+所述前尿素喷嘴(6)的分配量；所述后尿素喷嘴(7)的喷射量＝后半部分氨消耗量+所述后尿素喷嘴(7)的分配量，从而计算得到步骤S5中的所述前尿素喷嘴(6)的喷射量和所述后尿素喷嘴(7)的喷射量。

7.一种废气后处理系统，其特征在于，依据权利要求1-6任一项所述的尿素双喷嘴喷射控制方法建立，所述废气后处理系统包括通过排气管(5)依次连通在柴油机(100)尾气出口的氧化催化器(1)和整体催化器，所述整体催化器包括SCRF(2)、SCR(3)和中间管道(4)，所述SCRF(2)上设有前尿素喷嘴(6)，所述SCR(3)上设有后尿素喷嘴(7)。