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康明斯動(dòng)力(深圳)有限公司

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淺談康明斯柴油發(fā)電機(jī)尾氣后處理技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-12 13:36:00  ▏閱讀:

 

 

新聞主題

淺談康明斯柴油發(fā)電機(jī)尾氣后處理技術(shù)

 

摘要:目前,康明斯柴油發(fā)電機(jī)后處理技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟,柴油發(fā)電機(jī)的排放物主要有碳顆粒、NOx、CO、HC等對(duì)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(jī)效率的前提下使 NOx 轉(zhuǎn)化率達(dá)到 90%以上,具有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性與高抗硫性等優(yōu)點(diǎn)。

 


一、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)功用


現(xiàn)有大部分發(fā)電機(jī)組燃油是以柴油為主,燃油式的發(fā)動(dòng)機(jī)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(nèi)主要具有的污染物,包括:硫化物、碳?xì)浠衔?、一氧化碳等有害物質(zhì),使中國(guó)很多地方酸雨兩增加。以目前的排煙的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),這類(lèi)廢氣均不符合直接排放的標(biāo)準(zhǔn),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(biāo)準(zhǔn)。

 

柴油發(fā)電機(jī)組尾氣處理裝置示意圖.png

柴油發(fā)電機(jī)組尾氣處理裝置示意圖

 

二、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)的組成


以康明斯柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理排氣凈化系統(tǒng)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(chǔ)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(nèi)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(shù)個(gè)的位置點(diǎn),當(dāng)磁性的浮子到達(dá)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(nèi)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(jì)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(nèi)的尿素溶液,并保持一定的壓力。

(2)回流閥
控制噴射單元內(nèi)部DEF的壓力卸回至DEF罐。

(3)計(jì)量閥
由ECM控制,通過(guò)控制計(jì)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(diào)節(jié)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(cè)DEF液壓力。

(6)DEF/空氣壓力傳感器
用以檢測(cè)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(jī)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(yīng),被還原成氮?dú)夂退?,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(nèi)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(zhuǎn)化成氮?dú)夂退?。消聲部分有NOx傳感器、排氣溫度傳感器的安裝凸臺(tái)。

(1)NOx傳感器
傳感器將NOx的含量變?yōu)槟M信號(hào)傳給控制模塊,模塊將信號(hào)變?yōu)橥ㄐ判盘?hào)發(fā)到通信總線上。在NOx傳感器總成內(nèi)部有自診斷系統(tǒng),監(jiān)測(cè)自身的工作情況并通過(guò)通信總線和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(jiān)測(cè)催化器進(jìn)、出口的溫度。

 

350KW東風(fēng)康明斯發(fā)電機(jī)組12.png

 

三、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)控制邏輯

 

(1)傳感器監(jiān)測(cè)信號(hào),并傳遞給ECM,ECM控制空氣切斷閥、回流閥、計(jì)量閥、尿素泵等執(zhí)行器工作,精確的控制噴射的DEF數(shù)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總線傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊ECM,ECM調(diào)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(nèi)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(jiān)測(cè)空氣溫度、尿素罐溫度傳感器監(jiān)測(cè)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(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

 


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