[发明专利]一种DPF再生系统及控制方法

摘要

本发明提供了一种DPF再生系统及控制方法，该系统主要包括NTP喷射系统、双DPF系统、热电转化装置和控制模块。所述NTP喷射系统以空气为气源，经NTP发生器放电产生活性物质，由安装于DPF前端的喷嘴喷出，进入DPF内部参与再生。所述双DPF系统包含两个并联的DPF，保证NTP喷射系统在线交替再生DPF时柴油机能正常运行。所述热电转化装置利用包裹于DPF外壳的电加热层对DPF进行温度控制，使DPF处于最佳再生温度。所述NTP喷射系统、双DPF系统及热电转化装置均与所述控制模块连接。本发明能够在柴油机运行状态下对DPF进行在线实时再生，且有效解决了排气流量过大导致NTP利用率下降的问题。

主权项

1.一种DPF再生系统，其特征在于，包括NTP喷射系统(100)、双DPF系统(200)和控制模块(400)；所述NTP喷射系统(100)包括NTP发生器(101)、供气风机(102)、质量流量控制器(103)、示波器(109)、电源(110)、喷射管路(113)、喷嘴；所述供气风机(102)通过装有质量流量控制器(103)的管道与NTP发生器(101)的进气端(104)连接，所述NTP发生器(101)的出气端(105)通过喷射管路(113)与喷嘴连接，所述喷射管路(113)后段分为两个喷射支路，所述两个喷射支路上分别安装有第一NTP控制阀(114)和第二NTP控制阀(115)，安装有第一NTP控制阀(114)的喷射支路末端连接第一喷嘴(116)，安装有第二NTP控制阀(115)喷射支路末端连接第二喷嘴(117)；所述双DPF系统(200)包括第一DPF(201)和第二DPF(202)，所述第一DPF(201)和第二DPF(202)通过排气支路并联连接，所述第一DPF(201)的前端排气支路上安装有第一排气控制阀(203)，所述第一DPF(201)的排气支路上安装有第一压差传感器(401)；所述第二DPF(202)的排气支路安装有第二排气控制阀(204)，所述第二DPF(202)的上游和下游分别安装有第二压差传感器(402)；所述NTP喷射系统(100)中的第一喷嘴(116)和第二喷嘴(117)分别安装于第一DPF(201)和第二DPF(202)的入口处，所述第一NTP控制阀(114)、第二NTP控制阀(115)、第一排气控制阀(203)、第二排气控制阀(204)、第一压差传感器(401)、第二压差传感器(402)均与控制模块(400)连接；所述控制模块(400)中预存DPF压差上限阈值ΔP_c、标志DPF再生完成的目标压差ΔP₀，并实时采集第一DPF(201)两端的压差ΔP₁和/或第二DPF(202)两端的压差ΔP₂，根据预存的DPF压差上限阈值ΔP_c及实时检测的第一DPF(201)两端的压差ΔP₁和/或第二DPF(202)两端的压差ΔP₂判断是否需要进行DPF再生；并通过控制第一NTP控制阀(114)、第二NTP控制阀(115)、第一排气控制阀(203)、第二排气控制阀(204)的开闭以及NTP喷射系统(100)的开启与关闭实现第一DPF(201)和/或第二DPF(202)进行在线再生或停机再生；具体的：当控制模块(400)监测到第一DPF(201)前后端压差ΔP₁大于压差上限阈值ΔPc且第二DPF(202)前后端压差ΔP₂小于压差上限阈值ΔP_c，即认为第一DPF(201)需要进行再生；若此时第二排气控制阀(204)处于关闭状态，则打开第二排气控制阀(204)，重新判定；若此时第二排气控制阀(204)处于开启状态，则关闭第一排气控制阀(203)，进行在线再生，控制模块发出信号开启NTP喷射系统(100)，打开第一NTP控制阀(114)，将活性气体从第一DPF(201)前端喷入，对第一DPF(201)进行再生；控制模块(400)监测到第一DPF(201)前后端压差ΔP₁小于再生目标压差ΔP₀时，即认为再生完成；控制模块发出信号关闭第一NTP控制阀(114)，打开第一排气控制阀(203)，关闭NTP喷射系统(100)；当控制模块(400)监测到第二DPF(202)前后端压差ΔP₂大于压差上限阈值ΔP_c且第一DPF(201)前后端压差ΔP₁小于压差上限阈值ΔP_c，即认为第二DPF(202)需要进行再生；若此时第一排气控制阀(203)处于关闭状态，则打开第一排气控制阀(203)，重新判定；若此时第一排气控制阀(203)处于开启状态，则关闭第二排气控制阀(204)，进行在线再生，控制模块发出信号开启NTP喷射系统(100)，打开第二NTP控制阀(115)，将活性气体从第二DPF(202)前端喷入，对第二DPF(202)进行再生；控制模块(400)监测到第二DPF(202)前后端压差ΔP₂小于再生目标压差ΔP₀时，即认为再生完成；控制模块发出信号关闭第二NTP控制阀(115)，打开第二排气控制阀(204)，关闭NTP喷射系统(100)；当控制模块(400)监测到第一DPF(201)和第二DPF(202)前后端压差均大于压差上限阈值ΔP_c，即认为两者均需要进行再生；此时为保证排气通畅，控制模块(400)控制第一排气控制阀(203)及第二排气控制阀(204)保持开启状态，待接收到柴油机停机信号，关闭第一排气控制阀(203)及第二排气控制阀(204)，进行停机再生，控制模块发出信号开启NTP喷射系统(100)，打开第一NTP控制阀(114)、第二NTP控制阀(115)，将活性气体分别喷入第一DPF(201)前端、第二DPF(202)，对第一DPF(201)、第二DPF(202)进行再生；当控制模块(400)监测到第一DPF(201)前后端压差ΔP₁、第二DPF(202)前后端压差ΔP₂均小于再生目标压差ΔP₀时，即认为再生完成；控制模块发出信号关闭第一NTP控制阀(114)、第二NTP控制阀(115)，打开第一排气控制阀(203)及第二排气控制阀(204)，关闭NTP喷射系统(100)。