[发明专利]一种NTP协同排气催化冷却装置低温再生DPF的系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种利用NTP协同排气催化冷却装置低温再生DPF的系统及控制方法，涉及柴油机后处理技术领域，利用在线与离线相结合的方式再生DPF，NTP喷射系统、电源供给装置、后处理系统、油箱均与所述控制单元连接；本发明中催化冷却装置内通过冷却液可以有效地将排气温度降到300℃以下，可以实现后续的利用NTP低温在线再生DPF的目的。同时，当柴油机停止运行时，可以通过气体增压泵将NTP发生器产生的活性气体增压，通过向排气反向(与排气方向相反)通入DPF的方式，利用活性气体逆向喷气再生DPF。

技术领域

本发明涉及柴油机后处理技术领域，具体的，涉及一种利用NTP协同排气催化冷却装置低温再生DPF的系统及控制方法。

背景技术

柴油机因具有较高的燃油经济性和动力性，被广泛应用于运输及工农业生产领域。近年来，在轻型车领域，柴油发动机也越来越受欢迎。与汽油机相比，柴油机的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)排放低，氮氧化物(NOX)排放相当，而颗粒物PM的排放是汽油机的30～100倍。颗粒物会深入人体肺部，造成机械性负荷，损伤肺部自净机制。此外，PM更是造成雾霾的主要原因之一，严重影响大气能见度，造成安全隐患。因此，车用柴油机的有害排放受到日益关注。随着发动机后处理技术的发展，我国对重型车用柴油机的排放污染物的控制要求也在不断更新，尤其是对柴油机PM的排放控制提出了更高的要求。

柴油机颗粒捕集器(DPF)是目前降低PM最常用的机外净化后处理技术，DPF对PM的整体捕集效率可达90％以上。但在DPF工作过程中，沉积在DPF滤芯中的颗粒物，会逐渐增大发动机的阻力，导致DPF的排气背压增大，使得柴油机的工作性能恶化。因此，要适时地对DPF进行再生。

低温等离子体(NTP)是一种高效清洁的柴油机排气后处理技术，可去除沉积在DPF内的PM，低温等离子体技术以空气作为气源，在经过NTP发生器的放电作用后可以产生O₃、NO₂等活性物质，能够在较低温度下(＜200℃)与PM发生反应，实现DPF的再生。中国公开号为CN 110985171 A的中国专利申请中描述的一种可控NTP工况再生DPF的系统及控制方法，通过优化控制实现NTP处于最优工况下对DPF再生的方法，该方法还通过对排气温度进行能量回收，使DPF再生窗口温度处于有利于NTP活性物质与PM进行反应的范围内，实现对DPF的再生。但该方法的缺陷在于：由于柴油机排气温度通常超过300℃，即在高温条件下NTP活性物质存在热分解，不能有效在柴油机运行阶段对DPF进行再生。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种利用NTP协同排气催化冷却装置低温再生DPF的系统及控制方法，利用在线与离线相结合的方式再生DPF。本发明中催化冷却装置内通过冷却液可以有效地将排气温度降到300℃以下，可以实现后续的利用NTP低温在线再生DPF的目的。同时，当柴油机停止运行时，可以通过气体增压泵将NTP发生器产生的活性气体增压，通过向排气反向(与排气方向相反)通入DPF的方式，利用活性气体逆向喷气再生DPF。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种利用NTP协同排气催化冷却装置低温再生DPF的系统，包括柴油机、后处理系统、NTP喷射系统、电源供给装置和控制单元；

其中，NTP喷射系统、电源供给装置、后处理系统、油箱均与所述控制单元连接；

所述后处理系统包括催化冷却装置、DPF、气动增压泵和压力传感器；所述DPF上设置有压力传感器，压力传感器将检测到的DPF内的压力传递到控制单元；

所述催化冷却装置与DPF连通，且催化冷却装置与DPF之间设置有第二电控阀门；DPF的两端分别连通有NTP发生器的输出管道和气动增压泵的输出管道，NTP发生器的输出管道和气动增压泵的输出管道内输出的介质分别经过第二电控阀门和第三电控阀门；