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尿素喷射量的确定方法、尿素喷射系统与控制器

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


尿素喷射量的确定方法、尿素喷射系统与控制器

技术领域

本申请涉及柴油机尾气处理领域,具体而言,涉及一种尿素喷射量的确定方法、尿素喷射系统与控制器。

背景技术

柴油机在运行的过程中,会产生氮氧化合物,为满足排放要求,目前的柴油机的处理系统中会安装SCR(Selective Catalystic Reduction,选择性催化还原)装置,通过向安装在排气管理当中的催化剂喷射尿素水溶液,将对环境有害的氮氧化物还原为无公害的氮气,从而降低排放,满足排放要求。但是,现有的技术中不仅会存在还原剂浪费的问题,而且还会因为氨气泄露而造成二次污染。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种尿素喷射量的确定方法、尿素喷射系统与控制器,以解决现有技术中不能完全防止还原剂浪费或者氨气泄露而造成二次污染的问题。

为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种尿素喷射量的确定方法,该方法应用于尿素喷射系统中的控制器,所述尿素喷射系统还包括尿素喷嘴和选择性催化转化装置,所述尿素喷嘴在所述选择性催化转化装置的上游,所述控制器与所述尿素喷嘴和所述选择性催化转化装置通信连接,所述方法包括:获取反应温度,所述反应温度为所述选择性催化转化装置的腔内温度;根据所述反应温度,确定所述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式,所述控制模式为第一控制模式或第二控制模式,所述第一控制模式为根据氨气浓度确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,所述第二控制模式为根据所述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,所述氨气浓度包括所述选择性催化转化装置下游的氨气浓度;根据所述控制模式,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量,其中,所述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量,所述第一尿素喷射量为采用所述第一控制模式控制所述尿素喷嘴的情况下,所述尿素喷嘴喷射的尿素量,所述第二尿素喷射量为采用所述第二控制模式控制所述尿素喷嘴的情况下,所述尿素喷嘴喷射的尿素量。

可选的,根据所述反应温度,确定所述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式,包括:在所述反应温度大于或者等于预设温度的情况下,确定所述尿素喷射量的控制模式为所述第一控制模式;在所述反应温度小于所述预设温度的情况下,确定所述尿素喷射量的控制模式为所述第二控制模式。

可选的,所述控制模式为所述第一控制模式,所述尿素喷射系统还包括温度传感器、第一氮氧传感器和氨气传感器,其中,所述温度传感器位于所述尿素喷嘴的上游,所述第一氮氧传感器位于所述温度传感器的上游,所述氨气传感器位于所述选择性催化转化装置的下游,根据所述控制模式,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量,包括:获取第一相关参量,所述第一相关参量包括:第一氮氧化合物浓度、废气流量、第一温度、第一空速和第一氨气浓度,其中,所述第一氮氧化合物浓度为所述第一氮氧传感器采集到的,所述废气流量为产生的废气的流量,所述第一温度为所述温度传感器采集到的温度,所述第一空速为所述选择性催化转化装置的空速,所述第一氨气浓度为所述氨气传感器采集到的;根据所述第一相关参量,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量。

可选的,根据所述第一相关参量,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量,包括:根据所述第一空速和所述第一温度,确定前馈效率值,并且对所述前馈效率值进行修正得到实际效率值;根据所述第一氮氧化合物浓度与所述废气流量,确定氨气的质量流量;根据所述氨气的质量流量与所述实际效率值,确定第一尿素喷射量,所述第一尿素喷射量为所述氨气的质量流量与所述实际效率值的乘积。

可选的,在根据所述第一空速和所述第一温度,确定前馈效率值,并且对所述前馈效率值进行修正得到实际效率值之前,所述方法还包括:构建第一模型,所述第一模型用于表征所述第一空速、所述第一温度、所述氨气的浓度、氮氧化合物的浓度与前馈效率值之间的映射关系;根据所述第一空速、所述第一温度与所述第一模型确定所述氨气浓度的理论值,所述氨气浓度的理论值为所述氨气传感器处的所述氨气的浓度的理论值;根据所述氨气浓度的理论值与所述第一氨气浓度,确定氨气浓度偏差值,其中,所述氨气浓度偏差值为所述氨气浓度的理论值与所述第一氨气浓度的差值;对所述氨气浓度偏差值进行修正,得到效率修正值。

可选的,根据所述第一空速和所述第一温度,确定前馈效率值,并且对所述前馈效率值进行修正得到实际效率值,包括:根据所述第一空速、所述第一温度与所述第一模型确定所述前馈效率值;根据所述前馈效率值与所述效率修正值,确定实际效率值,其中,所述实际效率值为所述前馈效率值与所述效率修正值之和。

可选的,根据所述第一氮氧化合物浓度与所述废气流量,确定所述氨气的质量流量,包括:根据所述第一氮氧化合物浓度与所述废气流量,确定所述氮氧化合物的第一质量流量;获取所述氮氧化合物与所述氨气完全反应的质量比;根据所述第一质量流量与所述质量比,确定完全反应所述氮氧化合物所需的所述氨气的质量流量。

可选的,所述控制模式为所述第二控制模式,所述尿素喷射系统还包括温度传感器、第二氮氧传感器和氨气传感器,其中,所述温度传感器位于所述尿素喷嘴的上游,所述第二氮氧传感器位于所述选择性催化转化装置的下游,所述氨气传感器位于所述选择性催化转化装置与所述第二氮氧传感器之间,根据所述控制模式,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量,包括:获取第二相关参量,所述第二相关参量包括:第二氮氧化合物浓度、第二温度、第二空速和第二氨气浓度,其中,所述第二氮氧化合物浓度为所述第二氮氧传感器采集到的,所述第二温度为所述温度传感器采集到的温度,所述第二空速为所述选择性催化转化装置的空速,所述第二氨气浓度为所述氨气传感器采集到的;根据所述第二相关参量,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量。

可选的,根据所述第二相关参量,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的过程中,所述方法还包括:获取所述选择性催化转化装置中的当前氨气吸附量;构建第二模型,所述第二模型用于表征第二空速、所述第二温度、氮氧化合物的理论值和所述选择性催化转化装置的预定氨气吸附量之间的映射关系,其中,所述氮氧化合物的理论值为所述第二氮氧传感器处的所述氮氧化合物的浓度的理论值;根据所述第二空速、所述第二温度与所述第二模型确定所述预定氨气吸附量;根据所述预定氨气吸附量与所述当前氨气吸附量,确定氨气吸附量偏差值,其中,所述氨气吸附量偏差值为所述预定氨气吸附量与所述当前氨气吸附量的差值。

可选的,根据所述第二相关参量,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的过程中,所述方法还包括:根据所述第二空速、所述第二温度与所述第二模型确定所述氮氧化合物的理论值;根据所述氮氧化合物的理论值与所述第二氮氧化合物浓度,确定氮氧化合物浓度偏差值,其中,所述氮氧化合物浓度偏差值为所述氮氧化合物的理论值与所述第二氮氧化合物浓度的差值。

可选的,根据所述第二相关参量,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的过程中,所述方法还包括:获取所述氮氧化合物与所述氨气传感器的相关系数;根据所述氮氧化合物浓度偏差值,确定所述预定氨气吸附量与所述当前氨气吸附量的比例调整系数;根据所述氮氧化合物浓度偏差值、所述比例调整系数和所述相关系数,确定模型闭环修正效率值。

可选的,根据所述第二相关参量,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的过程中,所述方法还包括:根据所述第二氨气浓度和所述第二氮氧化合物浓度的相关性,确定相关因子系数;根据所述相关因子系数、所述模型闭环修正效率值和所述氨气吸附量偏差值,确定修正效率系数,其中,所述修正效率系数为所述相关因子系数和所述模型闭环修正效率值的乘积与所述氨气吸附量偏差值的和;根据所述修正效率系数和氨气的质量流量,确定第二尿素喷射量,其中,所述氨气的质量流量为完全反应所述氮氧化合物所需的所述氨气的质量流量,所述第二尿素喷射量为所述修正效率系数和所述氨气的质量流量的乘积。

根据本申请的另一方面,提供了一种尿素喷射系统,包括:尿素喷嘴,用于喷射尿素;选择性催化转化装置,用于发生催化反应,所述选择性催化转化装置位于所述尿素喷嘴的下游;控制器,与所述尿素喷嘴和所述选择性催化转化装置通信连接,用于执行任意一种所述的确定方法。

可选的,所述系统还包括:温度传感器,所述温度传感器位于所述尿素喷嘴的上游;第一氮氧传感器,所述第一氮氧传感器位于所述温度传感器的上游;第二氮氧传感器,所述第二氮氧传感器位于所述选择性催化转化装置的下游;氨气传感器,所述氨气传感器位于所述选择性催化转化装置与所述第二氮氧传感器之间。

根据本申请的另一方面,提供了一种控制器,所述控制器设置在尿素喷射系统中,所述尿素喷射系统还包括尿素喷嘴和选择性催化转化装置,所述尿素喷嘴在所述选择性催化转化装置的上游,所述控制器与所述尿素喷嘴和所述选择性催化转化装置通信连接,所述控制器包括:获取单元,用于获取反应温度;其中,所述反应温度为所述选择性催化转化装置的腔内温度;第一确定单元,用于根据所述反应温度,确定所述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式;其中,所述控制模式为第一控制模式或第二控制模式,所述第一控制模式为根据氨气浓度确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,所述第二控制模式为根据所述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,所述氨气浓度包括所述选择性催化转化装置下游的氨气浓度;第二确定单元,用于根据所述控制模式,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量;其中,所述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量,所述第一尿素喷射量为采用所述第一控制模式控制所述尿素喷嘴的情况下,所述尿素喷嘴喷射的尿素量,所述第二尿素喷射量为采用所述第二控制模式控制所述尿素喷嘴的情况下,所述尿素喷嘴喷射的尿素量。

应用本申请的技术方案,一种尿素喷射量的确定方法,该方法应用于尿素喷射系统中的控制器,所述尿素喷射系统还包括尿素喷嘴和选择性催化转化装置,所述尿素喷嘴在所述选择性催化转化装置的上游,所述控制器与所述尿素喷嘴和所述选择性催化转化装置通信连接,首先获取反应温度,所述反应温度为所述选择性催化转化装置的腔内温度;之后根据所述反应温度,确定所述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式,所述控制模式为第一控制模式或第二控制模式,所述第一控制模式为根据氨气浓度确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,所述第二控制模式为根据所述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,所述氨气浓度包括所述选择性催化转化装置下游的氨气浓度;最后根据所述控制模式,确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量,其中,所述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量,所述第一尿素喷射量为采用所述第一控制模式控制所述尿素喷嘴的情况下,所述尿素喷嘴喷射的尿素量,所述第二尿素喷射量为采用所述第二控制模式控制所述尿素喷嘴的情况下,所述尿素喷嘴喷射的尿素量。该方法通过在不同的温度采用不同的控制逻辑,考虑到了在不同的温度下,对反应速率产生影响的不同因素,更准确的确定了尿素喷射量,以解决现有技术中不能完全防止还原剂浪费或者氨气泄露而造成二次污染的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本申请的实施例的尿素喷射量的确定方法的流程示意图;

图2示出了根据本申请的实施例的尿素喷射系统的结构示意图;

图3示出了根据本申请的实施例的第一控制模式的流程示意图;

图4示出了根据本申请的实施例的第二控制模式的流程示意图;

图5示出了根据本申请的实施例的控制器的示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、尿素喷嘴;11、选择性催化转化装置;12、第一氮氧传感器;13、第一温度传感器;14、氨气传感器;15、第二氮氧传感器;16、第一搅拌器;17、第一氨逃逸捕集器;20、第二尿素喷嘴;21、第二选择性催化转化装置;22、第三氮氧传感器;23、第二搅拌器;24、第二温度传感器;25、第二氨逃逸捕集器;26、氧化催化器;27、第三温度传感器;28、颗粒物捕集器。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是,当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时,该元件可直接在该另一元件上,或者也可存在中间元件。而且,在说明书以及权利要求书中,当描述有元件“连接”至另一元件时,该元件可“直接连接”至该另一元件,或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

为了便于描述,以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明:

选择性催化转化装置(相当于选择性催化转化装置):后置的SCR(简称posSCR),在第二选择性催化转化装置之后喷射尿素来降低尾气排放中的氮氧化合物,第二选择性催化转化装置离系统的涡轮位置为第一距离;

第二选择性催化转化装置:前置的SCR(selectively catalytic reduction,简称preSCR),在选择性催化转化装置之前喷射尿素来降低尾气排放中的氮氧化合物,选择性催化转化装置离系统的涡轮距离为第二距离,第一距离大于第二距离;

颗粒物捕集器(Diesel Particulate Filter,简称DPF),用于捕集尾气中的颗粒物,当捕集的颗粒物质量达到一定程度时,需进行被动再生或主动再生,从而恢复颗粒物捕集器对颗粒物的捕集能力,主要是通过扩散、沉积和撞击机理来过滤捕集发动机排气中微粒的。排气流经捕集器时,其中微粒被捕集在过滤体的滤芯内,剩下较清洁的排气排入大气中。目前应用较多的是壁流式蜂窝陶瓷过滤器,目前主要用于工程机械和城市公共汽车,特点是操作简单、过滤效率高,但存在过滤器的再生和对燃油中的硫成分比较敏感的问题;

氧化催化器(Diesel Oxidation Catalysis,简称DOC),用于转化尾气中的NO(一氧化氮)氧化为NO

氨逃逸捕集器(Ammonia Slip Catalyst,简称ASC),用于氧化多余的氨气;

颗粒物捕集器基本工作原理是:当发动机排气流过氧化催化器(DOC)时,在200-600℃温度条件下,CO和HC首先几乎全部被氧化成CO

NO2对被捕集的颗粒有很强的氧化能力,利用产生的NO

DOC内反应原理:

2NO+O

2CO+O

2CH+O

DPF内反应原理:

C+2NO

过滤器的再生有主动再生和被动再生两种方法:主动再生指的是利用外界能量来提高捕集器内的温度,使微粒着火燃烧。当过滤器中的温度达到550℃时,沉积的颗粒物就会氧化燃烧,如果温度达不到550℃,过多的沉积物就会堵塞过滤器,这时就需要利用外加能源(例如电加热器,燃烧器或发动机操作条件的改变)来提高DPF内的温度,使颗粒物氧化燃烧。被动再生指的是利用燃油添加剂或者催化剂来降低微粒的着火温度,使微粒能在正常的发动机排气温度下着火燃烧。添加剂(有铈,铁和锶)要以一定的比例加到燃油中,添加剂过多影响不大,但是如果过少,就会导致再生延迟或再生温度升高。

SCR的基本原理是向排气中喷射燃油或者另外添加还原剂,利用合适的催化剂,促进还原剂与NOx反应,同时抑制还原剂与氧气的非选择性氧化反应。常用的尿素-SCR催化剂有V

硫的氧化物在铜基SCR会形成硫酸盐,降低催化剂活性位,堵塞小孔,降低SCR对NOx的转化效率,因此,当SCR内捕集了一定的硫的氧化物后,需要对其进行脱硫。硫中毒有2中机制:生成(NH

SCR技术的反应原理:

尿素水解为氨气:(尿素喷射系统)

(NH2)

SCR后处理反应:(SCR催化转化器)

NO+NO

4NO+O

2NO

SCR中实际参与选择催化还原反应的还原剂是氨(NH

正如背景技术中所介绍的,现有技术中不仅会存在还原剂浪费的问题,而且还会因为氨气泄露而造成二次污染,并且现有的技术中posSCR催化剂化学反应随着温度变化差异明显,在低温时催化剂可以吸附大量的NH3,形成吸附态的NH3,用于化学反应,反应速率严重受到吸附NH3的影响,posSCR后的NOx和NH3排放与当前氨气吸附量关系明显,与上游NOx浓度关系不明显且上下游NOx和NH3变化延迟性较大;在中高温下,由于脱附反应的增强,吸附量大幅减少,反应速率随温度升高明显增强,posSCR后的NOx和NH3排放与上游NOx和NH3浓度关系明显且上下游NOx和NH3变化延迟性减弱。为解决现有技术中不能完全防止还原剂浪费或者氨气泄露而造成二次污染的问题,本申请的实施例提供了一种尿素喷射量的确定方法、尿素喷射系统与控制器。

根据本申请的实施例,提供了一种尿素喷射量的确定方法,该方法应用于尿素喷射系统中的控制器,如图2所示,上述尿素喷射系统还包括尿素喷嘴10和选择性催化转化装置11,上述第一尿素喷嘴10在上述选择性催化转化装置11的上游,上述控制器与上述尿素喷嘴10和上述选择性催化转化装置11通信连接。

本申请的选择性催化转化装置为posSCR,现有技术中,posSCR催化剂化学反应随着温度变化差异明显,在低温时催化剂可以吸附大量的NH3,形成吸附态的NH3,用于化学反应,反应速率严重受到吸附NH3的影响,posSCR后的NOx(氮氧化合物)和NH3排放与当前氨气吸附量关系明显,与上游NOx浓度关系不明显且上下游NOx和NH3变化延迟性较大;在中高温下,由于脱附反应的增强,吸附量大幅减少,反应速率随温度升高明显增强,posSCR后的NOx和NH3排放与上游NOx和NH3浓度关系明显且上下游NOx和NH3变化延迟性减弱。

图1是根据本申请的实施例的尿素喷射量的确定方法的流程示意图,如图1所示,该方法包括以下步骤:

步骤S101,获取反应温度,上述反应温度为上述选择性催化转化装置的腔内温度;

步骤S102,根据上述反应温度,确定上述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式,上述控制模式为第一控制模式或第二控制模式,上述第一控制模式为根据氨气浓度确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述第二控制模式为根据上述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述氨气浓度包括上述选择性催化转化装置下游的氨气浓度;

由于SCR催化剂化学反应随着温度变化差异明显,为了避免温度对催化反应和NH3排放造成影响,上述步骤S102还包括:

步骤S1021,在上述反应温度大于或者等于预设温度的情况下,确定上述尿素喷射量的控制模式为上述第一控制模式;

步骤S1022,在上述反应温度小于上述预设温度的情况下,确定上述尿素喷射量的控制模式为上述第二控制模式。

具体地,预设温度设置在300℃以上即可,可标定。

步骤S103,根据上述控制模式,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量,其中,上述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量,上述第一尿素喷射量为采用上述第一控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量,上述第二尿素喷射量为采用上述第二控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量。

其中,上述控制模式为上述第一控制模式,如图2所示,上述尿素喷射系统还包括第一温度传感器13(温度传感器)、第一氮氧传感器12和氨气传感器14,其中,上述第一温度传感器13位于上述尿素喷嘴10的上游,上述第一氮氧传感器12位于上述第一温度传感器13的上游,上述氨气传感器14位于上述选择性催化转化装置11的下游,根据上述控制模式,确定上述尿素喷嘴10的尿素喷射量的步骤如下:

步骤S201,获取第一相关参量,上述第一相关参量包括:第一氮氧化合物浓度、废气流量、第一温度、第一空速和第一氨气浓度,其中,上述第一氮氧化合物浓度为上述第一氮氧传感器采集到的,上述废气流量为产生的废气的流量,上述第一温度为上述温度传感器采集到的温度,上述第一空速为上述选择性催化转化装置的空速,上述第一氨气浓度为上述氨气传感器采集到的;具体地,上述废气流量为发动机产生的废气流量。

步骤S202,根据上述第一相关参量,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量。

由于中高温下催化剂的反应只需要少量的氨气吸附量,可直接利用氨气传感器闭环控制,下游NOx值作为修正,不会有交叉敏感性且响应快;上述第一控制模式实际为基于NH3的闭环控制策略。

上述步骤S202的具体实施步骤如下:

步骤S2021,根据上述第一空速和上述第一温度,确定前馈效率值,并且对上述前馈效率值进行修正得到实际效率值;

步骤S2022,根据上述第一氮氧化合物浓度与上述废气流量,确定上述氨气的质量流量;

步骤S2023,根据上述氨气的质量流量与上述实际效率值,确定第一尿素喷射量,上述第一尿素喷射量为上述氨气的质量流量与上述实际效率值的乘积。

具体地,在根据上述第一空速和上述第一温度,确定前馈效率值,并且对上述前馈效率值进行修正得到实际效率值之前,上述方法还包括:构建第一模型,上述第一模型用于表征上述第一空速、上述第一温度、上述氨气的浓度与氮氧化合物的浓度之间的映射关系;根据上述第一空速、上述第一温度与上述第一模型确定上述氨气浓度的理论值,上述氨气浓度的理论值为上述氨气传感器处的上述氨气的浓度的理论值;根据上述氨气浓度的理论值与上述第一氨气浓度,确定氨气浓度偏差值,其中,上述氨气浓度偏差值为上述氨气浓度的理论值与上述第一氨气浓度的差值;对上述氨气浓度偏差值进行修正,得到效率修正值。

其中,第一模型中各参量之间的映射关系可以通过查MAP得到,对上述氨气浓度偏差值进行修正则采用PI控制器闭环调节得到效率修正值。效率修正值用来修正前馈效率值。

为了准确的得到实际效率值,根据上述第一空速和上述第一温度,确定前馈效率值,并且对上述前馈效率值进行修正得到实际效率值,包括:根据上述第一空速、上述第一温度与上述第一模型确定上述前馈效率值;根据上述前馈效率值与上述效率修正值,确定实际效率值,其中,上述实际效率值为上述前馈效率值与上述效率修正值之和。

具体地,根据上述第一氮氧化合物浓度与上述废气流量,确定上述氨气的质量流量,包括:根据上述第一氮氧化合物浓度与上述废气流量,确定上述氮氧化合物的第一质量流量;获取上述氮氧化合物与上述氨气完全反应的质量比;根据上述第一质量流量与上述质量比,确定完全反应上述氮氧化合物所需的上述氨气的质量流量。其中,上述氮氧化合物与上述氨气完全反应的质量比可以为0.37;根据上述第一氮氧化合物浓度与上述废气流量计算上述氮氧化合物的第一质量流量的具体计算方式如公式1所示,根据上述第一质量流量与上述质量比计算完全反应上述氮氧化合物所需的上述氨气的质量流量的具体计算方式如公式2所示:

Q=Conc

其中,a为氮氧化合物的第一质量流量,单位为kg/h;NO

具体地,根据第一控制模式确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的具体实现方式如图3所示,将第一空速和第一温度输入至第一模型,得到氨气浓度理论值和前馈效率值,将第一氨气浓度与氨气浓度理论值做差,得到氨气浓度偏差值,将氨气浓度偏差值输入进PI控制器计算得到效率修正值,将前馈效率值和效率修正值相加得到实际效率值;根据第一氮氧化合物浓度、第一质量流量、氮氧化合物和氨气质量比得到氨气质量流量,将氨气质量流量和实际效率值相乘得到第一尿素喷射量。

其中,上述控制模式为上述第二控制模式,如图2所示,上述尿素喷射系统还包括第一温度传感器13、第二氮氧传感器15和氨气传感器14,其中,上述第一温度传感器13位于上述尿素喷嘴10的上游,上述第二氮氧传感器15位于上述选择性催化转化装置11的下游,上述氨气传感器14位于上述选择性催化转化装置11与上述第二氮氧传感器15之间,根据上述控制模式,确定上述尿素喷嘴10的尿素喷射量的步骤如下:

步骤301,获取第二相关参量,上述第二相关参量包括:第二氮氧化合物浓度、第二温度、第二空速和第二氨气浓度,其中,上述第二氮氧化合物浓度为上述第二氮氧传感器采集到的,上述第二温度为上述温度传感器采集到的温度,上述第二空速为上述选择性催化转化装置的空速,上述第二氨气浓度为上述氨气传感器采集到的;

步骤302,根据上述第二相关参量,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量。

由于低温下,催化剂吸附氨气的能力较大,基于氨气吸附量(氨储)闭环控制,可以利用NH3和NOx传感器相关性校正效率,上述第二控制模式实际为基于氨储的闭环控制策略。

上述步骤302的具体实施步骤如下:

步骤3021,获取上述选择性催化转化装置中的当前氨气吸附量;

步骤3022,构建第二模型,上述第二模型用于表征第二空速、上述第二温度、氮氧化合物的理论值和上述选择性催化转化装置的预定氨气吸附量之间的映射关系,其中,上述氮氧化合物的理论值为上述第二氮氧传感器处的上述氮氧化合物的浓度的理论值;

步骤3023,根据上述第二空速、上述第二温度与上述第二模型确定上述预定氨气吸附量;根据上述预定氨气吸附量与上述当前氨气吸附量,确定氨气吸附量偏差值,其中,上述氨气吸附量偏差值为上述预定氨气吸附量与上述当前氨气吸附量的差值。

其中,第二模型中各参量之间的映射关系可以通过查MAP得到,第二空速与第一空速可以相同,第二温度与第一温度可以相同。

步骤3024,根据上述第二空速、上述第二温度与上述第二模型确定上述氮氧化合物的理论值;根据上述氮氧化合物的理论值与上述第二氮氧化合物浓度,确定氮氧化合物浓度偏差值,其中,上述氮氧化合物浓度偏差值为上述氮氧化合物的理论值与上述第二氮氧化合物浓度的差值。氮氧化合物浓度偏差值用于计算比例调整系数。

步骤3025,获取上述氮氧化合物与上述氨气传感器的相关系数;根据上述氨气储存量偏差值,确定上述预定氨气储存量与上述当前氨气储存量的比例调整系数;根据上述氨气储存量偏差值、上述比例调整系数和上述相关系数,确定模型闭环修正效率值。具体地,根据上述氨气储存量偏差值做PI控制计算得到具体的上述当前氨气储存量的比例调整系数,根据上述氨气储存量偏差值与上述比例调整系数相关性相乘,确定模型闭环修正效率值的系数值。

步骤3026,根据上述第二氨气浓度和上述第二氮氧化合物浓度的相关性,确定相关因子系数;根据上述相关因子系数、上述模型闭环修正效率值和上述氨气储存量偏差值,确定修正效率系数,其中,上述修正效率系数为上述相关因子系数和上述模型闭环修正效率值的乘积与上述氨气储存量偏差值的和;根据上述修正效率系数和氨气的质量流量,确定第二尿素喷射量,其中,上述氨气的质量流量为完全反应上述氮氧化合物所需的上述氨气的质量流量,上述第二尿素喷射量为上述修正效率系数和上述氨气的质量流量的乘积。具体地,相关因子系数用于确定第二氮氧传感器中是否包含NH3泄露量的修正因子,从而控制模型闭环的方向及值。例如相关因子在0.5~1之间时,说明第二氮氧传感器测量中含有NH3成分,随相关因子增加减少相关因子系数控制量,当达到一定值后,变修正值为负值。相关因子在0~0.5之间时,说明第二氮氧传感器测量中不含有NH3成分,随相关因子减少可加大相关因子系数控制量。根据上述第二氨气浓度和上述第二氮氧化合物浓度的相关性分析得到相关因子系数的具体分析过程为:先计算NH3气前馈浓度和实际喷射浓度的比值变化和上下游NOx比值的变化,再根据公式3计算相关性。

其中,cov(X,Y)为X与Y的协方差,σ

具体地,根据第二控制模式确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的具体实现方式如图4所示,将第二空速和第二温度输入至第二模型中得到预定氨气吸附量,将当前氨气吸附量与预定氨气吸附量做差得到氨气吸附偏差值;计算第二氨气浓度和第二氮氧化合物浓度的相关性得到相关因子系数,根据比例调整系数、相关系数和氮氧化合物理论值与第二氮氧化合物浓度的差值确定模型闭环修正效率值,将相关因子系数和模型闭环修正效率值的乘积与氨气吸附量偏差值做和得到修正效率系数,之后将氨气质量流量和修正效率系数做乘法得到第二尿素喷射量。

本申请的尿素喷射量的确定方法,该方法应用于尿素喷射系统中的控制器,上述尿素喷射系统还包括尿素喷嘴和选择性催化转化装置,上述尿素喷嘴在上述选择性催化转化装置的上游,上述控制器与上述尿素喷嘴和上述选择性催化转化装置通信连接,首先获取反应温度,上述反应温度为上述选择性催化转化装置的腔内温度;之后根据上述反应温度,确定上述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式,上述控制模式为第一控制模式或第二控制模式,上述第一控制模式为根据氨气浓度确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述第二控制模式为根据上述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述氨气浓度包括上述选择性催化转化装置下游的氨气浓度;最后根据上述控制模式,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量,其中,上述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量,上述第一尿素喷射量为采用上述第一控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量,上述第二尿素喷射量为采用上述第二控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量。该方法通过在不同的温度采用不同的控制逻辑,考虑到了在不同的温度下,对反应速率产生影响的不同因素,更准确的确定了尿素喷射量,以解决现有技术中不能完全防止还原剂浪费或者氨气泄露而造成二次污染的问题。

本申请的实施例提供了一种尿素喷射系统,如图2所示,包括:尿素喷嘴10,用于喷射尿素;选择性催化转化装置11,用于发生催化反应,上述选择性催化转化装置11位于上述尿素喷嘴10的下游;控制器,与上述尿素喷嘴10和上述选择性催化转化装置11通信连接,用于执行任意一种上述的确定方法。

一种方案中,如图2所示,上述系统还包括:第一温度传感器13,上述第一温度传感器13位于上述尿素喷嘴10的上游;第一氮氧传感器12,上述第一氮氧传感器12位于上述第一温度传感器13的上游;第二氮氧传感器15,上述第二氮氧传感器15位于上述选择性催化转化装置11的下游;氨气传感器14,上述氨气传感器14位于上述选择性催化转化装置11与上述第二氮氧传感器15之间。

示例性地,如图2所示,上述尿素喷射系统还包括从上游至下游依次分布的第三氮氧传感器22、第二尿素喷嘴20、第二搅拌器23、第二温度传感器24、第二选择性催化转化装置21、第二氨逃逸捕集器25、氧化催化器26、第三温度传感器27、颗粒物捕集器28,其中,第二选择性催化转化装置为前级SCR,即preSCR。前级SCR采用开环控制方式,根据上游第三氮氧传感器测量的NOx浓度值,利用废气流量计算NOx质量流量,根据理论反应需要的NOx和NH3质量比(例如0.37)计算完全反应上游NOx需要的NH3质量流量。同时,根据前级SCR的空速和温度查MAP确定不同工况下需要的效率,乘以NH3质量流量,计算得到最终的NH3喷射量,转化为尿素喷射量从而驱动第二尿素喷嘴控制。

具体地,如图2所示,上述尿素喷射系统还包括第一搅拌器16和第一氨逃逸捕集器17,上述第一搅拌器位于上述尿素喷嘴10与选择性催化转化装置11之间,上述第一氨逃逸捕集器位于氨气传感器14与第二氮氧传感器15之间。

本申请的尿素喷射系统,包括尿素喷嘴,用于喷射尿素;选择性催化转化装置,用于发生催化反应,上述选择性催化转化装置位于上述尿素喷嘴的下游;控制器,与上述尿素喷嘴和上述选择性催化转化装置通信连接,用于执行任意一种上述的方法,通过获取反应温度,上述反应温度为上述选择性催化转化装置的腔内温度;之后根据上述反应温度,确定上述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式,上述控制模式为第一控制模式或第二控制模式,上述第一控制模式为根据氨气浓度确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述第二控制模式为根据上述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述氨气浓度包括上述选择性催化转化装置下游的氨气浓度;最后根据上述控制模式,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量,其中,上述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量,上述第一尿素喷射量为采用上述第一控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量,上述第二尿素喷射量为采用上述第二控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量。该系统通过在不同的温度采用不同的控制逻辑,考虑到了在不同的温度下,对反应速率产生影响的不同因素,更准确的确定了尿素喷射量,以解决现有技术中不能完全防止还原剂浪费或者氨气泄露而造成二次污染的问题。

根据本申请的实施例,提供了一种控制器,如图5所示,上述控制器设置在尿素喷射系统中,上述尿素喷射系统还包括尿素喷嘴和选择性催化转化装置,上述尿素喷嘴在上述选择性催化转化装置的上游,上述控制器与上述尿素喷嘴和上述选择性催化转化装置通信连接,上述控制器包括:获取单元01,用于获取反应温度;其中,上述反应温度为上述选择性催化转化装置的腔内温度;第一确定单元02,用于根据上述反应温度,确定上述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式;其中,上述控制模式为第一控制模式或第二控制模式,上述第一控制模式为根据氨气浓度确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述第二控制模式为根据上述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述氨气浓度包括上述选择性催化转化装置下游的氨气浓度;第二确定单元03,用于根据上述控制模式,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量;其中,上述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量,上述第一尿素喷射量为采用上述第一控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量,上述第二尿素喷射量为采用上述第二控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量。

由于SCR催化剂化学反应随着温度变化差异明显,为了避免温度对催化反应和NH3排放造成影响,上述第一确定单元还包括第一确定模块和第二确定模块,第一确定模块用于在上述反应温度大于或者等于预设温度的情况下,确定上述尿素喷射量的控制模式为上述第一控制模式;第二确定模块用于在上述反应温度小于上述预设温度的情况下,确定上述尿素喷射量的控制模式为上述第二控制模式。

由于中高温下催化剂的反应只需要少量的氨气吸附量,可直接利用氨气传感器闭环控制,下游NOx值作为修正,不会有交叉敏感性且响应快,上述控制模式为上述第一控制模式,上述尿素喷射系统还包括温度传感器、第一氮氧传感器和氨气传感器,其中,上述温度传感器位于上述尿素喷嘴的上游,上述第一氮氧传感器位于上述温度传感器的上游,上述氨气传感器位于上述选择性催化转化装置的下游,第二确定单元包括第一获取模块和第三确定模块:第一获取模块用于获取第一相关参量,上述第一相关参量包括:第一氮氧化合物浓度、废气流量、第一温度、第一空速和第一氨气浓度,其中,上述第一氮氧化合物浓度为上述第一氮氧传感器采集到的,上述废气流量为产生的废气的流量,上述第一温度为上述温度传感器采集到的温度,上述第一空速为上述选择性催化转化装置的空速,上述第一氨气浓度为上述氨气传感器采集到的;第三确定模块用于根据上述第一相关参量,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量。

由于低温下,催化剂吸附氨气的能力较大,基于氨气吸附量(氨储)闭环控制,可以利用NH3和NOx传感器相关性校正效率,上述控制模式为上述第二控制模式,上述尿素喷射系统还包括温度传感器、第二氮氧传感器和氨气传感器,其中,上述温度传感器位于上述尿素喷嘴的上游,上述第二氮氧传感器位于上述选择性催化转化装置的下游,上述氨气传感器位于上述选择性催化转化装置与上述第二氮氧传感器之间,第二确定单元还包括第二获取模块和第四确定模块,第二获取模块用于获取第二相关参量,上述第二相关参量包括:第二氮氧化合物浓度、第二温度、第二空速和第二氨气浓度,其中,上述第二氮氧化合物浓度为上述第二氮氧传感器采集到的,上述第二温度为上述温度传感器采集到的温度,上述第二空速为上述选择性催化转化装置的空速,上述第二氨气浓度为上述氨气传感器采集到的;第四确定模块用于根据上述第二相关参量,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量。

为了更准确的确定第一尿素喷射量,第三确定模块包括第一确定子模块、第二确定子模块和第三确定子模块,第一确定子模块用于根据上述第一空速和上述第一温度,确定前馈效率值,并且对上述前馈效率值进行修正得到实际效率值;第二确定子模块用于根据上述第一氮氧化合物浓度与上述废气流量,确定上述氨气的质量流量;第三确定子模块用于根据上述氨气的质量流量与上述实际效率值,确定第一尿素喷射量,上述第一尿素喷射量为上述氨气的质量流量与上述实际效率值的乘积。

为了准确的得到效率修正值,上述装置还包括第一构建单元、第三确定单元、第四确定单元、第一修正单元,第一构建单元用于建第一模型,上述第一模型用于表征上述第一空速、上述第一温度、上述氨气的浓度与氮氧化合物的浓度之间的映射关系;第三确定单元用于根据上述第一空速、上述第一温度与上述第一模型确定上述氨气浓度的理论值,上述氨气浓度的理论值为上述氨气传感器处的上述氨气的浓度的理论值;第四确定单元用于根据上述氨气浓度的理论值与上述第一氨气浓度,确定氨气浓度偏差值,其中,上述氨气浓度偏差值为上述氨气浓度的理论值与上述第一氨气浓度的差值;第一修正单元用于对上述氨气浓度偏差值进行修正,得到效率修正值。

为了准确的得到实际效率值,第一确定子模块包括第一确定子单元和第二确定子单元,第一确定子单元用于根据上述第一空速、上述第一温度与上述第一模型确定上述前馈效率值;第二确定子单元用于根据上述前馈效率值与上述效率修正值,确定实际效率值,其中,上述实际效率值为上述前馈效率值与上述效率修正值之和。

一种方案中,第二确定子模块包括第三确定子单元、第三获取模块和第四确定子单元,第三确定子单元用于根据上述第一氮氧化合物浓度与上述废气流量,确定上述氮氧化合物的第一质量流量;第三获取模块用于获取上述氮氧化合物与上述氨气完全反应的质量比;第四确定子单元用于根据上述第一质量流量与上述质量比,确定完全反应上述氮氧化合物所需的上述氨气的质量流量。可以准确的获取完全反应上述氮氧化合物所需的上述氨气的质量流量。

示例性地,第四确定模块包括第四获取模块、第二构建单元、第四确定子模块和第五确定子模块,第四获取模块用于获取上述选择性催化转化装置中的当前氨气吸附量;第二构建单元用于构建第二模型,上述第二模型用于表征第二空速、上述第二温度、氮氧化合物的理论值和上述选择性催化转化装置的预定氨气吸附量之间的映射关系,其中,上述氮氧化合物的理论值为上述第二氮氧传感器处的上述氮氧化合物的浓度的理论值;第四确定子模块用于根据上述第二空速、上述第二温度与上述第二模型确定上述预定氨气吸附量;第五确定子模块用于根据上述预定氨气吸附量与上述当前氨气吸附量,确定氨气吸附量偏差值,其中,上述氨气吸附量偏差值为上述预定氨气吸附量与上述当前氨气吸附量的差值。

为了计算比例调整系数,第四确定模块还包括第六确定子模块和第七确定子模块,第六确定子模块用于根据上述第二空速、上述第二温度与上述第二模型确定上述氮氧化合物的理论值;第七确定子模块用于根据上述氮氧化合物的理论值与上述第二氮氧化合物浓度,确定氮氧化合物浓度偏差值,其中,上述氮氧化合物浓度偏差值为上述氮氧化合物的理论值与上述第二氮氧化合物浓度的差值。

示例性地,第四确定模块还包括第五获取模块、第八确定子模块和第九确定子模块,第五获取模块用于获取上述氮氧化合物与上述氨气传感器的相关系数;第八确定子模块用于根据上述氨气储存量偏差值,确定上述预定氨气储存量与上述当前氨气储存量的比例调整系数;第九确定子模块用于根据上述氨气储存量偏差值、上述比例调整系数和上述相关系数,确定模型闭环修正效率值。

为了确定第二氮氧传感器中是否包含NH3泄露量的修正因子,从而控制模型闭环的方向及值,第四确定模块还包括第五确定子单元、第六确定子单元和第七确定子单元,第五确定子单元用于根据上述第二氨气浓度和上述第二氮氧化合物浓度的相关性,确定相关因子系数;第六确定子单元用于根据上述相关因子系数、上述模型闭环修正效率值和上述氨气储存量偏差值,确定修正效率系数,其中,上述修正效率系数为上述相关因子系数和上述模型闭环修正效率值的乘积与上述氨气储存量偏差值的和;第七确定子单元用于根据上述修正效率系数和氨气的质量流量,确定第二尿素喷射量,其中,上述氨气的质量流量为完全反应上述氮氧化合物所需的上述氨气的质量流量,上述第二尿素喷射量为上述修正效率系数和上述氨气的质量流量的乘积。

本申请的控制器,该控制器应用于尿素喷射系统,上述尿素喷射系统包括从上游至下游依次分布的温度传感器、尿素喷嘴和选择性催化转化装置,上述控制器包括:获取单元,用于获取反应温度,上述反应温度为上述选择性催化转化装置的腔内温度;第一确定单元,用于根据上述反应温度,确定上述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式,上述控制模式为第一控制模式或第二控制模式,上述第一控制模式为根据氨气浓度确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述第二控制模式为根据上述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述氨气浓度包括上述选择性催化转化装置下游的氨气浓度;第二确定单元,用于根据上述控制模式,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量。该装置通过在不同的温度采用不同的控制逻辑,考虑到了在不同的温度下,对反应速率产生影响的不同因素,更准确的确定了尿素喷射量,以解决现有技术中不能完全防止还原剂浪费或者氨气泄露而造成二次污染的问题。

本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:

1)、本申请的尿素喷射量的确定方法,该方法应用于尿素喷射系统中的控制器,上述尿素喷射系统还包括尿素喷嘴和选择性催化转化装置,上述尿素喷嘴在上述选择性催化转化装置的上游,上述控制器与上述尿素喷嘴和上述选择性催化转化装置通信连接,首先获取反应温度,上述反应温度为上述选择性催化转化装置的腔内温度;之后根据上述反应温度,确定上述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式,上述控制模式为第一控制模式或第二控制模式,上述第一控制模式为根据氨气浓度确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述第二控制模式为根据上述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述氨气浓度包括上述选择性催化转化装置下游的氨气浓度;最后根据上述控制模式,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量,其中,上述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量,上述第一尿素喷射量为采用上述第一控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量,上述第二尿素喷射量为采用上述第二控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量。该方法通过在不同的温度采用不同的控制逻辑,考虑到了在不同的温度下,对反应速率产生影响的不同因素,更准确的确定了尿素喷射量,以解决现有技术中不能完全防止还原剂浪费或者氨气泄露而造成二次污染的问题。

2)、本申请的尿素喷射系统,包括尿素喷嘴,用于喷射尿素;选择性催化转化装置,用于发生催化反应,上述选择性催化转化装置位于上述尿素喷嘴的下游;控制器,与上述尿素喷嘴和上述选择性催化转化装置通信连接,用于执行任意一种上述的方法,通过获取反应温度,上述反应温度为上述选择性催化转化装置的腔内温度;之后根据上述反应温度,确定上述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式,上述控制模式为第一控制模式或第二控制模式,上述第一控制模式为根据氨气浓度确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述第二控制模式为根据上述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述氨气浓度包括上述选择性催化转化装置下游的氨气浓度;最后根据上述控制模式,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量,其中,上述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量,上述第一尿素喷射量为采用上述第一控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量,上述第二尿素喷射量为采用上述第二控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量。该系统通过在不同的温度采用不同的控制逻辑,考虑到了在不同的温度下,对反应速率产生影响的不同因素,更准确的确定了尿素喷射量,以解决现有技术中不能完全防止还原剂浪费或者氨气泄露而造成二次污染的问题。

3)、本申请的控制器,设置在尿素喷射系统中,上述尿素喷射系统还包括尿素喷嘴和选择性催化转化装置,上述尿素喷嘴在上述选择性催化转化装置的上游,上述控制器与上述尿素喷嘴和上述选择性催化转化装置通信连接,上述控制器包括:获取单元,用于获取反应温度;其中,上述反应温度为上述选择性催化转化装置的腔内温度;第一确定单元,用于根据上述反应温度,确定上述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式;其中,上述控制模式为第一控制模式或第二控制模式,上述第一控制模式为根据氨气浓度确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述第二控制模式为根据上述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式,上述氨气浓度包括上述选择性催化转化装置下游的氨气浓度;第二确定单元,用于根据上述控制模式,确定上述尿素喷嘴的尿素喷射量;其中,上述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量,上述第一尿素喷射量为采用上述第一控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量,上述第二尿素喷射量为采用上述第二控制模式控制上述尿素喷嘴的情况下,上述尿素喷嘴喷射的尿素量。该装置通过在不同的温度采用不同的控制逻辑,考虑到了在不同的温度下,对反应速率产生影响的不同因素,更准确的确定了尿素喷射量,以解决现有技术中不能完全防止还原剂浪费或者氨气泄露而造成二次污染的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

相关技术
  • 一种校准方法、装置及尿素供给喷射系统
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技术分类

06120115922267