以40％甲胺水溶液为还原剂的选择性非催化还原装置
技术领域
本发明涉及一种车用柴油机尾气后处理装置，具体而言是以40％甲胺水溶液为还原剂的选择性非催化还原装置。
背景技术
车用重型柴油机尾气中颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)已成为其满足当前越来越严格的排放法规的最主要障碍。使用排气后处理技术是目前国际上减少 PM、NOx排放最有效的手段，开发满足国Ⅴ及国Ⅵ标准的车用柴油机尾气净化装置已成为各国柴油机研究的前沿和热点，所形成的产业正在欧美日等国蓬勃兴起，目前已达到超过百亿欧元的市场。
对于重型柴油机来说，我国主要采用欧洲的排气后处理技术路线，即选择在机内优化燃烧降低PM，在机外采用含有催化剂的选择性催化还原(SCR)装置降低NOx。目前国内很多柴油机厂商研发了以32.5％尿素水为还原剂的SCR产品，但是大量的报道表明了国内外目前采用的32.5％尿素水为还原剂的SCR系统存在着排气温度300度以下时反应活性低，在环境温度-11度时尿素水冻结需要额外的尿素箱保温系统，以及易在喷嘴处产生尿素结晶析出等等的问题。
发明内容
针对上述不足，本发明提出以40％甲胺水溶液为还原剂的选择性非催化还原装置。
本发明是通过以下技术实现的：以40％甲胺水溶液为还原剂的选择性非催化还原装置，由排气歧管、氧化催化转化器(DOC)、柴油颗粒捕集器(DPF)、甲胺水溶液喷嘴、入口温度传感器、选择性非催化还原装置(SNCR)、出口温度传感器、NOx传感器、压力差传感器、喷油器、高压油轨、高压空气喷嘴、旁通管、阀门、甲胺水溶液箱、计量泵、甲胺喷射控制单元(DCU)和车辆储气罐等组成；其特征在于：发动机排气歧管通过法兰和氧化催化转化器(DOC)连接，氧化催化转化器(DOC)和柴油颗粒捕集器(DPF)通过法兰连接在一起，喷油器固定在氧化催化转化器(DOC)前的排气歧管内，甲胺水溶液箱和计量泵固定在车架上，甲胺喷射控制单元(DCU)通过信号线与计量泵连接，车辆储气罐和甲胺喷射控制单元(DCU)固定在车架上，高压空气喷嘴固定在甲胺水溶液喷嘴内，甲胺水溶液喷嘴固定在柴油颗粒捕集器(DPF)和选择性非催化还原装置(SNCR) 之间的排气管内，压力差传感器固定在柴油颗粒捕集器(DPF)上，柴油颗粒捕集器(DPF)通过法兰和选择性非催化还原装置(SNCR)连接在一起。所述的选择性非催化还原装置(SNCR)使用40％甲胺水溶液作还原剂与NO反应。
本发明与现有技术相比，可以显著的降低柴油机尾气中的颗粒物和氮氧化物等污染物从而达到欧六的排放标准。
附图说明
图1：本发明的结构示意图；
图2：具有空气辅助喷射的还原剂喷射装置；
图中：1、排气歧管，2、氧化催化转化器(DOC)，3、柴油颗粒捕集器(DPF)， 4、甲胺水溶液喷嘴，5、入口温度传感器，6、选择性非催化还原装置(SNCR)， 7、出口温度传感器，8、NOx传感器，9、高压空气喷嘴，10、旁通管，11、阀门，12、甲胺水溶液箱，13、计量泵，14、甲胺喷射控制单元(DCU)，15、车辆储气罐，16、压力差传感器，17、喷油器，18、高压油轨，19、阀门
具体实施方式
以40％甲胺水溶液为还原剂的选择性非催化还原装置，由排气歧管1、氧化催化转化器(DOC)2、柴油颗粒捕集器(DPF)3、甲胺水溶液喷嘴4、入口温度传感器5、选择性非催化还原装置(SNCR)6、出口温度传感器7、NOx传感器 8、高压空气喷嘴9、旁通管10、阀门11、甲胺水溶液箱12、计量泵13、甲胺喷射控制单元(DCU)14、车辆储气罐15、压力差传感器16、喷油器17、高压油轨18和阀门19等组成；其特征在于：发动机排气歧管1通过法兰和氧化催化转化器2连接，氧化催化转化器2和柴油颗粒捕集器3通过法兰连接在一起，喷油器17固定在氧化催化转化器2前的排气歧管1内，甲胺水溶液箱11和计量泵12固定在车架上，甲胺喷射控制单元14通过信号线与计量泵12连接，车辆储气罐15和甲胺喷射控制单元14固定在车架上，高压空气喷嘴9固定在甲胺水溶液喷嘴4内，甲胺水溶液喷嘴4固定在柴油颗粒捕集器3和选择性非催化还原装置6之间的排气管内，压力差传感器16固定在柴油颗粒捕集器(DPF)3上，柴油颗粒捕集器3通过法兰和选择性非催化还原装置6连接在一起。
当柴油发动机运转时，首先发动机尾气经排气歧管1进入氧化催化转化器2 中进行尾气的氧化反应，降低尾气中的CO和碳氢化合物，紧接着尾气进入柴油颗粒捕集器3进行颗粒物PM的捕集，大幅度降低柴油机尾气中颗粒物的含量，最后柴油机尾气进入选择性非催化还原装置(SNCR)6，甲胺喷射控制单元 (DCU)14根据入口温度传感器5的尾气温度信息控制计量泵13经甲胺水溶液喷嘴4向排气管喷射甲胺，同时DCU控制高压空气喷嘴9向甲胺水溶液喷嘴4喷射高压空气，使进入排气管的甲胺水溶液更好的雾化，SNCR内主要反应机理是利用甲胺分解出NH2基元，NH2基元进一步把尾气中的NO转化成无毒无害的N2。其中一部分尾气经旁通管10回到氧化催化转化器(DOC)2前的排气管内进行二次处理。甲胺喷射控制单元(DCU)14根据NOx传感器8的反馈信息进一步修正甲胺的喷射量形成闭环控制，当柴油颗粒捕集器3中的颗粒物累积到一定量时，压力差传感器16达到限值，甲胺喷射控制单元(DCU)14根据压力差传感器16 的反馈信息使阀门19打开，喷油器17向氧化催化转化器(DOC)2前的排气管喷射少量柴油，一方面使氧化催化转化器(DOC)内的碳氢化合物和CO更好的发生氧化反应，另一反面提升排气温度使柴油颗粒捕集器3中累积的颗粒物达到可燃点，从而实现柴油颗粒捕集器(DPF)3的主动再生，当压力差传感器测得柴油颗粒捕集器(DPF)3内压力正常时，甲胺喷射控制单元(DCU)14根据压力差传感器16的反馈信息使阀门19闭合，使喷油器17停止喷油。
