Способ и система управления выбросами оксидов азота из двигателя внутреннего сгорания - RU2016134217A
Код документа: RU2016134217A
Формула
1. Способ в системе (350) обработки выхлопных газов для обработки потока (303) выхлопных газов, которые образуются в результате сгорания в двигателе (301) внутреннего сгорания и включают оксиды азота NOx, отличающийся тем, что осуществляют:
первое введение (210) первой добавки в указанный поток (303) выхлопных газов посредством использования первого дозирующего устройства (371), расположенного в указанной системе (350) обработки выхлопных газов;
первое воздействие (220) на первое количество NOx_1 оксидов азота, достигающее первого устройства (331), расположенного ниже по потоку относительно указанного первого дозирующего устройства (371) для воздействия на указанное первое количество NOx_1 оксидов азота посредством использования указанной первой добавки;
второе введение (230) второй добавки в указанный поток (303) выхлопных газов посредством использования второго дозирующего устройства (372), расположенного ниже по потоку относительно указанного первого устройства (331); и
второе воздействие (240) на второе количество NOx_2 оксидов азота, достигающее второго устройства (332), расположенного ниже по потоку относительно указанного второго дозирующего устройства (372) для воздействия на указанное второе количество NOx_2 оксидов азота посредством использования указанной первой и/или второй добавки; причем
по меньшей мере одним из указанного первого введения (210) и указанного второго введения (230) управляют на основании общей способности указанного первого устройства (331) обеспечивать указанное первое воздействие (220) и указанного второго устройства (332) обеспечивать указанное второе воздействие (240), таким образом, что требуемое полное воздействие на указанные оксиды азота NOx в указанном потоке (303) выхлопных газов обеспечивают указанной системой (350) обработки выхлопных газов.
2. Способ по п.1, в котором указанное управление указанным первым введением (210) приводит к уменьшению указанного первого введения (210).
3. Способ по п.2, в котором указанное уменьшение указанного первого введения (210) соответствует прерыванию указанного первого введения (210) указанной первой добавки, если указанное второе устройство (332), посредством указанного второго воздействия (240) способно обеспечить указанное требуемое полное воздействие на указанные оксиды азота NOx в указанном потоке (303) выхлопных газов.
4. Способ по п.3, в котором указанное прерывание указанного первого введения (210) указанной первой добавки приводит к тому, что указанное первое количество NOx_1 оксидов азота проходит относительно без изменений через указанное первое устройство (331) в последующие компоненты в указанной системе обработки выхлопных газов. (350).
5. Способ по п.4, в котором указанные последующие компоненты включают по меньшей мере один улавливающий твердые частицы фильтр (320), причем указанный улавливающий твердые частицы фильтр (320) может использовать указанное относительно неизменное первое количество NOx_1 оксидов азота в течение окисления сажи.
6. Способ по любому из пп.2-5, в котором указанное первое устройство (331) регенерируется в течение и/или после указанного уменьшения указанного первого введения (210).
7. Способ по п.6, в котором остатки указанной первой добавки, которые присутствуют в указанном первом устройстве (331), устраняют в процессе указанной регенерации.
8. Способ по п.1, в котором указанное управление указанного второго введения (230) приводит к уменьшению указанного второго введения (230).
9. Способ по п.8, в котором указанное уменьшение указанного второго введения (230) соответствует прерыванию указанного второго введения (230) указанной второй добавки, если указанное первое устройство (331), посредством указанного первого воздействия (220) способно обеспечивать указанное требуемое полное воздействие на указанные оксиды азота NOx, самостоятельно в указанном потоке (303) выхлопных газов.
10. Способ по любому из пп.8-9, в котором указанное второе устройство (332) регенерируется в течение и/или после указанного уменьшения указанного второго введения (230).
11. Способ по п.10, в котором остатки указанной второй добавки, которые присутствуют в указанном втором устройстве (332), устраняют в процессе указанной регенерации,
12. Способ по п.1, в котором указанное управление указанного первого введения (210) указанной первой добавки приводит к увеличению указанного первого введения (210) указанной первой добавки.
13. Способ по п.12, в котором:
указанное первое воздействие (220) включает в себя первое восстановление указанного первого количества NOx_1 оксидов азота, посредством первого катализатора (СКВ1) селективного каталитического восстановления, после которого осуществляют восстановление оксидов азота NOx и/или окисление потенциальной добавки в указанном потоке (303) выхлопных газов посредством первого каталитического нейтрализатора (НП1) проскока; и
указанное увеличение указанного первого введения (210) указанной первой добавки осуществляют таким образом, что проскок добавки возникает из указанного первого катализатора (СКВ1) селективного каталитического восстановления.
14. Способ по п.13, в котором указанное увеличение указанного первого введения (210) указанной первой добавки осуществляется таким образом, что указанный проскок добавки из указанного первого катализатора (СКВ1) селективного каталитического восстановления может по существу содержаться и/или окисляться в указанном первом каталитическом нейтрализаторе (НП1) проскока.
15. Способ по любому из пп.13-14, в котором указанный проскок добавки зависит от степени покрытия добавки в указанном первом катализаторе (СКВ1) селективного каталитического восстановления при указанном увеличении указанного первого введения (210), когда указанная первая добавка превышает максимальное значение степени покрытия добавки в указанном первом катализаторе (СКВ1) селективного каталитического восстановления.
16. Способ по п.1, в котором указанное управление указанным вторым введением (230) указанной второй добавки приводит к увеличению указанного второго введения (230) указанной второй добавки.
17. Способ по любому из пп.1-16, в котором указанное требуемое полное воздействие на указанные оксиды азота NOx в указанном потоке (303) выхлопных газов определяют на основании измеряемых в данное время, моделируемых и/или прогнозируемых условий работы указанного двигателя (301) внутреннего сгорания.
18. Способ по любому из пп.1-16, в котором указанное требуемое полное воздействие на указанные оксиды азота NOx в указанном потоке (303) выхлопных газов определяют на основании по меньшей мере одного порогового значения выбросов оксидов азота NOx.
19. Способ по п.18, в котором указанное по меньшей мере одно пороговое значение составляет одно или более из:
порогового значения, соответствующего установленному законом требованию в отношении выбросов оксидов азота NOx;
порогового значения, определяемого органами власти и представляющее собой допустимые выбросы оксидов азота NOx; и
порогового значения, представляющего собой требуемые максимальные выбросы оксидов азота NOx.
20. Способ по любому из пп.1-19, в котором указанная способность указанного первого устройства (331) обеспечивать указанное первое воздействие (220) зависит от одного или более из:
каталитических характеристик указанного первого устройства (331);
типа катализатора для указанного первого устройства (331);
температурного интервала, в пределах которого указанное первое устройство (331) является активным;
степени покрытия добавки для указанного первого устройства (331); и
температуры в указанном первом устройстве (331).
21. Способ по любому из пп.1-20, в котором указанная способность указанного второго устройства (332) обеспечивать указанное второе воздействие (240) зависит от одного или более из:
каталитических характеристик указанного второго устройства (332);
типа катализатора для указанного второго устройства (332);
температурного интервала, в пределах которого указанное второе устройство (332) является активным;
степени покрытия добавки для указанного второго устройства (332); и
температуры в указанном втором устройстве (332).
22. Способ по любому из пп.1-21, в котором указанное первое количество NOx_1 оксидов азота соответствует первому соотношению NO2_1/NOx_1 между первым количеством NO2_1 диоксида азота и первым количеством NOx_1 оксидов азота, достигающим указанного первого устройства (331); причем указанное первое введение (210) указанной первой добавки осуществляется на основании определяемого значения (NO2_1/NOx_1)опр указанного первого соотношения, таким образом, что быстрое восстановление может использоваться в указанном первом устройстве (331).
23. Способ по п.22, в котором указанное определяемое значение указанного первого соотношения (NO2_1/NOx_1) представляет собой одно из:
измеряемого значения;
моделируемого значения;
прогнозируемого значения.
24. Компьютерная программа, содержащая программный код, который при исполнении компьютером обеспечивает осущестлвение указанным компьютером способа по любому из пп.1-23.
25. Компьютерный программный продукт, включающий в себя машиночитаемый носитель и компьютерную программу по п.24, причем указанная компьютерная программа содержится на указанном машиночитаемом носителе.
26. Система (350) обработки выхлопных газов, выполненная с возможностью обработки потока (303) выхлопных газов, которые образуются в результате сгорания в двигателе (301) внутреннего сгорания и содержат оксиды азота NOx, и отличающаяся тем, что:
первое дозирующее устройство (371) расположено в указанной системе (350) обработки выхлопных газов с возможностью первого введения (210) первой добавки в указанный поток (303) выхлопных газов;
первое устройство (331) расположено ниже по потоку относительно указанного первого дозирующего устройства (371) с возможностью первого воздействия (220) на первое количество NOx_1 оксидов азота, достигающее указанного первого устройства (331), посредством использования указанной первой добавки;
второе дозирующее устройство (372) расположено ниже по потоку относительно указанного первого устройства (331) с возможностью второго введения (230) второй добавки в указанный поток (303) выхлопных газов;
второе устройство (332) расположено ниже по потоку относительно указанного второго дозирующего устройства (372) с возможностью второго воздействия (240) на второе количество NOx_2 оксидов азота, достигающее указанного второго устройства (332) посредством использования указанной первой и/или второй добавки; и
по меньшей мере одно устройство (374) управления дозированием выполнено с возможностью управления по меньшей мере одним из указанного первого введения (210) и указанного второго введения (230), на основании полной способности указанного первого устройства (331) обеспечивать указанное первое воздействие (220) и способности указанного второго устройства (332) обеспечивать указанное второе воздействие (240), таким образом, что требуемое полное воздействие на указанные оксиды азота NOx в указанном потоке (303) выхлопных газов обеспечивается указанной системой (350) обработки выхлопных газов.
27. Система (350) обработки выхлопных газов по п.26, в которой указанное по меньшей мере одно устройство (374) управления дозированием выполнено с возможностью управления указанным первым введением (210) указанной первой добавки таким образом, что указанное первое введение (210) указанной первой добавки уменьшается.
28. Система (350) обработки выхлопных газов по п.27, в которой указанное по меньшей мере одно устройство (374) управления дозированием выполнено с возможностью управления указанным первым введением (210) указанной первой добавки таким образом, что уменьшение указанного первого введения (210) соответствует прерыванию указанного первого введения (210) указанной первой добавки, если указанное второе устройство (332), посредством указанного второго воздействия (240) способно обеспечить указанное требуемое полное воздействие на указанные оксиды азота NOx в указанном потоке (303) выхлопных газов.
29. Система (350) обработки выхлопных газов по п.26, в которой указанное по меньшей мере одно устройство (374) управления дозированием выполнено с возможностью управления указанным вторым введением (230) указанной второй добавки, таким образом, что указанное второе введение (230) указанной второй добавки уменьшается.
30. Система (350) обработки выхлопных газов по п.29, в которой указанное по меньшей мере одно устройство (374) управления дозированием выполнено с возможностью управления указанным вторым введением (230) таким образом, что уменьшение указанного второго введения (230) соответствует прерыванию указанного второго введения (230) указанной второй добавки, если указанное первое устройство (331) посредством указанного первого воздействия (220) способно обеспечить указанное требуемое полное воздействие на указанные оксиды азота NOx в указанном потоке (303) выхлопных газов.
31. Система (350) обработки выхлопных газов по любому из пп.26-30, в которой указанное первое каталитическое устройство (331) содержит один из катализаторов следующей группы:
первый катализатор (СКВ1) селективного каталитического восстановления;
первый катализатор (СКВ1) селективного каталитического восстановления, за которым следует расположенный ниже по потоку первый каталитический нейтрализатор (НП1) проскока, причем указанный первый каталитический нейтрализатор (НП1) проскока выполнен с возможностью окисления остатка добавки, и/или содействовия первому катализатору (СКВ1) селективного каталитического восстановления для дополнительного восстановления оксидов азота NOx в указанном потоке 303 выхлопных газов;
первый каталитический нейтрализатор (НП1) проскока, который выполнен с возможностью, в первую очередь, восстановления оксидов азота NOx и, во вторую очередь, окисления добавки в указанном потоке (303) выхлопных газов;
первый каталитический нейтрализатор (НП1) проскока, за которым следует расположенный ниже по потоку первый катализатор (СКВ1) селективного каталитического восстановления, причем указанный первый каталитический нейтрализатор (НП1) проскока выполнен с возможностью окисления добавки и/или содействия первому катализатору (СКВ1) селективного каталитического восстановления в восстановлении оксидов азота NOx в указанном потоке (303) выхлопных газов;
первый каталитический нейтрализатор (НП1) проскока, за которым следует расположенный ниже по потоку первый катализатор (СКВ1) селективного каталитического восстановления, за которым следует расположенный ниже по потоку дополнительный первый каталитический нейтрализатор (НП1b) проскока, причем указанный первый каталитический нейтрализатор (НП1) проскока и/или указанный дополнительный первый каталитический нейтрализатор (НП1b) проскока выполнены с возможностью окисления добавки и/или содействия указанному первому катализатору (СКВ1) селективного каталитического восстановления в восстановлении оксидов азота NOx в указанном потоке (303) выхлопных газов;
первый катализатор (СКВ1) селективного каталитического восстановления в комбинации с чисто окислительным покрытием в своей выпускной части; и
первый каталитический нейтрализатор (НП1) проскока, за которым следует расположенный ниже по потоку первый катализатор (СКВ1) селективного каталитического восстановления в комбинации с чисто окислительным покрытием в своей выпускной части, причем указанный первый каталитический нейтрализатор (НП1) проскока выполнен с возможностью, в первую очередь, восстановления оксидов азота NOx и, во вторую очередь, окисления добавки в указанном потоке (303) выхлопных газов.
32. Система (350) обработки выхлопных газов по любому из пп.26-31, в которой указанное второе устройство (332) содержит один из катализаторов следующей группы:
второй катализатор (СКВ2) селективного каталитического восстановления; и
- второй катализатор (СКВ2) селективного каталитического восстановления, за которым следует расположенный ниже по потоку второй, каталитический нейтрализатор (НП2) проскока, причем указанный второй каталитический нейтрализатор (НП2) проскока выполнен с возможностью окисления остатка добавки и/или содействия указанному второму катализатору (СКВ2) селективного каталитического восстановления для дополнительного восстановления оксидов азота NOx в указанном потоке (303) выхлопных газов.
