[发明专利]一种氨柴发动机的尾气处理装置及方法

说明书

本发明公开一种氨柴发动机的尾气处理装置及方法，所述尾气处理装置包括依次设置的SCR‑ASC前置总成、DOC、DPF、SCR‑ASC后置总成，所述SCR‑ASC前置总成和所述SCR‑ASC后置总成中SCR均设置于ASC前端；所述SCR‑ASC前置总成中SCR前端设置有电加热装置，所述SCR‑ASC后置总成中SCR前端设置有氨气喷嘴，所述氨气喷嘴与液氨罐相连，所述液氨罐为所述氨柴发动机配置的氨源。本发明中SCR的氨源借用发动机燃烧用的NH₃，淘汰了尿素喷射系统，彻底解决了尿素结晶问题；本发明还将SCR‑ASC前置总成布置到DOC前，在氨柴模式下使未燃NH₃能够在SCR和ASC中得以全部消耗，解决了高浓度NH₃经过DOC生成N₂O的问题。

技术领域

本发明涉及车辆尾气处理装置技术领域，具体涉及一种氨柴发动机的尾气处理装置及方法。

背景技术

在车辆领域，传统柴油内燃机尾气处理装置为氧化型催化器(DOC)+颗粒捕捉器(DPF)+选择性催化还原器(SCR)+氨逃逸催化器(ASC)系统，其中，DOC作用是净化尾气中的一氧化碳和碳氢化合物；DPF用于对排气中的大微粒(5um)通过碰撞、拦截的方式进行捕集，对小于100nm的小微粒通过扩散方式进行捕集，这使得DPF的颗粒捕焦效率高达95％以上；SCR通过尿素喷射系统将尿素喷射到排气管中，在催化剂的作用下，使氮氧化物与尿素发生还原反应，从而达到去除氮氧化物的目的，需配备尿素喷射系统，包括尿素罐、尿素喷射管路、喷嘴。ASC在载体内壁使用贵金属等催化剂涂层，用于催化氧化废气，可用于消除SCR中过量的NH₃或者未反应的NH₃。

现有柴油机尾气处理装置，大多采用尿素水溶液分解产生NH₃，作为SCR的氨源进行氮氧化合物(NOX)的还原反应。会产生尿素结晶问题、劣质尿素导致的SCR转化效率低问题、喷嘴堵塞问题、催化剂堵塞问题等一系列问题，极少采用固态氨作为氨源；固态氨储氨材料耐久问题尚未解决，且携带较大固态氨罐仅作为后处理系统的氨源，增加整车重量，增加成本。

氨柴发动机相对于纯柴油发动机，因增加了NH₃作为燃料，排气中含有大量未燃NH₃，高浓度NH₃经过DOC时，产生大量N₂O，N₂O的温室效应为CO₂的300倍，且不能由后处理装置除去。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供的一种氨柴发动机的尾气处理装置及方法，本发明中SCR的氨源借用发动机燃烧用的NH₃，淘汰了尿素喷射系统，彻底解决了尿素结晶问题；本发明还将SCR-ASC前置总成布置到DOC前，在氨柴模式下使未燃NH₃能够在SCR和ASC中得以全部消耗，解决了高浓度NH₃经过DOC生成N₂O的问题。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

一方面，本发明提供一种氨柴发动机的尾气处理装置，所述尾气处理装置包括从前往后依次设置的SCR-ASC前置总成、DOC、DPF、SCR-ASC后置总成，所述SCR-ASC前置总成和所述SCR-ASC后置总成中SCR均设置于ASC前端；所述SCR-ASC前置总成中SCR前端设置有电加热装置，所述电加热装置用于加热尾气；所述SCR-ASC后置总成中SCR前端设置有氨气喷嘴，所述氨气喷嘴与液氨罐相连，所述液氨罐为所述氨柴发动机配置的氨源。

优选地，所述SCR-ASC后置总成的后端设置有氨气传感器，所述氨气传感器用于监测尾气中氨气含量。

优选地，所述氨柴发动机排气出口端、所述SCR-ASC前置总成的前端和所述SCR-ASC后置总成的前端均设置有温度传感器，所述温度传感器用于监测尾气温度。

优选地，所述DOC的前端设置有碳氢化合物喷嘴。