一種適用於在用柴油機尾氣治理的燃燒器系統的製作方法
2024-04-13 01:56:05
1.本發明涉及柴油機尾氣淨化技術領域，尤其涉及一種適用於柴油機尾氣治理的燃燒器系統。
背景技術：
2.柴油機尾氣排放主要包括顆粒物等有害物質，對人體健康和大氣汙染危害較大；隨著空氣汙染治理政策加嚴，在用柴油機械的尾氣淨化顯得尤為重要。目前市面上還存在大量排放惡劣的非道路柴油機械，該類型機械具有排氣溫度低、運行工況複雜等特點，不利於對尾氣中顆粒物等有害物質進行處理。
技術實現要素：
3.本發明根據現有技術的不足公開了一種適用於在用柴油機尾氣治理的燃燒器系統。本發明目的是提供一種採用燃燒器結合doc催化器、cdpf催化器處理尾氣中顆粒物等有害物；同時，通過監控終端及監控平臺，能夠監控燃燒器系統運行狀態及尾氣淨化情況，進一步保證系統正常運行和提高尾氣治理效果。
4.為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是：
5.一種適用於在用柴油機尾氣治理的燃燒器系統，燃燒器為筒狀結構，筒狀結構前端設置混合燃燒裝置，中部徑向填充doc催化器和cdpf催化器，後端為防火帽尾端蓋；
6.混合燃燒器裝置包括油氣預混腔、燃燒腔和尾氣入口，尾氣入口設置燃燒腔側壁，尾氣入口設置質量流量計用於獲得尾氣流量，燃油泵和氣泵與氣助噴嘴並聯，氣助噴嘴出口設置於燃燒腔點火裝置前端的油氣預混腔上；doc催化器前後端分別設置燃燒器出口溫度傳感器、cdpf入口溫度傳感器；cdpf催化器前後端分別設置cdpf壓差傳感器、後端設置cdpf出口溫度傳感器；後端出口設置顆粒物傳感器傳感器；
7.燃油泵、氣泵、質量流量計、各溫度傳感器、壓差傳感器、顆粒物傳感器傳感器均與監控系統控制連接。
8.進一步所述監控系統包括控制器、監控終端、計算機監控平臺；所述控制器連接監控終端，監控終端通過無線網與計算機監控平臺連接。
9.進一步所述混合燃燒器裝置、doc催化器、cdpf催化器、防火帽尾端蓋通過抱箍、法蘭連接構成筒狀結構。
10.進一步所述防火帽尾端蓋裝置內部設計有火苗/火星擋板。
11.進一步所述控制器用於收集燃油泵、氣泵、點火裝置、質量流量計、燃燒器出口溫度傳感器、cdpf入口溫度傳感器、cdpf壓差傳感器、cdpf出口溫度傳感器的輸出信號並進行處理和數值分析，計算燃油噴射量，驅動燃油泵、氣泵、氣助噴嘴、點火裝置工作，控制cdpf入口等溫度，實現cdpf催化器再生和尾氣淨化。
12.進一步所述監控終端用於監控系統運行狀態、尾氣淨化狀態，將系統運行狀態和參數值顯示於監控終端上，同時監控終端通過無線網將數據上傳計算機監控平臺。
13.本發明適用於在用柴油機械尾氣治理的燃燒器運行工作原理包括：控制系統通過cdpf壓差和柴油機運行時間兩個維度對cdpf再生時機進行判斷，對兩者計算結果取最大值。當cdpf捕集的顆粒物達到一定值以及再生需求激活時，控制系統通過控制燃油泵、氣泵及氣助噴嘴向混合燃燒器裝置中噴油，燃油在混合燃燒器裝置中充分混合及通過點火裝置點燃燃燒提高尾氣溫度，高溫尾氣先後進入doc催化器、cdpf催化器，促進cdpf中顆粒物進行氧化燃燒反應，實現cdpf再生。
14.系統具體運行方法：控制系統識別到cdpf壓差超過最大壓差閾值，或者距離上次cdpf再生的系統運行時間超過閾值，則觸發判斷；如果判斷結果滿足：電池電壓檢測值高於最低閾值，溫度傳感器、壓差傳感器、燃油泵、氣泵、點火裝置無故障，則控制器發出信號，監控終端的報警指示燈亮且發出告警聲，提示工作人員cdpf需要再生且系統已經具備再生條件，工作人員打開監控終端上的再生開關，系統進入cdpf再生狀態；重置再生時間並開始計時，燃油泵、氣泵工作，控制器通過調節燃油泵、氣泵等來控制柴油噴嘴的噴油量，燃油在燃燒器裝置中充分混合及通過點火裝置點燃燃燒提高尾氣溫度，高溫尾氣先後進入doc催化器、cdpf催化器，促進cdpf中顆粒物進行氧化燃燒反應，實現cdpf再生。同時，控制系統根據cdpf入口溫度和出口溫度對噴油量進行pi調節，控制cdpf入口溫度和出口溫度不超過最高閾值。cdpf再生過程中，控制系統持續監控系統的狀態，如果監測到：cdpf入口溫度和出口溫度超過最高溫度閾值，或者電池電壓檢測值低於最低閾值，溫度傳感器、壓差傳感器、燃油泵、氣泵和點火裝置存在故障，則中斷cdpf再生，停止噴油，再生指示燈熄滅。
15.本發明提供了一種適用於在用柴油機尾氣治理的燃燒器系統及其運行方法，本發明系統能夠較好解決市面上還存在大量排放惡劣且排氣溫度低、運行工況複雜的在用柴油機尾氣治理；燃燒器裝置設計有預混腔和燃燒腔，有助於提高燃油利用率；尾端蓋採用防火帽結構，防止碳煙氧化燃燒出現的火星等高溫物質洩露引發安全事故；採用氣助噴嘴噴射燃油，有助於燃油霧化和混合；同時，本發明不需要進行大量的柴油機與後處理系統之間熱管理標定，後處理熱管理標定相較獨立，系統產品具有安裝布置、使用簡單、維護方便等特點。
附圖說明
16.圖1是本發明燃燒器系統構成示意圖。
17.其中，01為控制器，02為燃油泵，03為氣泵，04為氣助噴嘴，05為點火裝置，06為質量流量計，07為燃燒器出口溫度傳感器，08為cdpf入口溫度傳感器，09為cdpf壓差傳感器，10為cdpf出口溫度傳感器，11為顆粒物傳感器傳感器，12為監控終端，13計算機監控平臺，14為混合燃燒器裝置，15為doc催化器，16為cdpf催化器，17為防火帽尾端蓋。
具體實施方式
18.下面結合具體實施方式對本發明進一步說明，具體實施方式是對本發明原理的進一步說明，不以任何方式限制本發明，與本發明相同或類似技術均沒有超出本發明保護的範圍。
19.本發明一種適用於在用柴油機尾氣治理的燃燒器系統，燃燒器為筒狀結構，筒狀結構前端設置混合燃燒裝置14，中部徑向填充doc催化器15和cdpf催化器16，後端為防火帽
尾端蓋17。
20.燃燒器系統包括控制器01、燃油泵02、氣泵03、氣助噴嘴04、點火裝置05、質量流量計06、燃燒器出口溫度傳感器07、cdpf入口溫度傳感器08、cdpf壓差傳感器09、cdpf出口溫度傳感器10、顆粒物傳感器11、燃燒器裝置14、doc催化器15、cdpf催化器16、防火帽尾端蓋裝置17；監控系統包括控制器01、監控終端12、計算機監控平臺13。
21.燃油泵02與氣泵03一端連接氣助噴嘴04，氣助噴嘴04和點火裝置05一端安裝固定到混合燃燒器裝置14。
22.質量流量計06、燃燒器出口溫度傳感器07、cdpf入口溫度傳感器08、cdpf壓差傳感器09、cdpf出口溫度傳感器10、顆粒物傳感器11一端分別安裝固定到燃燒器裝置14、doc催化器15、cdpf催化器16、防火帽尾端蓋17。
23.混合燃燒器裝置14、doc催化器15、cdpf催化器16、防火帽尾端蓋裝置17之間通過抱箍、法蘭或其它方式連接。
24.燃油泵02、氣泵03、點火裝置05、質量流量計06、燃燒器出口溫度傳感器07、cdpf入口溫度傳感器08、cdpf壓差傳感器09、cdpf出口溫度傳感器10另一端連接控制器。
25.顆粒物傳感器11另一端及控制器01連接監控終端12，所述監控終端12通過無線網連接計算機監控平臺13。
26.燃燒器裝置14內部設計有油氣預混腔和燃燒腔，有助於燃油充分混合和燃燒。
27.防火帽尾端蓋17內部設計有火苗/火星擋板，防止碳煙氧化燃燒出現的火星等高溫物質洩露引發安全事故。
28.控制器01對燃油泵02、氣泵03、點火裝置05、質量流量計06、燃燒器出口溫度傳感器07、cdpf入口溫度傳感器08、cdpf壓差傳感器09、cdpf出口溫度傳感器10的輸出信號進行處理和數值分析，計算燃油噴射量等，驅動燃油泵02、氣泵03、氣助噴嘴04、點火裝置05工作，控制cdpf催化器16入口等溫度，實現cdpf催化器再生和尾氣淨化目的。
29.監控系統主要監控系統運行狀態、尾氣淨化狀態，將系統運行狀態和參數值顯示於監控終端12上，同時監控終端12通過無線網將數據上傳計算機監控平臺13，通過計算機監控平臺13可以遠程查看系統設備實時運行記錄，有助於系統產品長期性運行及健康監測。
30.本發明適用於在用柴油機尾氣治理的燃燒器系統運行方法，具體包括：控制器01識別到cdpf壓差超過最大壓差閾值，或者距離上次cdpf再生的系統運行時間超過閾值，則觸發判斷；如果判斷結果滿足：電池電壓檢測值高於最低閾值，溫度傳感器、cdpf壓差傳感器09、燃油泵02、氣泵03、點火裝置05無故障，則控制器發出信號，監控終端12的報警指示燈亮且發出告警聲，提示工作人員cdpf需要再生且系統已經具備再生條件，工作人員長按監控終端12上的再生開關，系統進入cdpf再生狀態；重置再生時間並開始計時，燃油泵、氣泵工作，控制器通過調節燃油泵、氣泵等來控制柴油噴嘴的噴油量，燃油在燃燒器裝置中充分混合及通過點火裝置點燃燃燒提高尾氣溫度，高溫尾氣先後進入doc催化器、cdpf催化器，促進cdpf中顆粒物進行氧化燃燒反應，實現cdpf再生。同時，控制器根據cdpf催化器入口溫度和出口溫度對噴油量進行pi調節，控制cdpf催化器入口溫度和出口溫度不超過最高閾值。cdpf再生過程中，控制器持續監控系統的狀態，如果監測到：cdpf催化器入口溫度和出口溫度超過最高溫度閾值，或者電池電壓檢測值低於最低閾值，溫度傳感器、cdpf壓差傳感
器、燃油泵、氣泵和點火裝置存在故障，則中斷cdpf再生，停止噴油，再生指示燈熄滅。