Scr反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于柴油發(fā)動機(jī)尾氣氮氧化物排放污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)。一種中小型船舶SCR反應(yīng)器，該系統(tǒng)包括控制器、顯示器和信號采集模塊，所述信號采集模塊包括：溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、氧氣傳感器和氮氧化物傳感器，各個信號采集模塊的信號采集點分別為SCR反應(yīng)器的前排氣管中、SCR反應(yīng)器的入口處和SCR反應(yīng)器的出口處；各信號采集模塊分別與控制器和顯示器相連，所述的執(zhí)行模塊與控制器相連。
【專利說明】
SGR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于柴油發(fā)動機(jī)尾氣氮氧化物排放污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著船舶排放廢氣對大氣環(huán)境的影響日益嚴(yán)重，針對船舶的的減排愈發(fā)受到重視。而氮氧化物是船舶排氣的主要污染物，國際海事組織IMO海洋環(huán)境保護(hù)委員會MPEC在“國際防止船舶造成污染公約MARP0L”附則6中要求船舶在排放限制區(qū)內(nèi)航行時，其氮氧化物排放量需達(dá)到Tier III標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]選擇性催化還原(Selective catalytic Reduct1n，SCR)是一種發(fā)動機(jī)排氣后處理技術(shù)，能夠有效脫除排氣中的氮氧化物。SCR反應(yīng)器是當(dāng)前諸多領(lǐng)域的主流脫硝方法，脫除效率高，能夠使排氣中NOx含量達(dá)到Tier III標(biāo)準(zhǔn)。其基本原理是，將發(fā)動機(jī)排氣中的氮氧化物進(jìn)行催化還原反應(yīng)，將有毒害、有污染的NOx轉(zhuǎn)化為無毒無污染的氮?dú)夂退魵狻?br>[0004]船舶中SCR反應(yīng)器的還原劑一般采用NH3,由于NH3難以儲存，船舶中還原劑以尿素水溶液的形式儲存。在SCR反應(yīng)器運(yùn)行時，尿素水溶液的噴射量至關(guān)重要。噴射量過少無法有效凈化排氣中的NOx，噴射過多造成浪費(fèi)影響經(jīng)濟(jì)性且逃逸的氨也會污染大氣造成二次污染。
[0005]SCR反應(yīng)器中的控制系統(tǒng)主要任務(wù)就是對尿素噴射量的控制，通常船用SCR反應(yīng)器的控制方法多為MAP圖算法，根據(jù)發(fā)動機(jī)工況信號推算廢氣中的NOx含量再依據(jù)預(yù)設(shè)NOx轉(zhuǎn)化率計算出所需的尿素水溶液的噴射量。當(dāng)前中小型船舶的SCR反應(yīng)器實際運(yùn)行中仍然存在一些問題:
[0006]1.中小型船舶運(yùn)行工況復(fù)雜多變，控制系統(tǒng)響應(yīng)不及時會導(dǎo)致尿素噴射量的偏差;
[0007]2.工況變化時依據(jù)MAP圖計算出的噴射量誤差增加；
[0008]3.工作環(huán)境濕度高，易受腐蝕。
【實用新型內(nèi)容】
[0009 ]本實用新型針對現(xiàn)有的中小型船舶SCR反應(yīng)器中的控制系統(tǒng)響應(yīng)不及時和噴射量誤差較大的缺陷，提供一種可以控制準(zhǔn)確、響應(yīng)迅速的SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)。
[0010]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0011]—種SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制器、顯示器和信號采集模塊，所述信號采集模塊包括:溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、氧氣傳感器和氮氧化物傳感器，各個信號采集模塊的信號采集點分別為SCR反應(yīng)器的前排氣管中、SCR反應(yīng)器的入口處和SCR反應(yīng)器的出口處;各信號采集模塊分別與控制器和顯示器相連，所述的執(zhí)行模塊與控制器相連。所述傳感器采用專用屏蔽電纜傳輸數(shù)據(jù)，抗干擾能力強(qiáng)，路線損失小。所述SCR反應(yīng)器采用濃度為32.5%-40%的尿素水溶液作為還原劑，能夠滿足儲存運(yùn)輸?shù)臈l件，且得到國際船舶行業(yè)的認(rèn)可，在全球范圍內(nèi)可以得到補(bǔ)充。
[0012]作為優(yōu)選，控制器內(nèi)設(shè)置計算模塊和調(diào)節(jié)模塊，由溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、氧氣傳感器、氮氧化物傳感器傳輸?shù)呐艢鉁囟?、排氣質(zhì)量流量、排氣管背壓、氧氣濃度、氮氧化物濃度信號通過控制器處理后輸入至控制器內(nèi)的計算模塊或調(diào)節(jié)模塊。
[0013]作為優(yōu)選，所述計算模塊包括信息接收模塊A和數(shù)據(jù)計算模塊，調(diào)節(jié)模塊包括信息接收模塊B、反饋調(diào)節(jié)模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊，信息接收模塊A、數(shù)據(jù)計算模塊、信息接收模塊B、反饋調(diào)節(jié)模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊依次相連。
[0014]作為優(yōu)選，控制器為DSP-PID控制器。
[0015]作為優(yōu)選，尿素噴嘴通過噴射裝置與控制器相連。
[0016]作為優(yōu)選，在SCR反應(yīng)器的前排氣管道中設(shè)有尿素噴嘴、尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅骱退龅牧髁總鞲衅?，尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅靼惭b在尿素噴嘴的出口附近;在SCR反應(yīng)器的進(jìn)口處設(shè)有進(jìn)口溫度傳感器、進(jìn)口氮氧化物傳感器、前端壓力傳感器和進(jìn)口氧氣傳感器。
[0017]作為優(yōu)選，SCR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置兩級催化劑模塊，在SCR反應(yīng)器的兩級催化劑模塊之間設(shè)有中間溫度傳感器和中間氮氧化物傳感器；中間溫度傳感器用于檢測SCR反應(yīng)器溫度，中間氮氧化物傳感器用于檢測兩層催化劑模塊之間的氮氧化物濃度。
[0018]作為優(yōu)選，在SCR反應(yīng)器的出口處設(shè)有出口溫度傳感器、出口氮氧化物傳感器、后端壓力傳感器和出口氧氣傳感器。
[0019]作為優(yōu)選，所述信號采集模塊包括:流量傳感器、尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅?、進(jìn)口溫度傳感器、進(jìn)口氮氧化物傳感器、轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器、前端壓力傳感器、進(jìn)口氧氣傳感器、中間溫度傳感器、中間氮氧化物傳感器、出口溫度傳感器、出口氮氧化物傳感器、后端壓力傳感器和出口氧氣傳感器。
[0020]作為優(yōu)選，流量傳感器、尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅鳌⑦M(jìn)口溫度傳感器、進(jìn)口氮氧化物傳感器、轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器分別與信息接收模塊A相連;前端壓力傳感器、進(jìn)口氧氣傳感器、中間溫度傳感器和中間氮氧化物傳感器、出口溫度傳感器、出口氮氧化物傳感器、后端壓力傳感器和出口氧氣傳感器分別與信息接收模塊B和反饋調(diào)節(jié)模塊相連。
[0021]本實用新型依據(jù)具體船舶實際運(yùn)行工況的尿素噴射控制策略。本實用新型在某一船舶實裝后，該船舶從空載到滿負(fù)荷正常航行一段時間，將整個過程分為工況一、二、三、四，每一個工況下進(jìn)行人工標(biāo)定調(diào)節(jié)尿素噴射量使得處理后煙氣中的氮氧化物濃度達(dá)標(biāo)，各工況下所需的尿素噴射量及初始尿素?zé)峤鉁囟茸鳛閰?shù)輸入系統(tǒng)。系統(tǒng)在正常運(yùn)行時通過尿素?zé)峤鉁囟扰袛啻斑\(yùn)行工況再依據(jù)輸入?yún)?shù)選擇該工況下對應(yīng)的尿素噴射量。為防止運(yùn)行過程中氮氧化物超標(biāo)，各工況對應(yīng)尿素噴射量可以通過化學(xué)當(dāng)量比α進(jìn)行再調(diào)節(jié)。NOx與NH3的理論摩爾比為1:1，實際運(yùn)行中NH3按0.8?1.2倍的噴射，這個倍數(shù)即為上文所述的化學(xué)當(dāng)量比α，本實用新型中當(dāng)量比可在界面設(shè)為可輸入。永久保存，代碼里支持動態(tài)變化。這種尿素噴射控制策略適應(yīng)性強(qiáng)、方便調(diào)節(jié)，布置簡單靈活，能夠有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。綜上所述，本實用新型所提供的船舶SCR控制系統(tǒng)，采用有效穩(wěn)定的控制方法，響應(yīng)速度快，控制效果好，控制方法靈活，減緩了設(shè)備的腐蝕速率，有效延長系統(tǒng)壽命，對中小型船舶適應(yīng)性好，能夠有效實現(xiàn)SCR反應(yīng)器的閉環(huán)控制。
[0022]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用不同于傳統(tǒng)MAP圖的信息采集系統(tǒng)，信息準(zhǔn)確、響應(yīng)迅速，能夠更好的適應(yīng)中小型船舶運(yùn)行工況復(fù)雜多變的特點。傳統(tǒng)MAP圖控制方法有著依賴柴油機(jī)本體控制系統(tǒng)、實時性和動態(tài)穩(wěn)定性差、抗干擾能力低等缺點，而后兩點在中小型船舶上尤其突出。本實用新型放棄從發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率等參數(shù)中推算NOx含量，在排氣管中通過NOx傳感器直接測量得到排氣中的NOx含量，保證了準(zhǔn)確性。
[0023]本實用新型采用DSP數(shù)字控制器，基于積分分離PID控制算法利用SCR反應(yīng)器后的傳感器采集到的信號對尿素噴射量進(jìn)行負(fù)反饋控制，有效增加系統(tǒng)響應(yīng)速度，提高穩(wěn)定性，減少超調(diào)量。本實用新型能夠有效地實現(xiàn)整體系統(tǒng)的閉環(huán)控制，具有響應(yīng)速度快、運(yùn)行性能穩(wěn)定、控制方法靈活的特點。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的控制算法流程示意圖；
[0025]圖2為本實用新型的硬件布置示意圖；
[0026]圖3為本實用新型實施例2的控制算法流程示意圖；
[0027]圖4為本實用新型實施例2的硬件布置示意圖；
[0028]圖中:1.DSP-PID控制器，2.觸屏顯示器，3.流量傳感器，4.噴射裝置，5.尿素噴嘴，6.尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅鳎?.進(jìn)口溫度傳感器，8.進(jìn)口氮氧化物傳感器，9.前端壓力傳感器，10.進(jìn)口氧氣傳感器，11.中間溫度傳感器，12.中間氮氧化物傳感器，13.出口溫度傳感器，14.出口氮氧化物傳感器，15.后端壓力傳感器，16.出口氧氣傳感器，17.轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器；
[0029]101.排氣管道，102.SCR反應(yīng)器，103.催化劑模塊，104.計算模塊，105.調(diào)節(jié)模塊，106.信息接收模塊A，107.數(shù)據(jù)計算模塊，108.信息接收模塊B，109.反饋調(diào)節(jié)模塊，110.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊。
【具體實施方式】
[0030]下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，本實用新型的實施并不局限于下面的實施例，對本實用新型所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本實用新型保護(hù)范圍。
[0031]實施例1:
[0032]—種SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，如圖1和圖2所示。在SCR反應(yīng)器102的前排氣管道101中設(shè)有流量傳感器3(量程1500?6500m3/h，設(shè)計流量2500-5000 m3/h)、尿素噴嘴5和尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅?(設(shè)計溫度250-450°C)，尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅靼惭b在尿素噴嘴的出口附近;在SCR反應(yīng)器的進(jìn)口 5-15cm處的范圍內(nèi)設(shè)有進(jìn)口溫度傳感器7(設(shè)計溫度250-450 °C)、進(jìn)口氮氧化物傳感器8(量程0-1500ppm，設(shè)計濃度500-1300ppm)、前端壓力傳感器9和進(jìn)口氧氣傳感器10。
[0033]流量傳感器用于檢測當(dāng)前溫度下的實時排氣量，尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅饔糜跈z測尿素噴嘴處的實時煙氣溫度，進(jìn)口溫度傳感器用于檢測進(jìn)入SCR反應(yīng)器前的煙溫，進(jìn)口氮氧化物傳感器用于檢測進(jìn)入SCR反應(yīng)器前的氮氧化物濃度，進(jìn)口氧氣傳感器用于檢測進(jìn)入SCR反應(yīng)器前的氧氣濃度。
[0034]SCR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置兩級催化劑模塊103，在SCR反應(yīng)器的兩級催化劑模塊103之間設(shè)有中間溫度傳感器11(設(shè)計溫度250-450°C)和中間氮氧化物傳感器12(量程0-1500ppm);中間溫度傳感器用于檢測SCR反應(yīng)器溫度，中間氮氧化物傳感器用于檢測兩層催化劑模塊之間的氮氧化物濃度。
[0035]在SCR反應(yīng)器的出口處設(shè)有出口溫度傳感器13、出口氮氧化物傳感器14(量程0-1500ppm)、后端壓力傳感器15和出口氧氣傳感器16，出口溫度傳感器13(設(shè)計溫度250-450°C )用于檢測經(jīng)過SCR反應(yīng)器后的煙溫，出口氮氧化物傳感器14用于檢測經(jīng)過SCR反應(yīng)器后的氮氧化物濃度，出口氧氣傳感器16用于檢測經(jīng)過SCR反應(yīng)器后的氧氣濃度。前端壓力傳感器9和后端壓力傳感器15用于測量SCR反應(yīng)器的前后壓差，以判斷SCR催化劑是否出現(xiàn)堵塞問題，一般每層催化劑的背差處于50-500pa，壓差過大則判斷催化劑堵塞，需要更換催化劑。
[0036]將柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速通過轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器17形成控制系統(tǒng)可識別的電信號并接入DSP-PID控制器I中。同時將流量傳感器3、尿素噴嘴5、尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅?、進(jìn)口溫度傳感器7、進(jìn)口氮氧化物傳感器8、前端壓力傳感器9、進(jìn)口氧氣傳感器10、中間溫度傳感器11和中間氮氧化物傳感器12、出口溫度傳感器13、出口氮氧化物傳感器14、后端壓力傳感器15和出口氧氣傳感器16分別接入DSP-PID控制器I和觸屏顯示器2中，觸屏顯示器2可以供操作人員方便地實時查看各個參數(shù)。
[0037]如圖1所示，在DSP-PID控制器內(nèi)設(shè)置計算模塊104和調(diào)節(jié)模塊105。其中計算模塊包括信息接收模塊A106和數(shù)據(jù)計算模塊107，調(diào)節(jié)模塊包括信息接收模塊B108、反饋調(diào)節(jié)模塊109與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊110。信息接收模塊A106、數(shù)據(jù)計算模塊107、信息接收模塊B108、反饋調(diào)節(jié)模塊109與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊110依次相連。尿素噴嘴5通過噴射裝置4與DSP-PID控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊110相連。
[0038]流量傳感器3、尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅?、進(jìn)口溫度傳感器7、進(jìn)口氮氧化物傳感器8、出口溫度傳感器13、轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器17分別與信息接收模塊A106相連;前端壓力傳感器9、進(jìn)口氧氣傳感器10、中間溫度傳感器11和中間氮氧化物傳感器12、出口氮氧化物傳感器14、后端壓力傳感器15和出口氧氣傳感器16分別與信息接收模塊B108和反饋調(diào)節(jié)模塊109相連。
[0039]信號采集模塊采集到的信號經(jīng)過DSP-PID控制器I中各個模組接收處理計算后，最終輸出還原劑流量信號到噴射裝置4來控制尿素噴射流量。
[0040]對于實裝本實用新型的船舶，在試航過程中人工標(biāo)定四個工況所需的尿素噴射量并記入控制器，在正常航行時控制器在計算模塊中接收尿素?zé)峤鉁囟刃盘柌⑴袛嗨庍\(yùn)行工況，依據(jù)轉(zhuǎn)速信號、煙氣流量信號、進(jìn)出口溫度信號和氮氧化物濃度信號計算出所需尿素噴射量，化學(xué)當(dāng)量比α作為線性再調(diào)節(jié)參數(shù)可通過人工操作隨時調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)模塊中經(jīng)過反應(yīng)器出口氮氧化物濃度信號反饋修正后的尿素噴射量在轉(zhuǎn)換后接入噴射裝置執(zhí)行尿素定量噴射。
[0041]控制系統(tǒng)在正常運(yùn)行時各個參數(shù)及尿素栗的運(yùn)行狀態(tài)均可實現(xiàn)實時在線監(jiān)測，并且可以實現(xiàn)前后NOx含量、前后O2含量、尿素噴射量、反饋噴射量的實時繪圖并計算出氮氧化物脫除效率。其中NOx含量可以實現(xiàn)ppm，g/kWh，mg/m3等多種單位轉(zhuǎn)換。通過實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，本實用新型能夠迅速應(yīng)對突發(fā)事件，有效預(yù)測變化趨勢，有利于控制系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。
[0042]實施例2:
[0043]針對無發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號的情況，可以參考本實施例。一種SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，如圖3和圖4所示。
[0044]SCR反應(yīng)器中布置有兩層催化劑，催化劑前、催化劑后、兩層催化劑中間均分別布置有壓力傳感器、溫度傳感器、氮氧化物傳感器、氧氣濃度傳感器。SCR反應(yīng)器入口 5-15cm處的范圍內(nèi)的進(jìn)口溫度傳感器7(設(shè)計溫度250-450 °C)、進(jìn)口氮氧化物傳感器8(量程Ο-? 500ppm， 設(shè)計濃度 500-1300ppm)、 前端壓力傳感器 9 和進(jìn)口氧氣傳感器 10 用于實時收集反應(yīng)器入口處的煙氣數(shù)據(jù);在SCR反應(yīng)器的兩級催化劑模塊103之間設(shè)有中間溫度傳感器11(設(shè)計溫度250-450°C)和中間氮氧化物傳感器12(量程0-1500ppm)用來檢測兩層催化劑之間的尾氣參數(shù);在SCR反應(yīng)器的出口處設(shè)有、出口氮氧化物傳感器14(量程0-1500ppm)、后端壓力傳感器15和出口氧氣傳感器16，出口溫度傳感器13(設(shè)計溫度250-450°C)用來檢測反應(yīng)器出口處的尾氣參數(shù)。
[0045]除了上述傳感器外，還應(yīng)在距離尿素噴嘴10-20cm處設(shè)置流量傳感器3(量程1500?6500m3/h，設(shè)計流量2500-5000 m3/h)，在距離尿素噴嘴5-lOcm處設(shè)置尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅?(設(shè)計溫度250-450°C)流量傳感器用于檢測當(dāng)前溫度下的實時排氣量，尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅饔糜跈z測尿素噴嘴處的實時煙氣溫度。前端壓力傳感器9和后端壓力傳感器15用于測量SCR反應(yīng)器的前后壓差，以判斷SCR催化劑是否出現(xiàn)堵塞問題，一般每層催化劑的背差處于50-500pa，壓差過大則判斷催化劑堵塞，需要更換催化劑。
[0046]將流量傳感器3、尿素噴嘴5、尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅?、進(jìn)口溫度傳感器7、進(jìn)口氮氧化物傳感器8、前端壓力傳感器9、進(jìn)口氧氣傳感器10、中間溫度傳感器11和中間氮氧化物傳感器12、出口溫度傳感器13、出口氮氧化物傳感器14、后端壓力傳感器15和出口氧氣傳感器16分別接入DSP-PID控制器I和觸屏顯示器2中，觸屏顯示器2可以供操作人員方便地實時查看各個參數(shù)。
[0047]如圖3所示，在DSP-PID控制器內(nèi)設(shè)置計算模塊104和調(diào)節(jié)模塊105。其中計算模塊包括信息接收模塊A106和數(shù)據(jù)計算模塊107，調(diào)節(jié)模塊包括信息接收模塊B108、反饋調(diào)節(jié)模塊109與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊110。信息接收模塊A106、數(shù)據(jù)計算模塊107、信息接收模塊B108、反饋調(diào)節(jié)模塊109與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊110依次相連。尿素噴嘴5通過噴射裝置4與DSP-PID控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊110相連。
[0048]流量傳感器3、尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅?、進(jìn)口溫度傳感器7、進(jìn)口氮氧化物傳感器8、出口溫度傳感器13分別與信息接收模塊A106相連;前端壓力傳感器9、進(jìn)口氧氣傳感器10、中間溫度傳感器11和中間氮氧化物傳感器12、出口氮氧化物傳感器14、后端壓力傳感器15和出口氧氣傳感器16分別與信息接收模塊B108和反饋調(diào)節(jié)模塊109相連。
[0049]信號采集模塊采集到的信號經(jīng)過DSP-PID控制器I中各個模組接收處理計算和反饋修正后，最終輸出還原劑流量信號到噴射裝置4來控制尿素噴射流量。
[0050]對于實裝本實用新型的船舶，在正常航行時控制器在計算模塊中接收尿素?zé)峤鉁囟刃盘柌⑴袛嗨庍\(yùn)行工況，依據(jù)煙氣流量信號、進(jìn)出口溫度信號和反應(yīng)器入口處氮氧化物濃度信號初步計算出所需尿素噴射量，化學(xué)當(dāng)量比α作為線性再調(diào)節(jié)參數(shù)可通過人工操作隨時調(diào)節(jié)。同時調(diào)節(jié)模塊接受反應(yīng)器出口的氮氧化物濃度信號，通過反饋修正后的尿素噴射量在轉(zhuǎn)換后接入噴射裝置執(zhí)行尿素定量噴射。
[0051 ]控制系統(tǒng)在正常運(yùn)行時各個參數(shù)及尿素栗的運(yùn)行狀態(tài)均可實現(xiàn)實時在線監(jiān)測，并且可以實現(xiàn)前后NOx含量、前后O2含量、尿素噴射量、反饋噴射量的實時繪圖并計算出氮氧化物脫除效率。其中NOx含量可以實現(xiàn)ppm，g/kWh，mg/m3等多種單位轉(zhuǎn)換。通過實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，本實用新型能夠迅速應(yīng)對突發(fā)事件，有效預(yù)測變化趨勢，有利于控制系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。
[0052]以上所述的實施例只是本實用新型的兩種較佳的方案，并非對本實用新型作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權(quán)項】
1.一種SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括控制器、顯示器和信號采集模塊，所述信號采集模塊包括:溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、氧氣傳感器和氮氧化物傳感器，各個信號采集模塊的信號采集點分別為SCR反應(yīng)器的前排氣管中、SCR反應(yīng)器的入口處和SCR反應(yīng)器的出口處;各信號采集模塊分別與控制器和顯示器相連，執(zhí)行模塊與控制器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，其特征在于:控制器內(nèi)設(shè)置計算模塊和調(diào)節(jié)模塊，由溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、氧氣傳感器、氮氧化物傳感器傳輸?shù)呐艢鉁囟?、排氣質(zhì)量流量、排氣管背壓、氧氣濃度、氮氧化物濃度信號通過控制器處理后輸入至控制器內(nèi)的計算模塊或調(diào)節(jié)模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，其特征在于:所述計算模塊包括信息接收模塊A和數(shù)據(jù)計算模塊，調(diào)節(jié)模塊包括信息接收模塊B、反饋調(diào)節(jié)模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊，信息接收模塊A、數(shù)據(jù)計算模塊、信息接收模塊B、反饋調(diào)節(jié)模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊依次相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，其特征在于:控制器為DSP-PID控制器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，其特征在于:尿素噴嘴通過噴射裝置與控制器相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，其特征在于:在SCR反應(yīng)器的前排氣管道中設(shè)有尿素噴嘴、尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅骱退龅牧髁總鞲衅鳎蛩責(zé)峤鉁囟葌鞲衅靼惭b在尿素噴嘴的出口附近;在SCR反應(yīng)器的進(jìn)口處設(shè)有進(jìn)口溫度傳感器、進(jìn)口氮氧化物傳感器、前端壓力傳感器和進(jìn)口氧氣傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的SCR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置兩級催化劑模塊，在SCR反應(yīng)器的兩級催化劑模塊之間設(shè)有中間溫度傳感器和中間氮氧化物傳感器；中間溫度傳感器用于檢測SCR反應(yīng)器溫度，中間氮氧化物傳感器用于檢測兩層催化劑模塊之間的氮氧化物濃度。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，其特征在于:在SCR反應(yīng)器的出口處設(shè)有出口溫度傳感器、出口氮氧化物傳感器、后端壓力傳感器和出口氧氣傳感器。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號采集模塊包括:流量傳感器、尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅?、進(jìn)口溫度傳感器、進(jìn)口氮氧化物傳感器、轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器、前端壓力傳感器、進(jìn)口氧氣傳感器、中間溫度傳感器、中間氮氧化物傳感器、出口溫度傳感器、出口氮氧化物傳感器、后端壓力傳感器和出口氧氣傳感器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的SCR反應(yīng)器的尿素控制系統(tǒng)，其特征在于:流量傳感器、尿素?zé)峤鉁囟葌鞲衅?、進(jìn)口溫度傳感器、進(jìn)口氮氧化物傳感器、轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器分別與信息接收模塊A相連;前端壓力傳感器、進(jìn)口氧氣傳感器、中間溫度傳感器和中間氮氧化物傳感器、出口溫度傳感器、出口氮氧化物傳感器、后端壓力傳感器和出口氧氣傳感器分別與信息接收模塊B和反饋調(diào)節(jié)模塊相連。
【文檔編號】F01N9/00GK205532804SQ201620012248
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月7日
【發(fā)明人】高翔, 竺新波, 鄭成航, 王耀霖, 岑可法, 駱仲泱, 倪明江, 周勁松, 翁衛(wèi)國, 吳衛(wèi)紅, 張涌新, 宋浩, 張玉嵩, 黃彧, 張峻溪
【申請人】浙江大學(xué)