新聞主題	淺談康明斯柴油發(fā)電機尾氣后處理技術(shù)

 

摘要：目前，康明斯柴油發(fā)電機后處理技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，柴油發(fā)電機的排放物主要有碳顆粒、NOx、CO、HC等對人體與環(huán)境有害的成分組成。其中控制氮氧化合物NOx的最有效方法是選擇催化還原技術(shù)也稱(chēng)之為SCR，該技術(shù)能使尾氣中氮氧化合物 NOx被加速還原成無(wú)害成分，并能在不降低發(fā)動(dòng)機效率的前提下使 NOx 轉化率達到 90%以上，具有較好的燃油經(jīng)濟性與高抗硫性等優(yōu)點(diǎn)。

 

一、柴油發(fā)動(dòng)機后處理系統功用

現有大部分發(fā)電機組燃油是以柴油為主，燃油式的發(fā)動(dòng)機于發(fā)動(dòng)時(shí)，其必然產(chǎn)生大量的黑煙、異味，或者未完全燃燒作用的有害物質(zhì)及氣體，排出的廢氣內主要具有的污染物，包括：硫化物、碳氫化合物、一氧化碳等有害物質(zhì)，使中國很多地方酸雨兩增加。以目前的排煙的環(huán)保標準，這類(lèi)廢氣均不符合直接排放的標準，需作環(huán)保上的凈化處理，而目前也有一些尾氣處置利裝置，包括具有帶淋?chē)娧b置的尾氣處理裝置。但是這類(lèi)裝置處理后的污水含有大量的酸性物質(zhì)，不符合有些地方的直接排放標準。

 

柴油發(fā)電機組尾氣處理裝置示意圖

 

二、柴油發(fā)動(dòng)機后處理系統的組成

以康明斯柴油發(fā)動(dòng)機后處理排氣凈化系統為例，由DEF罐、DEF噴射單元、油氣分離器、排氣處理器總成、DEF加熱電磁閥等組成。

1、DEF罐
DEF罐用于儲存DEF（尿素液）， DEF罐上裝有DEF液位和溫度傳感器。

2、DEF液位溫度傳感器
液位傳感器用于感知罐內液體的液位，溫度傳感器用于感知DEF液的溫度。在傳感器桿中有數個(gè)的位置點(diǎn)，當磁性的浮子到達某一位置點(diǎn)時(shí)，傳感器的電阻發(fā)生變化，從而可以判斷液位高低。

3、DEF噴射單元
DEF和空氣在噴射單元內混合，混合好的DEF/空氣被送至DEF噴嘴。DEF噴射單元主要由隔膜泵、回流閥、計量閥、空氣切斷閥、DEF壓力傳感器、DEF/空氣壓力傳感器等組成。

（1）隔膜泵
即尿素泵，受ECM控制，抽取尿素箱內的尿素溶液，并保持一定的壓力。

（2）回流閥
控制噴射單元內部DEF的壓力卸回至DEF罐。

（3）計量閥
由ECM控制，通過(guò)控制計量閥的開(kāi)閉，控制DEF以及壓縮空氣的量。

（4）空氣切斷閥
由ECM控制，用以調節空氣壓力，也作為空氣路開(kāi)關(guān)。

（5）DEF壓力傳感器
用以檢測DEF液壓力。

（6）DEF/空氣壓力傳感器
用以檢測DEF/空氣混合物壓力。

4、油氣分離器
將還原劑（DEF）噴入柴油發(fā)電機排氣管中，排氣管中的氮氧化合物在催化劑的作用下與DEF液發(fā)生反應，被還原成氮氣和水，減少柴油車(chē)尾氣排放中的氮氧化合物。

5、排氣處理器總成
內部有多孔陶瓷，陶瓷上有特殊的金屬涂層，這些金屬涂層是催化劑，可以將廢氣和DEF進(jìn)行催化轉化成氮氣和水。消聲部分有NOx傳感器、排氣溫度傳感器的安裝凸臺。

（1）NOx傳感器
傳感器將NOx的含量變?yōu)槟M信號傳給控制模塊，模塊將信號變?yōu)橥ㄐ判盘柊l(fā)到通信總線(xiàn)上。在NOx傳感器總成內部有自診斷系統，監測自身的工作情況并通過(guò)通信總線(xiàn)和ECM通訊。

（2）排氣溫度傳感器
排氣處理器上安裝了兩個(gè)排氣溫度傳感器，分別位于催化器前和后，用來(lái)監測催化器進(jìn)、出口的溫度。

 

 

三、柴油發(fā)動(dòng)機后處理系統控制邏輯

 

（1）傳感器監測信號，并傳遞給ECM，ECM控制空氣切斷閥、回流閥、計量閥、尿素泵等執行器工作，精確的控制噴射的DEF數量。

（2）NOx傳感器收集經(jīng)凈化后空氣中氮氧化合物含量并通過(guò)CAN總線(xiàn)傳遞給發(fā)動(dòng)機控制模塊ECM，ECM調整尿素的噴射量。

（3）尿素泵接收ECM傳出的指令工作，抽取尿素箱內的尿素溶液，控制尿素的噴射和回流。

（4）環(huán)境溫度傳感器監測空氣溫度、尿素罐溫度傳感器監測尿素溫度，并將溫度反饋信息給ECU，ECU發(fā)出指令，尿素罐加熱閥開(kāi)始工作保證SCR系統正常運轉。

 

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