CN105937425B - 用于控制后处理***的***和方法 - Google Patents

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Abstract

用于控制后处理***的***和方法。一种***包括流体地联接至发动机***的排气导管的氮氧化物还原催化器。氮氧化物还原催化器构造成减少发动机排气中的氮氧化物。***还包括氨氧化催化器，其流体地联接至氮氧化物还原催化器下游的排气导管，且构造成减少发动机排气中的氨。此外，***包括还原剂喷射控制***，其构造成控制还原剂到排气导管中的喷射、确定氮氧化物还原催化器的第一氮氧化物转化率、确定氮氧化物还原催化器的氨储存值、以及确定氨氧化催化器上游的发动机排气的第一温度。还原剂喷射控制***还构造成基于第一氮氧化物转化率、氨储存值和第一温度来增加或减少还原剂喷射。

Description

用于控制后处理***的***和方法
技术领域
本文公开的主题涉及发电***。具体而言，本文所述的实施例涉及改善发电***内的后处理***。
背景技术
许多发电***使用后处理***来调节由发电***生成的排出气体。具体而言，后处理***可用于通过将由发电***产生的排出气体转换成其它类型的气体或液体来减少某些类型的排放。例如，后处理***可用于减少排出气体内的氮氧化物的量。
为了减少排出气体中的氮氧化物的量，后处理***可包括氮氧化物(NOX)还原催化器和氨氧化催化器，其分别减少排出气体中的氮氧化物和氨的量。此外，后处理***还可将流体(诸如尿素)喷射到排出气体中以有助于减少氮氧化物和氨。将有益的是改善穿过用于发电***的后处理***的NOX转化率。
发明内容
下文归纳了在范围上等同于原来提出的发明的某些实施例。这些实施例不旨在限制提出的权利要求的范围，相反这些实施例仅旨在提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包含可类似于或不同于下文阐明的实施例的多种形式。
在第一实施例中，一种***包括流体地联接到发动机***的排气导管上且构造成减少发动机排气中的氮氧化物的氮氧化物还原催化器，以及流体地联接到氮氧化物还原催化器下游的排气导管上且构造成减少发动机排气中的氨的氨氧化催化器。此外，***包括还原剂喷射控制***，其构造成控制还原剂喷射到排气导管中、确定氮氧化物还原催化器的氮氧化物转化率、确定氮氧化物还原催化器的氨储存值，以及确定氨氧化催化器上游的发动机排气的第一温度。还原剂喷射控制***还构造成基于氮氧化物转化率、氨储存值和第一温度来增加、减少或组合增加减少还原剂的喷射。
在第二实施例中，一种方法包括控制还原剂喷射到发动机排气中，以及确定构造成接收发动机排气且减少发动机排气中的氮氧化物的氮氧化物还原催化器的氮氧化物转化率和氨储存值。该方法还包括接收对应于流体地联接到氮氧化物催化器上的氨氧化催化器上游的第一温度的第一输入，其中氨氧化催化器在氮氧化物催化器下游，且构造成减少发动机排气中的氨。此外，该方法包括基于氮氧化物转化率、氨储存值和第一温度来增加或减少还原剂喷射。
在第三实施例中，一种非暂时性计算机可读介质包括计算机可执行代码。计算机可执行代码包括指令，其配置成控制还原剂喷射到发动机排气中，且确定构造成接收发动机排气且减少发动机排气中的氮氧化物的氮氧化物催化器的氮氧化物转化率和氨储存值。计算机可执行代码还包括配置成接收对应于流体地联接到氮氧化物催化器上的氨氧化催化器上游的第一温度的第一输入的指令，其中氨氧化催化器在氮氧化物催化器下游，且构造成减少发动机排气中的氨。此外，计算机可执行代码包括配置成基于氮氧化物转化率、氨储存值和第一温度增大或减小还原剂喷射的指令。
本发明的第一技术方案提供了一种***，包括：氮氧化物还原催化器，其流体地联接至发动机***的排气导管，且构造成减少发动机排气中的氮氧化物；氨氧化催化器，其流体地联接至氮氧化物还原催化器下游的排气导管，且构造成减少发动机排气中的氨；以及还原剂喷射控制***，其构造成：控制到排气导管中的还原剂的喷射；确定氮氧化物还原催化器的氮氧化物转化率；确定氮氧化物还原催化器的氨储存值；确定氨氧化催化器上游的发动机排气的第一温度；以及基于氮氧化物转化率、氨储存值和第一温度增大、减小或组合增大减小还原剂的喷射。
本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，还原剂喷射控制***构造成基于第一温度和氨氧化催化器温度窗口中的一者或两者确定氨氧化催化器温度窗口增大。
本发明的第三技术方案是在第二技术方案中，还原剂喷射控制***构造成确定氨氧化催化器下游的发动机排气的第二温度，以及基于第一和第二温度确定氨氧化催化器温度窗口。
本发明的第四技术方案是在第三技术方案中，还原剂喷射控制***构造成确定氨氧化催化器温度窗口以提高氨氧化催化器的氨选择性。
本发明的第五技术方案是在第一技术方案中，还原剂喷射控制***构造成使用后处理***的模型、发动机***的模型或它们的组合来确定氮氧化物转化率、氨储存、第一温度或它们的任何组合。
本发明的第六技术方案是在第一技术方案中，还原剂喷射控制***构造成在氮氧化物转化率低于参考值时增加还原剂的喷射。
本发明的第七技术方案是在第一技术方案中，还原剂喷射控制***构造成基于氮氧化物转化率和第一温度来开始氮氧化物还原催化器、氨氧化催化器或它们的任何组合的诊断评估。
本发明的第八技术方案是在第七技术方案中，还原剂喷射控制***构造成基于氨储存值来开始氮氧化物还原催化器的诊断评估。
本发明的第九技术方案是在第一技术方案中，发动机***包括贫燃烧发动机***。
本发明的第十技术方案提供了一种方法，包括：控制到发动机排气中的还原剂喷射；确定构造成接收发动机排气和减少发动机排气中的氮氧化物的氮氧化物还原催化器的氮氧化物转化率；确定氮氧化物还原催化器的氨储存值；接收对应于流体地联接至氮氧化物催化器的氨氧化催化器上游的第一温度的第一输入，氨氧化催化器流体地联接至氮氧化物催化器，氨氧化催化器在氮氧化物催化器下游，且构造成减少发动机排气中的氨；以及基于氮氧化物转化率、氨储存值和第一温度增加或减少还原剂喷射。
本发明的第十一技术方案是在第十技术方案中，包括接收对应于氮氧化物还原催化器下游的发动机排气中的氮氧化物的量的第二输入，以及基于氮氧化物的量确定氮氧化物转化率。
本发明的第十二技术方案是在第十技术方案中，包括基于氮氧化物转化率和第一温度调整氨氧化催化器的温度窗口。
本发明的第十三技术方案是在第十二技术方案中，包括调整温度窗口以使氨氧化催化器的氨选择性极大化。
本发明的第十四技术方案是在第十技术方案中，包括基于氨储存值开始氮氧化物还原催化器、氨氧化催化器或它们的组合的诊断评估。
本发明的第十五技术方案提供了一种包括计算机可执行代码的非暂时性计算机可读介质，包括配置成以下的指令：控制到发动机排气中的还原剂喷射；确定构造成接收发动机排气和减少发动机排气中的氮氧化物的氮氧化物还原催化器的氮氧化物转化率；确定氮氧化物还原催化器的氨储存值；接收对应于流体地联接至氮氧化物催化器的氨氧化催化器上游的第一温度的第一输入，氨氧化催化器在氮氧化物催化器下游，且构造成减少发动机排气中的氨；以及基于氮氧化物转化率、氨储存值和第一温度增大或减小还原剂喷射。
本发明的第十六技术方案是在第十五技术方案中，包括配置成基于氮氧化物转化率、第一温度或它们的任何组合开始氨氧化催化器的诊断评估的指令。
本发明的第十七技术方案是在第十五技术方案中，包括配置成确定氨氧化催化器下游的发动机排气中的氮氧化物的量和基于氮氧化物的量确定尿素的喷射的指令。
本发明的第十八技术方案是在第十五技术方案中，包括配置成基于氮氧化物转化率和第一温度调整氨氧化催化器的温度窗口的指令。
本发明的第十九技术方案是在第十八技术方案中，包括配置成调整温度窗口以使氨氧化催化器的氨选择性极大化的指令。
本发明的第二十技术方案是在第十五技术方案中，包括配置成在氮氧化物转化率低于参考值时增加还原剂的喷射的指令。
附图说明
在参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中相似的标号贯穿附图表示相似的零件，在附图中：
图1为按照本途径的实施例的发电***的示意图；
图2为按照本途径的实施例的用于图1的发电***的控制***的框图；
图3为按照本途径的实施例的图1的发电***的后处理***的示意图；以及
图4为按照本途径的实施例的示出用于图3的后处理***中的尿素喷射控制***的操作方法的流程图。
具体实施方式
下文将描述本发明的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简要描述，实际的实施方式的所有特征可能未在说明书中描述。应当认识到的是，在任何此类实际实施方式的开发中，如任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实施方式特有的决定来实现开发者的特定目标，如符合***相关和商业相关的约束，这可从一个实施方式到另一个不同。此外，应当认识到的是，此开发工作可能很复杂且耗时，但对于受益于本公开内容的普通技术人员仍是进行设计、制作和制造的常规任务。
当介绍本发明的各种实施例的元件时，词语"一"、"一个"、"该"和"所述"旨在表示存在一个或更多个元件。用语"包括"、"包含"和"具有"旨在为包含性的，且意思是可存在除所列元件之外的附加元件。
许多发电***使用后处理***来调节由发电***生成的排出气体。例如，某些发电***使用设计成减少排出气体中的氮氧化物的量的后处理***。这些后处理可包括氮氧化物(NOX)还原催化器和氨氧化催化器。在进入催化器之前，排出气体可与尿素或促进期望的化学反应的一些其它类型的流体混合。排出气体尿素混合物然后进入催化器且与催化器反应以生成期望的转化(即，将氮氧化物和氨还原成二氧化碳、水等)。
为了改善催化剂的转化率，后处理***的本实施例包括尿素喷射控制***。尿素喷射控制***评估催化剂的操作特征(例如，当前转化率、一个或更多个位置处的当前温度、流速等)，且基于催化器的操作特征和对于后处理***的期望转化率来调整喷射到排出气体中的尿素的量。尿素喷射控制***还基于期望的转化率来控制催化器的某些特征的操作窗口。此外，在某些实施例中，由尿素喷射控制***收集的数据可用于执行后处理***的各种构件的诊断评估，以及在需要时执行各种动作(例如，报警、警告、校正动作)。
鉴于前文，图1绘出了发电***10，其可用于将功率提供至负载，诸如发电机、机械负载等。发电***10包括燃料供应***12，其继而又包括燃料储存器14和节流器16，节流器16控制从燃料储存器14且进入发电***10的燃料流。发电***10还包括发动机***18，其包括压缩机20、燃烧器22和燃气轮机24。此外，发电***10包括后处理***26，其在下文中更详细描述。
发电***10还包括控制***28，其监测发电***10的操作的各种方面。具体而言，控制***28可连同传感器30和促动器32工作，以监测和调整发电***10的操作。例如，各种类型的传感器30(诸如温度传感器、氧传感器、流体流传感器、质量流传感器、流体成分传感器和/或压力传感器)可设置在发电***10的构件上或构件中，且节流器16为特定促动器32。尽管发电***10描述为燃气发动机***，但应当认识到的是，其它类型的发电***(例如，涡轮、冷天***、联合循环***、共同发电***等)可使用，且包括控制***28、后处理***26和尿素喷射控制***34。
在操作期间，燃料供应***12可经由节流器16将燃料提供至发动机***18，且具体是燃烧器22。同时，压缩机20可吸收流体(例如，空气或其它氧化剂)，其在其发送至燃烧器22之前压缩。在燃烧器22内，接收到燃料与压缩的流体混合，以产生流体燃料混合物，其然后在流入燃气发动机24中之前燃烧。燃烧的流体燃料混合物驱动燃气发动机24，其继而又产生适用于驱动负载的动力。例如，燃气发动机24可继而又驱动连接到负载(诸如用于产生能量的发电机)上的轴。将理解的是，燃气发动机24可包括内燃机、燃气涡轮发动机等。
由燃气发动机24产生的燃烧气体流出发动机，且作为排出气体排放到后处理***26中。在本实施例中，排出气体经过一个或更多个催化转化器***，其将在下文中更详细描述。在一些实施例中，排出气体还可经过余热回收蒸汽发生器(HRSG)，其可从排出气体回收热来产生蒸汽。为了监测和调整后处理***26的性能，发电***10包括尿素喷射控制***34，其在下文中更详细描述。
如前文所述，控制***28监督发电***10的操作。如图2中所示，控制***28包括处理器36、存储器38和硬件接口40。如图所示，处理器36和/或其它数据处理电路可操作地联接到存储器38上，以取得和执行用于管理发电***10的指令。例如，这些指令可在存储于存储器38中的程序中编码，且存储器38可为有形的非暂时性计算机可读介质的实例。指令或代码可由处理器36存取或执行，以允许执行当前公开的技术。存储器38可为大容量储存装置、闪速存储器装置、可除去的存储器，或适用于储存可执行指令或代码的任何其它非暂时性计算机可读介质。此外和/或作为备选，指令可储存在附加的适合制品中，其包括至少一个有形的非暂时性计算机可读介质，该介质以类似于上文所述的存储器38的方式至少共同地储存这些指令或例行程序。控制***28还可经由硬件接口40与传感器30和促动器32通信。在一些实施例中，控制器28还可包括显示器42和用户输入装置44，以允许操作者与控制***28交互。
在一些实施例中，控制***28可为分布式控制***(DCS)或类似的多个控制器***，使得发电***10中的各个构件(例如，燃气发动机24、后处理***26、尿素喷射控制***34)或成组构件包括用于控制特定(多个)构件的控制器或与其相关联。在这些实施例中，各个控制器均包括类似于上文所述的处理器36、存储器38和硬件接口40的处理器、存储器和硬件接口。各个控制器还可包括与其它控制器通信的通信链路。
现在转到图3，后处理***26包括选择性催化还原(SCR)催化器46，以及接收和调节流出燃气发动机24的排出气流50的氨滑移催化器(ASC)48。由于图3包括类似于图1和2的元件，故相似的元件以相似的数字描述。尽管绘出的实施例绘出了SCR催化器46和ASC48，但应当认识到的是，后处理***26可包括任何类型的NOX还原催化器和氨氧化催化器，以及其它催化转化器***和其它构件，诸如上文提到的HRSG。
SCR催化器46为用于将氮氧化物转化成双原子氮(N2)和水的特定类型的排气催化器。除用于燃气发动机***24中之外，SCR催化器46也可用于公用锅炉、工业锅炉、城市固体废物锅炉、柴油发动机、柴油机车、燃气轮机和汽车。SCR催化器46可使用氨，以协助触发将排出气体中的氮氧化物转化成N2和水的反应。然而，一些氨可保持在化学反应中并未消耗的排出气流50内。为了将剩余氨转化成N2，后处理***包括ASC48。ASC48可为沸石类型的催化器，即可使用微多孔铝硅酸盐矿物来提供化学反应，其氧化排出气体内的氨。
为了引起SCR催化器46和ASC48内的期望反应，尿素喷射到SCR催化器46上游的排出气流50中。喷射可为连续的或离散的，且可由控制***28和/或尿素喷射控制***34控制，这将在下文中更详细描述。此外，尽管本文所述的实施例描述了尿素喷射到排出气流50中，但应当认识到的是，实施例可针对任何适合的气态还原剂(诸如无水氨和氨水)改变。此外，喷射到排出气流50中的尿素的量可基于尿素的体积、尿素的质量或尿素喷射引起的化学还原的潜力。一旦尿素喷射到排出气流50中，则排出气流50进入SCR催化器46，且然后ASC催化器48，其将排出气体内的氮氧化物和氨转化成如上文所述的N2和水。
如上文所述，尿素喷射控制***34监测后处理***26的性能。具体而言，尿素喷射控制***34可基于催化剂的当前NOX转化率、催化剂的操作特征(例如，温度、流体流、压力、尿素类型)和对于后处理***26的期望转化率来确定喷射到排出气流50中的尿素的适当量。这继而又可减少保持在排出气体中的NOX的量，以允许发电***10实现较低的NOX排放值，特别是对于使用贫燃烧发动机的发电***10。尿素喷射控制***34还可确定用于ASC48的特定特征的适当操作窗口，以使转化成N2的氨的选择性最大化。此外，尿素喷射控制***34可促进后处理***26的诊断评估和某些动作(例如，警报、警告、校正动作)。
如图3中所示的尿素喷射控制***34可与控制***28分开，且可包含类似于控制***28的处理器、存储器和硬件接口的处理器、存储器和硬件接口。在其它实施例中，尿素喷射控制***34可为控制***28的一部分。例如，尿素喷射控制***34可位于如上文所述的分布式控制***内的多个控制器中的一个中，或可提供为可经由控制***28执行的计算机指令。
在一个实例中，尿素喷射控制***34可使用由传感器30收集的数据，以确定流出SCR催化器46之后的排出气体的温度，以及SCR催化器46与ASC催化器48之间的区域或多个区域中的排出气体的NOX量。在其它实施例中，尿素喷射控制***34可使用源于后处理***26和其构件的模型(例如，诸如动力模型的第一主要模型、统计模型、神经网络、遗传算法和/或数据挖掘模型)，以及作为总体的发动机24和发动机***18的模型的虚拟测量结果来确定测量结果。
尿素喷射控制***34可基于流出SCR催化器46之后的排出气流50的温度是否落入期望的操作窗口内来调整喷射到排出气流50中的尿素的量。类似地，尿素喷射控制***34可基于SCR催化器46与ASC48之间的区域中的排出气体的NOX值是否小于(或大于)设置的基准值来调整喷射到排出气流50中的尿素的量。操作窗口和基准值可通过使用工作台反应实验来导出。在一个实施例中，工作台反应实验在实验室中执行，且结果包括在表格或储存在存储器中的其它数据结构中。在另一个实施例中，工作台反应实验可在现场执行，且还可实时执行以提供结果的实时包含。
作为备选或此外，操作窗口和基准值可使用后处理***26和其构件或发动机***18和其构件的模型(例如，诸如动力模型的第一主要模型、统计模型、神经网络、遗传算法和/或数据挖掘模型)来导出。尽管本尿素喷射控制***34基于流出SCR催化器之后的排出气流50的温度和SCR催化器46与ASC48之间的区域中的排出气流50的NOX值调整喷射到排出气流50中的尿素的量，但应当认识到的是，尿素喷射控制***34可构造成基于后处理***26的其它操作特征(例如，观测压力、流体流等)调整喷射到排出气流50中的尿素的量。
除调整尿素喷射之外，尿素喷射控制***34还可调整ASC48操作温度窗口来使最大化如上文所述的氨到N2的选择性。如上文所注意到的，ASC48将氨转化成N2；然而，ASC48还可将氨转化成NOX。因此，最大化氨到N2的选择性必然伴有增大ASC48将氨转化成N2的概率。此外，ASC48的操作温度窗口与氨到N2的选择性之间存在关系。即，ASC48的入口温度可影响发生在ASC48内的化学反应的效率。例如，在包含沸石配方的一些ASC48中，氨到N2的选择性在ASC48的入口温度在400℃到510℃之间时最大化。
为了最大化或以其它方式改善氨到N2的选择性，尿素喷射控制***34可使用以下公式：
Figure 789135DEST_PATH_IMAGE002
即，尿素喷射控制***34可基于存在于ASC48上游和下游两者的排出气流50中的氮氧化物的量和ASC48上游的排出气流50中存在的氨量来确定氨到N2的选择性。尿素喷射控制***34然后可基于期望的选择性来调整用于ASC48的操作温度窗口；操作温度窗口和对应选择性的值可以以查找表的形式保存在存储器38中。操作温度窗口与选择性之间的关系可经由包括实时实验的工作台反应实验导出，或经由如上文所述的后处理***26的模型，以及如由传感器30确定的ASC上游和下游的温度的当前值导出。
此外，如上文所述，尿素喷射控制***34可基于收集的数据执行或开始后处理***26和其构件的诊断评估。例如，如下文所述，如果流出ASC48之后的排出气体的NOX值小于一组参考值，则尿素喷射控制***34可开始ASC48的诊断评估。尿素喷射控制***34或控制***28可执行诊断评估。在一些实施例中，尿素喷射控制***34还可基于诊断评估的结果来促进校正动作(例如，警告操作者计划维护)。作为备选，控制***32可促进校正动作。
实际上，本文所述的技术利用了最大NH3到N2的选择性的ASC48温度窗口的方面，且在穿过SCR催化器的最佳NOX转化并未在SCR-ASC后处理网络中实现时命令额外的尿素喷射。如下文参照图4所述，这可通过读取SCR催化器处的温度、通过感测SCR催化器46之前和之后的NOX来计算穿过SCR催化器的NOX转化、比较NH3储存配置文件、读取ASC输出处的NOX传感器30，以及然后如果满足某一逻辑就命令额外尿素来用于更理想的NOX还原来实施。
现在参看图4，附图为适用于由用于控制后处理***26的尿素喷射控制***34执行的过程60的实施例的流程图。尽管过程60在下文中详细描述，但过程60可包括图4中未示出的其它步骤。此外，所示步骤可同时或以不同顺序执行。如上文所述，过程60可实施为储存在存储器38中且由处理器36执行的计算机指令或可执行代码。
在框62处开始，尿素喷射控制***34确定流出SCR催化器46之后的排出气体的温度，其在下文中称为SCR出口温度64，且在图4中示为SCREXIT。如上文所述，SCR出口温度64可基于来自温度传感器30，以及来自后处理***26和其构件及发动机***18和其构件的模型导出的虚拟测量结果的读数来确定。
在框66处，尿素喷射控制***34确定SCR出口温度64是否在下限与上限之间。温度极限可通过如上文所述的工作台反应实验实时或脱机确定，且可储存在存储器38中。如果尿素喷射控制***34确定SCR出口温度64并未在下限和上限内，则其可进行至框68。在框68处，过程60(例如，尿素喷射控制***34)确定SCR出口温度64是否低于下限或高于上限。基于框56处的确定，尿素喷射控制***34在框70处调整喷射到排出气流中的尿素的量。尿素喷射控制***然后可回到框62处开始过程60。
如果尿素喷射控制***34确定SCR出口温度64在下限和上限内，则在框72处，尿素喷射控制***34确定流出SCR催化器之后的排出气体的NOX值，这在下文中称为SCR出口NOX值74，且在图4中标为NOX,SCR。如上文所述，SCR出口NOX值74可经由来自传感器(诸如气体分析器)30，以及来自从后处理***26和其构件及发动机***18和其构件的模型导出的虚拟测量结果的读数来确定。
在框76处，使用SCR出口NOX值74，尿素喷射控制***34计算SCR催化器46的NOX转化率的估值，其在下文中称为估计的SCR NOX转化率78，且标为估计的SCR_NOX。在框80处，尿素喷射控制***34确定估计的SCR NOX转化率是否小于目标SCR NOX转化率，其在图4中示为目标SCR_NOX。如果不是，则尿素喷射控制***34然后返回以在框62处确定SCR出口温度64。
如果尿素喷射控制***34确定估计的SCR NOX转化率小于目标SCR NOX转化率，则在框82处，尿素喷射控制***34确定储存在SCR催化器46中的氨量，其在下文中称为氨储存值84，且在图4中标为NH3,SCR。如上文所述，SCR催化器46使用氨来触发将氮氧化物转化成N2和水的化学反应。因此，如果在排出气体经过SCR催化器46之后大量氨保持在SCR催化器46中，则其可为SCR催化器46并未按期望起作用的指示。因此，在框86处，尿素喷射控制***34确定氨储存值是否小于图4中标为NH3,STORAGE的氨储存基准值。如果是如此，则尿素喷射控制***34可在框88处开始SCR催化器46的诊断评估。SCR催化器46的诊断评估可由尿素喷射控制***34或控制***28执行。此外，尿素喷射控制***34或控制***28可如上文所述基于诊断评估的结果来促进校正动作(例如，操作者警告以计划维护)。
如果尿素喷射控制***34确定氨储存值不小于氨储存参考值，则在框90处，尿素喷射控制***34确定流出ASC48之后的排出气体的NOX值，这在下文中称为ASC出口NOX值92，且在图4中标为NOX,ASC。如上文所述，ASC出口NOX值92可从传感器(诸如气体分析器)30，或从后处理***26和其构件及发动机***18和其构件的模型的读数导出。
在框94处，尿素喷射控制***34确定ASC出口NOX值92是否小于***NOX参考值，其可代表经过后处理***26之后存在于排出气体中的NOX的期望量，且在图4中示为NOX,SYSTEM。如果是这样，则尿素喷射控制***34可在框96处开始ASC48的诊断评估。如上文所述，尿素喷射控制***34或控制***28可执行诊断评估，且可基于诊断评估的结果促进校正动作。
如果尿素喷射控制***34确定ASC出口NOX值并非小于***NOX参考值，则尿素喷射控制***34可在框98处增大喷射到排出气体中的尿素的量。增大可允许SCR催化器46实现期望的转化率，同时仍允许ASC48氧化SCR催化器46下游的排出气体中的任何剩余的氨。尿素喷射控制***34然后回到框72处的确定SCR出口NOX值74。
本发明的技术效果包括监测和调整发电***的后处理***的操作。某些实施例允许了在由后处理***基于后处理***的操作特征处理之前通过调整喷射到排出气体中的尿素量来改善后处理***的性能。例如，本尿素喷射控制***可基于流出SCR催化器之后的排出气体温度以及SCR催化器和ASC的氮氧化物转化率来调整喷射到排出气体中的尿素的量。其它实施例允许了调整后处理***的操作特征以改善各种构件的转化率。例如，本尿素喷射控制***可确定ASC将氨转化成N2的概率，且可调整ASC的操作温度窗口以提高概率。说明书中的技术效果和技术问题是示范性而非限制性的。应当注意的是，说明书中所述的实施例可具有其它技术效果，且可解决其它技术问题。
本书面描述使用了实例来公开包括最佳模式的发明，且使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或***，且执行任何并入的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果这些其它实例包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则这些其它实例将在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于发动机排气的后处理的***，包括：
氮氧化物还原催化器，其流体地联接至发动机***的排气导管，且构造成减少所述发动机排气中的氮氧化物；
氨氧化催化器，其流体地联接至所述氮氧化物还原催化器下游的排气导管，且构造成减少所述发动机排气中的氨；以及
还原剂喷射控制***，其构造成：
读取流出所述氮氧化物还原催化器的排气的第一温度；
如果所述第一温度低于上温度值并且高于下温度值；则
a) 确定所述氮氧化物还原催化器的氮氧化物转化率；
b) 确定所述氮氧化物还原催化器的氨储存值；以及
c) 基于所述氮氧化物转化率和所述氨储存值来增大、减小或组合增大减小还原剂的喷射。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述还原剂喷射控制***构造成基于所述第一温度和氨氧化催化器温度窗口中的一者或两者确定氨氧化催化器温度窗口增大。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述还原剂喷射控制***构造成确定所述氨氧化催化器下游的所述发动机排气的第二温度，以及基于第一和第二温度确定所述氨氧化催化器温度窗口。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述还原剂喷射控制***构造成确定所述氨氧化催化器温度窗口以提高所述氨氧化催化器的氨选择性。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述还原剂喷射控制***构造成使用后处理***的模型、所述发动机***的模型或它们的组合来确定所述氮氧化物转化率、氨储存、所述第一温度或它们的任何组合。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述还原剂喷射控制***构造成在所述氮氧化物转化率低于参考值时增加所述还原剂的喷射。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述还原剂喷射控制***构造成基于所述氮氧化物转化率和所述第一温度来开始所述氮氧化物还原催化器、所述氨氧化催化器或它们的任何组合的诊断评估。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述还原剂喷射控制***构造成基于所述氨储存值来开始所述氮氧化物还原催化器的诊断评估。
9.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述发动机***包括贫燃烧发动机***。
10.一种用于发动机排气的后处理的方法，包括：
读取流出氮氧化物还原催化器的排气的第一温度，其中，氨氧化催化器流体地联接至所述氮氧化物还原催化器，并且所述氨氧化催化器在所述氮氧化物还原催化器下游，且构造成减少所述发动机排气中的氨；
如果所述第一温度低于上温度值并且高于下温度值；则
a) 确定构造成接收所述发动机排气和减少所述发动机排气中的氮氧化物的氮氧化物还原催化器的氮氧化物转化率；
b) 确定所述氮氧化物还原催化器的氨储存值；以及
c) 基于所述氮氧化物转化率和所述氨储存值来增加或减少所述还原剂喷射。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，包括接收对应于所述氮氧化物还原催化器下游的所述发动机排气中的氮氧化物的量的第二输入，以及基于所述氮氧化物的量确定所述氮氧化物转化率。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，包括基于所述氮氧化物转化率和所述第一温度调整所述氨氧化催化器的温度窗口。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括调整所述温度窗口以使所述氨氧化催化器的氨选择性极大化。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，包括基于所述氨储存值开始所述氮氧化物还原催化器、所述氨氧化催化器或它们的组合的诊断评估。
15.一种包括计算机可执行代码的非暂时性计算机可读介质，包括配置成以下的指令：
读取流出氮氧化物还原催化器的排气的第一温度，其中，氨氧化催化器流体地联接至所述氮氧化物还原催化器，并且所述氨氧化催化器在所述氮氧化物还原催化器下游，且构造成减少发动机排气中的氨；
如果所述第一温度低于上温度值并且高于下温度值；则
a) 确定构造成接收所述发动机排气和减少所述发动机排气中的氮氧化物的氮氧化物还原催化器的氮氧化物转化率；
b) 确定所述氮氧化物还原催化器的氨储存值；以及
c) 基于所述氮氧化物转化率和所述氨储存值来增大或减小还原剂喷射。
16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，包括配置成基于所述氮氧化物转化率、所述第一温度或它们的任何组合开始所述氨氧化催化器的诊断评估的指令。
17.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，包括配置成确定所述氨氧化催化器下游的所述发动机排气中的氮氧化物的量和基于所述氮氧化物的量确定尿素的喷射的指令。
18.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，包括配置成基于所述氮氧化物转化率和所述第一温度调整所述氨氧化催化器的温度窗口的指令。
19.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，包括配置成调整所述温度窗口以使所述氨氧化催化器的氨选择性极大化的指令。
20.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，包括配置成在所述氮氧化物转化率低于参考值时增加还原剂的喷射的指令。
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