CN114046197A - 一种废气处理的方法、装置及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种废气处理的方法、装置及可读存储介质,应用于国六后处理***,解决了DPF再生周期短,尿素结晶量增加,SCR催化剂性能下降所导致的国六后处理***整体性能下降的问题。该方法包括:确定废气经过国六后处理***后处于异常状态;其中,所述异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于速率阈值,和/或NOx含量高于污染物阈值;响应于所述异常状态,确定针对国六后处理***采取升温措施;其中,所述升温措施包括,持续保持国六后处理***处于目标温度,直到废气经国六后处理***处理后,排放速率不低于速率阈值,且NOx含量不高于污染物阈值。

Description

一种废气处理的方法、装置及可读存储介质
技术领域
本申请涉及机械技术领域,尤其涉及一种废气处理的方法、装置及可读存储介质。
背景技术
柴油发动机下游设置的后处理***用于处理柴油发动机排出的废气。针对国六排放标准,废气经后处理***处理,需满足国六排放标准。伴随柴油发动机废气的持续排放,国六后处理***会出现以下现象:颗粒物捕集器(DPF)捕集到的颗粒物(碳粒)逐渐累积,后置的选择性催化转化装置(SCR)入口侧尿素结晶量越来越多,以及SCR中SCR催化剂硫中毒。其中,DPF碳载量的增加会导致DPF主动再生周期缩短,进而阻碍DPF对废气中颗粒物(碳粒)的捕集效果;尿素结晶量增加会导致后处理***的老化,致使安全隐患的出现,并且影响对废气中NOx的处理;SCR催化剂硫中毒(硫酸盐)会导致催化剂失去催化活性,进而阻碍了SCR中针对废气中的NOx的处理。
针对上述现象,需要提高DPF以及SCR中的温度,以减少碳载量,尿素结晶量,并减少了SCR中硫酸盐来提升SCR催化剂的催化效率,从而延长DPF主动再生周期,后处理***的寿命,以及SCR催化剂的寿命。
现有技术中,通过改进国六后处理***装置,使***能够及时识别目标温度与后处理***之间的温度差,并针对国六后处理***升温至目标温度。缺乏一种准确、高效的方法判断国六后处理***需要进行升温处理,通过升温使国六后处理***的DPF再生周期增加,尿素结晶量减少,SCR催化剂性能提升,从而提升国六后处理***的整体性能。
发明内容
本发明申请提供一种废气处理的方法、装置及可读存储介质,应用于国六后处理***,用以解决DPF碳载量和SCR尿素结晶增加,SCR催化剂性能下降所导致的国六后处理***整体性能下降的问题。
第一方面,为解决上述技术问题,本发明申请提供一种废气处理的方法,应用于国六后处理***,所述方法包括:
确定废气经过国六后处理***后处于异常状态;其中,所述异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于速率阈值,和/或NOx的含量高于污染物阈值;
响应于所述异常状态,确定针对国六后处理***采取升温措施;其中,所述升温措施包括,持续保持国六后处理***处于目标温度,直到废气经国六后,排放速率不低于速率阈值,且NOx含量不高于污染物阈值。
通过以上操作,可以基于DPF碳载量,SCR尿素结晶量以及SCR催化效率,确定针对国六后处理***采取升温措施,通过升温,达到提升国六后处理***性能的目的。
一种可能的实现方式,所述异常状态,包括第一异常状态以及第二异常状态;其中,所述第一异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第一速率阈值,和/或NOx的含量高于第一污染物阈值,进入第一异常范围;所述第二异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第二速率阈值,和/或NOx的含量高于第二污染物阈值,进入第二异常范围;所述第二速率阈值小于第一速率阈值,第二污染物阈值大于第一污染物阈值;
则所述响应于所述异常状态,确定针对国六后处理***采取升温措施,包括:
响应于所述第一异常状态,确定针对国六后处理***采取一级升温措施;其中,所述一级升温措施指示,在设定时间范围内,持续保持所述国六后处理***处于一级目标温度;
响应于所述第二异常状态,确定针对国六后处理***采取二级升温措施;其中,所述二级升温措施指示,持续保持所述国六后处理***处于二级目标温度,直到废气经国六后处理***后,排放速率不低于第一速率阈值,且NOx含量不高于第一污染物阈值;所述一级目标温度低于所述二级目标温度。
通过设置一级升温措施,二级升温措施,将国六后处理***中的温度以及温度维持时间控制在合理范围,从而可以避免国六后处理***频繁进入高温状态发生老化。
一种可能的实现方式,所述确定废气经过国六后处理***后处于异常状态,包括:
确定国六后处理***中DPF碳载量,SCR尿素结晶量,以及SCR催化效率;其中,所述DPF碳载量指示,废气经国六后处理***处理后的排放速率;所述SCR尿素结晶量及SCR催化效率指示,废气经国六后处理***后NOx的含量;
确定所述DPF碳载量、所述SCR尿素结晶量、所述SCR催化效率至少一个参数对应的异常值;
所述异常值超过相应的低温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第一异常状态;
所述异常值超过相应的高温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态。
通过将DPF碳载量,SCR尿素结晶量,以及SCR催化效率作为表征废气经国六后处理***后,是否满足国六排放标准的参数,可以达到准确判断的目的。
一种可能的实现方式,所述确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态,还包括:
检测设定时间范围内的国六后处理***氨泄露次数;
当国六后处理***的SCR中的温度上升超过温度阈值,则将所述SCR温度变化过程划分为多个温度区间;
计算所述多个温度区间的SCR催化效率,以及预选的温度区间SCR催化效率的变化率;
对比所述设定时间范围内的氨泄露次数与氨泄露次数阈值;对比所述SCR中多个温度区间的SCR催化效率与各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值;对比所述预选的温度区间的SCR催化效率的变化率与SCR催化效率变化率阈值;
当在设定时间范围内,氨泄露次数超过氨泄露次数阈值,且,SCR中各温度区间的SCR催化效率均位于各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值内,且,所述预选的温度区间的SCR催化效率变化率低于SCR催化效率变化率阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态。
一种可能的实现方式,所述对比所述SCR中多个温度区间的SCR催化效率与各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值包括:
获取SCR分别处于所述多个温度区间的时间,以及所述多个温度区间的时间占总时间的比例;其中,所述总时间指SCR中各温度区间的时间之和;
将所述多个温度区间的时间分别与各温度区间的时间阈值对比;将所述多个温度区间的时间占总时间的比例分别与各温度区间对应的时间占比阈值对比;
直到所述多个温度区间的时间均超过各温度区间的时间阈值,并且,所述多个温度区间的时间占总时间的比例均超过各温度区间对应的时间占比阈值时,对比所述SCR中各温度区间的SCR催化效率与各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值。
第二方面,本发明申请提供一种废气处理的装置,应用于国六后处理***,包括:
确定单元:用于确定废气经过国六后处理***后处于异常状态;其中,所述异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于速率阈值,和/或NOx的含量高于污染物阈值;
升温单元:用于响应所述异常状态,确定针对国六后处理***采取升温措施;其中,所述升温措施包括,持续保持国六后处理***处于目标温度,直到废气经国六后处理***处理后,排放速率不低于速率阈值,且NOx含量不高于污染物阈值。
一种可能的实现方式,所述异常状态,包括第一异常状态以及第二异常状态;其中,所述第一异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第一速率阈值,和/或NOx的含量高于第一污染物阈值,进入第一异常范围;所述第二异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第二速率阈值,和/或NOx的含量高于第二污染物阈值,进入第二异常范围;所述第二速率阈值小于第一速率阈值,第二污染物阈值大于第一污染物阈值;
所述升温单元具体用于响应于所述第一异常状态,确定针对国六后处理***采取一级升温措施;其中,所述一级升温措施指示,在设定时间范围内,持续保持所述国六后处理***处于一级目标温度;响应于所述第二异常状态,确定针对国六后处理***采取二级升温措施;其中,所述二级升温措施指示,持续保持所述国六后处理***处于二级目标温度,直到废气经国六后处理***后,排放速率不低于第一速率阈值,且NOx含量不高于第一污染物阈值;所述一级目标温度低于所述二级目标温度。
一种可能的实现方式,所述确定单元还用于确定国六后处理***中DPF碳载量,SCR尿素结晶量,以及SCR催化效率;其中,所述DPF碳载量指示,废气经国六后处理***处理后的排放速率;所述SCR尿素结晶量及SCR催化效率指示,废气经国六后处理***后NOx的含量;确定所述DPF碳载量、所述SCR尿素结晶量、所述SCR催化效率至少一个参数对应的异常值;所述异常值超过相应的低温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第一异常状态;所述异常值超过相应的高温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态。
一种可能的实现方式,所述确定单元还用于检测设定时间范围内的国六后处理***氨泄露次数;当国六后处理***的SCR中的温度上升超过温度阈值,则将所述SCR温度变化过程划分为多个温度区间;计算所述多个温度区间的SCR催化效率,以及预选的温度区间SCR催化效率的变化率;对比所述设定时间范围内的氨泄露次数与氨泄露次数阈值;对比所述SCR中多个温度区间的SCR催化效率与各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值;对比所述预选的温度区间的SCR催化效率的变化率与SCR催化效率变化率阈值;当在设定时间范围内,氨泄露次数超过氨泄露次数阈值,且,SCR中各温度区间的SCR催化效率均位于各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值内,且,所述预选的温度区间的SCR催化效率变化率低于SCR催化效率变化率阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态。
第三方面,本发明申请提供一种可读存储介质,包括:
存储器,
所述存储器用于存储指令,当所述指令被处理器执行时,使得包括所述可读存储介质的装置完成如第一方面及任意一种实现方式所述的方法。
附图说明
图1为现有技术中国六后处理***的结构示意图;
图2为本申请提供的一种废气处理的方法流程图;
图3为本申请提供的基于主要参考参数确定废气经过国六后处理***后处于异常状态的方法的流程图;
图4为本申请提供的响应于第一异常状态,确定针对国六后处理***采取一级升温措施的流程图;
图5为本申请提供的响应于第二异常状态,确定针对国六后处理***采取二级升温措施的流程图;
图6为本申请提供的一种废气处理的装置的结构示意图。
具体实施方式
为了解决国六后处理***中尿素结晶,DPF再生周期短,SCR催化剂性能下降所导致的国六后处理***整体性能下降的问题,本申请实施例提出一种废气处理方法,应用于国六后处理***:根据废气经国六后处理***后所处的异常状态,确定针对国六后处理***采取的升温措施,通过针对国六后处理***升温,解决了DPF碳载量和SCR尿素结晶增加,SCR催化剂性能下降所导致的国六后处理***性能下降的问题。
下面首先对本申请中所使用的技术语进行解释:
国六排放标准:指国家第六阶段机动车污染物排放标准,是为防治机动车污染排放,改善环境空气质量而制定的标准。
后处理***:一种安装在发动机下游的装置,用于削减发动机排出废气中的污染物。
国六后处理***:指排放出的污染物能满足国六排放标准的后处理***。如图1所示为一种国六后处理***的结构示意图。由图1可知:国六后处理***主要包括,氧化催化转化器(DOC)、颗粒物捕集器(DPF)和后置的选择性催化转化装置(SCR)。在DPF和SCR之间设置尿素喷嘴DM,DM喷射尿素进入SCR中作为还原剂,与废气中的NOx反应,使废气中NOx在排出国六后处理***时,符合国六排放标准。在国六处理***中,有2个Nox传感器,NOX1位于DOC之前,NOX2位于SCR之后。
颗粒物捕集器(Diesel Particulate Filter,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DPF对颗粒物的捕集能力。其中,主动再生指利用外界能量来提高捕集器内的温度,使微粒着火燃烧。被动再生指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。
氧化催化转化器(Diesel Oxide Catalyst,DOC):装在DPF前,用于将发动机的部分废气氧化:将NO氧化为NO2,将CO氧化为CO2,将CH氧化成CO2和水。同时提升发动机废气的温度,辅助DPF和SCR的正常工作。
后置的选择性催化转化装置(Selectively Catalytic Reduction,SCR):其中放置SCR催化剂,SCR催化剂可以促进还原剂与NOx反应,同时抑制还原剂与氧气的非选择性氧化反应。当发动机废气进入SCR,利用还原剂去除废气中的NOx。
尿素结晶:目前在SCR中普遍利用NH3作为还原剂,通过在SCR前喷射尿素水溶液可以获得NH3。但是由于尿素水溶液喷射的温度与管壁温度不一致,容易出现尿素结晶现象。尿素结晶会产生背压,腐蚀材料,从而降低SCR***的寿命和性能。针对尿素结晶,可以通过提高温度,促使尿素结晶受热分解,达到减少或消除尿素结晶的目的。
硫中毒:发动机产生的废气中包含硫的氧化物。硫的氧化物在铜基SCR中会形成硫酸盐,堵塞小孔,降低SCR催化剂对NOx的催化效率;或者,硫的氧化物(SO2和SO3)与NOx竞争吸附,降低SCR催化剂对NOx的催化效率。因此,将SCR中生成一定含量的硫酸盐导致SCR催化剂失活的现象称作硫中毒。针对硫中毒现象,需要对SCR催化剂采取脱硫处理,使SCR催化剂恢复活性。
为了更好的理解上述技术方案,下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明,应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请的技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
请参考图2,本申请实施例提供一种废气处理的方法,应用于国六后处理***,基于废气经国六后处理***处于异常状态,确定针对国六后处理***采取升温措施,解决了DPF再生周期短,尿素结晶增加,和SCR催化剂性能下降所导致的国六后处理***整体性能下降的问题,该方法的处理过程如下:
步骤201:确定废气经过国六后处理***后处于异常状态。
其中,所述异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于速率阈值,和/或NOx含量高于污染物阈值。
异常状态可以包括第一异常状态以及第二异常状态。其中,第一异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第一速率阈值,和/或NOx的含量高于第一污染物阈值,进入第一异常范围。而第二异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第二速率阈值,和/或NOx的含量高于第二污染物阈值,进入第二异常范围。所述第二速率阈值小于第一速率阈值,第二污染物阈值大于第一污染物阈值。
请参考图3,在本申请实施例中,废气经过处理后是否符合国六排放标准的主要参考参数包括DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率,以下针对基于主要参考参数确定废气经过国六后处理***后处于异常状态的方法进行具体描述。
步骤301:确定DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率。
其中,DPF碳载量指示,废气经国六后处理***处理后颗粒物的含量;SCR尿素结晶量及SCR催化效率指示,废气经国六后处理***后NOx的含量。
以下针对计算DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率进行详细描述。
一、确定DPF碳载量
DPF碳载量根据压差或者碳载量模型计算。
具体地,获取发动机排出废气的体积流量。读取DPF入口侧与出口侧的压力表示数,得到DPF的压差。根据废气体积流量,与压差查询碳载量表格,确定DPF碳载量。
另外,还可以将发动机工况(转速,扭矩,废气氧浓度)输入物理模型,根据物理模型得到DPF碳载量。
二、确定SCR尿素结晶量
利用过喷尿素量乘以结晶系数,确定尿素结晶量。
其中,结晶系数表示尿素水溶液容易结晶的程度。例如,当结晶系数为1时,表示尿素百分百结晶。
温度越高,尿素水溶液越容易结晶。并且尿素水溶液结晶量的增加,也会使尿素更容易结晶。因此,在确定结晶系数时,需要参考温度,废气流量和上一时刻的尿素结晶量。
不同浓度的尿素溶液具有不同的结晶边界喷射量,即当尿素喷射量达到结晶边界喷射量时,尿素开始结晶。因此,过喷尿素量指,实际喷射尿素量超过结晶边界喷射量的尿素喷射量。
三、确定SCR催化效率
SCR催化效率指,在SCR中还原剂与NOx发生氧化还原反应,NOx转化成N2的转换效率。利用下游NOx2的含量与上游NOx1的含量,计算NOx的催化效率:
Figure BDA0003298267570000101
本申请实施例中,SCR催化效率指,SCR催化剂的催化效率。
步骤302:确定所述DPF碳载量、所述SCR尿素结晶量、所述SCR催化效率至少一个参数对应的异常值。
分别针对DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率进行阶段状态划分,确定异常值。其中,异常值指示废气经国六后处理***后颗粒物,和/或NOx超出国六排放标准。
针对DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率进行阶段状态划分,可以分别参考各自预设的查表(Curve,CUR),确定DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率所在区间,确定DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率的状态。其中,状态可以使用查表中区间对应的有效数字表示,则该有效数字为异常值。需要说明的是,针对DPF碳载量和SCR尿素结晶量,DPF碳载量和SCR尿素结晶量越高,对应的异常值越高。针对SCR催化效率,SCR催化效率越低,对应的异常值越高。
例如,根据步骤101确定DPF碳载量为1.3g/L。DPF碳载量对应的CUR如表1所示。
表1
区间 0-1.2g/L 1.2-2.0g/L 2.0-3.0g/L 3.0-4.0g/L 4.0-5.0g/L
有效数字 0 1 2 3 4
查询DPF碳载量对应的CUR表1可知,DPF碳载量1.3g/L所属于的阶段状态属于(1.2-2.0g/L)区间,则1.3g/L对应的有效数字为1,即DPF碳载量的异常值为1。
步骤303:所述异常值超过低温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第一异常状态;所述异常值超过高温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态。
其中,低温阈值和高温阈值均由每批次柴油应用于柴油发动机时标定所得。
废气处理通常经历以下状态。随着柴油发动机开始排出废气,国六后处理开始运行,处理废气。DPF中捕集废气中的颗粒物,该颗粒物以碳粒为主;同时,SCR中在SCR催化剂的催化下,促使废气中的NOx与尿素中的氨反应,在这个阶段中,废气经国六后处理***后,排放速率不低于第一速率阈值,且NOx含量不高于第一污染物阈值。然而,随着国六后处理***的运行,DPF中捕集废气中的颗粒物越来越多,影响后续废气中颗粒物的捕集,废气排放速率越来越低;SCR入口尿素结晶导致进入SCR的尿素越来越少,同时SCR催化剂逐渐硫中毒,导致SCR在废气排出之前,不能及时处理废气中的NOx。上述因素将导致废气经国六后处理***后,排放速率降至第一速率阈值之下,和/或NOx含量高于第一污染物阈值;即异常状态。如果不能及时处理,废气经国六后处理***后排放速率越来越低,降至第二速率阈值之下,同时NOx含量越来越高,升至第二污染物阈值之上。本申请实施例将异常状态进一步划分为第一异常状态,以及第二异常状态,表示废气经国六后处理***后排放速率低于第一速率阈值,第二速率阈值,以及NOx含量超出第一污染物阈值,第二污染物阈值的情况。
针对第一异常状态,DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率所对应的任一异常值超过相应的低温阈值,可以确定废气经过国六后处理***后处于第一异常状态。特别的,还可以将DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率对应的异常值相乘,若该乘积超过相应的低温阈值,同样可以确定废气经过经国六后处理***处于第一异常状态。
同理可得,针对第二异常状态,DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率所对应的任一异常值超过相应的高温阈值,可以确定废气经过国六后处理***后处于第二异常状态。此处低温阈值低于高温阈值。
值得注意的是,因为SCR催化剂硫中毒对于国六后处理***处理废气的影响大,所以当判定SCR催化剂硫中毒严重时,可以确定为第二异常状态。SCR催化剂硫中毒会引起SCR催化剂的催化效率降低,氨泄露现象发生,以下将利用SCR催化效率,以及氨泄露对判断SCR催化剂硫中毒严重进行详细说明。
一、检测设定时间范围内的国六后处理***氨泄露次数。对比所述设定时间范围内的氨泄露次数与氨泄露次数阈值。
检测氨泄露的方法包括:倒拖检测,NOx含量监测。
倒拖检测是指发动机处于倒拖状态,测试SCR下游的NOx含量。倒拖状态指一种发动机停止工作,无废气产生的状态。因此,在倒拖检测时,若在SCR出口侧测得较高含量的NOx,则认为是氨泄露引起。
NOx含量监测是指,对比上游NOx传感器示数与下游SCR出口侧NOx传感器示数。若下游NOx传感器示数远远高于下游SCR出口侧NOx传感器示数,则认为是氨泄露引起。
二、SCR催化剂中毒的过程是一个逐渐发生变化,越来越严重的过程,则当国六后处理***的SCR中的温度上升超过温度阈值,可以将所述SCR温度变化过程划分为多个温度区间。然后获取SCR分别处于所述多个温度区间的时间,以及所述多个温度区间的时间占总时间的比例;其中,所述总时间指SCR中各温度区间的时间之和。接着,将所述多个温度区间的时间分别与各温度区间的时间阈值对比;将所述多个温度区间的时间占总时间的比例分别与各温度区间对应的时间占比阈值对比。直到所述多个温度区间的时间均超过各温度区间的时间阈值,并且,所述多个温度区间的时间占总时间的比例均超过各温度区间对应的时间占比阈值时,对比所述SCR中各温度区间的SCR催化效率与各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值。
例如,可以将SCR中的温度划分为以下几个区间:0-180℃,180-230℃,230-270℃,270-320℃,320-400℃,>400℃。然后计算各温度区间的SCR效率,分别以Eff1,Eff2,Eff3,Eff4,Eff5,Eff6表示;确当SCR处于各温度区间的时间,分别为t1,t2,t3,t4,t5,t6;计算在各温度区间所用时间占总时间的比例,分别以Dur1,Dur 2,Dur 3,Dur 4,Dur 5,Dur 6表示。
将各温度区间的时间t1~t6与各温度区间的时间阈值对比,将各温度区间所用时间占总时间的比例Dur1~Dur6与各温度区间对应的时间占比阈值对比。当各温度区间的时间t1~t6均超过各温度区间的时间阈值,并且,各温度区间所用时间占总时间的比例Dur1~Dur6均超过各温度区间对应的时间占比阈值时,将各温度区间的SCR催化效率Eff1~Eff6与各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值进行对比。
三、基于第二部分所述,当国六后处理***的SCR中的温度上升超过温度阈值,针对SCR温度变化过程划分为多个温度区间,得到各温度区间的SCR催化效率。针对预选的几个温度区间,计算SCR催化效率变化率。
综合以上三部分内容判断,可以确定SCR催化剂是否硫中毒严重:具体可以判断标准是第一部分中,在设定时间范围内,氨泄露次数超过氨泄露次数阈值时。第二部分中,SCR中各温度区间的SCR催化效率均超过各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值。第三部分中,所述预选的温度区间的SCR催化效率变化率低于SCR催化效率变化率阈值。以上三部分条件均满足时,可以判断SCR催化剂硫中毒,则确定为第二异常状态。
步骤202:响应于异常状态,确定针对国六后处理***采取升温措施。
其中,升温措施包括,持续保持国六后处理***处于目标温度,直到废气经国六后处理***处理后,排放速率不低于速率阈值,且NOx含量不高于污染物阈值。
本申请实施例设置两级升温措施,分别为一级升温措施和二级升温措施。
具体地,响应于第一异常状态,确定针对国六后处理***采取一级升温措施。其中,所述一级升温措施指示,在设定时间范围内,持续保持所述国六后处理***处于一级目标温度。在一级目标温度下,国六后处理***中,颗粒物燃烧成气体(CO2)逸出,尿素结晶溶解,硫酸盐热分解促进SCR催化剂恢复活性,因此。通过一级升温措施可以有效提升经国六后处理***后的废气的质量,从而提升国六后处理***的整体性能。
但是,由于路况,柴油,以及发动机等因素的影响,一级升温措施不能完全促使国六后处理***中的颗粒物,硫酸盐,尿素结晶反应完全。这样,当一级升温措施结束后,国六后处理***中仍然有部分颗粒物,硫酸盐,尿素结晶影响着其对废气的处理质量。经过一段时间累计,国六后处理***中的颗粒物,硫酸盐,尿素结晶已经远远超出第一次采取一级升温措施之前。
此时,需要更高的温度,促使国六后处理***恢复初始状态,即国六后处理***中的颗粒物,硫酸盐,尿素结晶充分反应,至颗粒物,硫酸盐,尿素结晶为0。
因此,响应于第二异常状态,确定针对国六后处理***采取二级升温措施。其中,所述二级升温措施指示,持续保持所述国六后处理***处于二级目标温度,直到废气经国六后处理***后,排放速率不低于第一速率阈值,且NOx含量不高于第一污染物阈值。所述一级目标温度低于所述二级目标温度。
在国六后处理***中,温度持续太高将导致柴油使用量大,***老化的。因此,设置包括一级升温措施的两级升温措施,可以起到节约柴油,减缓***老化的效果。
值得注意的是,升温措施具备周期性特点,即根据异常状态针对国六后处理***采取不同的提温措施,提温措施结束后,当出现异常状态时,将再次采取提温措施。
针对基于主要参考参数(DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率)确定废气经过国六后处理***后处于异常状态,以及响应于异常状态,采取的升温措施进行描述。
如图4所示,为本申请提供的响应于第一异常状态,确定针对国六后处理***采取一级升温措施的流程图。当DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率所对应的任一异常值超过相应的低温阈值,或者,DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率对应的异常值乘积超过相应的低温阈值,则确定废气经国六后处理***后处于第一异常状态。因而响应于第一异常状态,确定针对国六后处理***采取一级升温措施。例如,确定DPF碳载量对应的异常值后,分别输入DPF碳载量对应的异常值,与相应的低温阈值,当DPF碳载量对应的异常值超过低温阈值,则判定为大于(>),可以确定为第一异常状态。因而响应于第一异常状态,确定针对国六后处理***采取一级升温措施。
如图5所示,为本申请提供的响应于第二异常状态,确定针对国六后处理***采取二级升温措施的流程图。当DPF碳载量,SCR尿素结晶量,SCR催化效率所对应的任一异常值超过相应的高温阈值,或者,判定SCR催化剂硫中毒,则确定废气经国六后处理***处于第二异常状态。因而响应于第二异常状态,确定针对国六后处理***采取二级升温措施。例如,确定SCR尿素结晶量对应的异常值后,分别输入SCR尿素结晶量对应的异常值,与相应的低温阈值,当SCR尿素结晶量对应的异常值超过高温阈值,则判定为大于(>),可以确定为第二异常状态。因而响应于第二异常状态,确定针对国六后处理***采取二级升温措施。
基于同一发明构思,本申请实施例中提供一种废气处理的装置,应用于国六后处理***,该装置与前述图2所示废气处理的方法对应,该装置的具体实施方式可参见前述方法实施例部分的描述,重复之处不再赘述,参见图6,该装置包括:
确定单元601:用于确定废气经过国六后处理***后处于异常状态;其中,所述异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于速率阈值,和/或NOx的含量高于污染物阈值。
具体地,所述异常状态,包括第一异常状态以及第二异常状态;其中,所述第一异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第一速率阈值,和/或NOx的含量高于第一污染物阈值,进入第一异常范围;所述第二异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第二速率阈值,和/或NOx的含量高于第二污染物阈值,进入第二异常范围;所述第二速率阈值小于第一速率阈值,第二污染物阈值大于第一污染物阈值。
确定单元601还用于,确定国六后处理***中DPF碳载量,SCR尿素结晶量,以及SCR催化效率。其中,所述DPF碳载量指示,废气经国六后处理***处理的排放速率;所述SCR尿素结晶量及SCR催化效率指示,废气经国六后处理***后NOx的含量。确定所述DPF碳载量、所述SCR尿素结晶量、所述SCR催化效率至少一个参数对应的异常值。所述异常值超过相应的低温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第一异常状态;所述异常值超过相应的高温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态。
确定单元601还用于,检测设定时间范围内的国六后处理***氨泄露次数;当国六后处理***的SCR中的温度上升超过温度阈值,则将所述SCR温度变化过程划分为多个温度区间;计算所述多个温度区间的SCR催化效率,以及预选的温度区间SCR催化效率的变化率;对比所述设定时间范围内的氨泄露次数与氨泄露次数阈值;对比所述SCR中多个温度区间的SCR催化效率与各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值;对比所述预选的温度区间的SCR催化效率的变化率与SCR催化效率变化率阈值;当在设定时间范围内,氨泄露次数超过氨泄露次数阈值时,且,SCR中各温度区间的SCR催化效率均位于各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值内,且,所述预选的温度区间的SCR催化效率变化率低于SCR催化效率变化率阈值,则确定响应于第二异常状态。
升温单元602:用于响应于异常状态,确定针对国六后处理***采取升温措施;其中,所述升温措施包括,持续保持国六后处理***处于目标温度,直到废气经国六后处理***处理后,排放速率不低于速率阈值,且NOx含量不高于污染物阈值。
具体地,响应于第一异常状态,确定针对国六后处理***采取一级升温措施;其中,所述一级升温措施指示,在设定时间范围内,持续保持所述国六后处理***处于一级目标温度。响应于第二异常状态,确定针对国六后处理***采取二级升温措施;其中,所述二级升温措施指示,持续保持所述国六后处理***处于二级目标温度,直到废气经国六后处理***后,排放速率不低于第一速率阈值,且NOx含量不高于第一污染物阈值;所述一级目标温度低于所述二级目标温度。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种可读存储介质,包括:
存储器,
所述存储器用于存储指令,当所述指令被处理器执行时,使得包括所述可读存储介质的装置完成如上所述的废气处理的方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的***,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:通用串行总线闪存盘(Universal Serial Bus flash disk)、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种废气处理的方法,应用于国六后处理***,其特征在于,所述方法包括:
确定废气经过国六后处理***后处于异常状态;其中,所述异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于速率阈值,和/或NOx含量高于污染物阈值;
响应于所述异常状态,确定针对国六后处理***采取升温措施;其中,所述升温措施包括,持续保持国六后处理***处于目标温度,直到废气经国六后处理***处理后,排放速率不低于速率阈值,且NOx含量不高于污染物阈值。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述异常状态,包括第一异常状态以及第二异常状态;其中,所述第一异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第一速率阈值,和/或NOx的含量高于第一污染物阈值,进入第一异常范围;所述第二异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第二速率阈值,和/或NOx的含量高于第二污染物阈值,进入第二异常范围;所述第二速率阈值小于第一速率阈值,第二污染物阈值大于第一污染物阈值;
则所述响应于所述异常状态,确定针对国六后处理***采取升温措施,包括:
响应于所述第一异常状态,确定针对国六后处理***采取一级升温措施;其中,所述一级升温措施指示,在设定时间范围内,持续保持所述国六后处理***处于一级目标温度;
响应于所述第二异常状态,确定针对国六后处理***采取二级升温措施;其中,所述二级升温措施指示,持续保持所述国六后处理***处于二级目标温度,直到废气经国六后处理***后,排放速率不低于第一速率阈值,且NOx含量不高于第一污染物阈值;所述一级目标温度低于所述二级目标温度。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定废气经过国六后处理***后处于异常状态,包括:
确定国六后处理***中DPF碳载量,SCR尿素结晶量,以及SCR催化效率;其中,所述DPF碳载量指示,废气经国六后处理***处理后的排放速率;所述SCR尿素结晶量及SCR催化效率指示,废气经国六后处理***后NOx的含量;
确定所述DPF碳载量、所述SCR尿素结晶量、所述SCR催化效率至少一个参数对应的异常值;
所述异常值超过相应的低温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第一异常状态;
所述异常值超过相应的高温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态,还包括:
检测设定时间范围内的国六后处理***氨泄露次数;
当国六后处理***的SCR中的温度上升超过温度阈值,则将所述SCR温度变化过程划分为多个温度区间;
计算所述多个温度区间的SCR催化效率,以及预选的温度区间SCR催化效率的变化率;
对比所述设定时间范围内的氨泄露次数与氨泄露次数阈值;对比所述SCR中多个温度区间的SCR催化效率与各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值;对比所述预选的温度区间的SCR催化效率的变化率与SCR催化效率变化率阈值;
当在设定时间范围内,氨泄露次数超过氨泄露次数阈值,且,SCR中各温度区间的SCR催化效率均位于各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值内,且,所述预选的温度区间的SCR催化效率变化率低于SCR催化效率变化率阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对比所述SCR中多个温度区间的SCR催化效率与各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值包括:
获取SCR分别处于所述多个温度区间的时间,以及所述多个温度区间的时间占总时间的比例;其中,所述总时间指SCR中各温度区间的时间之和;
将所述多个温度区间的时间分别与各温度区间的时间阈值对比;将所述多个温度区间的时间占总时间的比例分别与各温度区间对应的时间占比阈值对比;
直到所述多个温度区间的时间均超过各温度区间的时间阈值,并且,所述多个温度区间的时间占总时间的比例均超过各温度区间对应的时间占比阈值时,对比所述SCR中各温度区间的SCR催化效率与各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值。
6.一种废气处理的装置,应用于国六后处理***,其特征在于,包括:
确定单元:用于确定废气经过国六后处理***后处于异常状态;其中,所述异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于速率阈值,和/或NOx的含量高于污染物阈值;
升温单元:用于响应所述异常状态,确定针对国六后处理***采取升温措施;其中,所述升温措施包括,持续保持国六后处理***处于目标温度,直到废气经国六后处理***处理后,排放速率不低于速率阈值,且NOx含量不高于污染物阈值。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述异常状态,包括第一异常状态以及第二异常状态;其中,所述第一异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第一速率阈值,和/或NOx的含量高于第一污染物阈值,进入第一异常范围;所述第二异常状态指示,废气经国六后处理***后,排放速率低于第二速率阈值,和/或NOx的含量高于第二污染物阈值,进入第二异常范围;所述第二速率阈值小于第一速率阈值,第二污染物阈值大于第一污染物阈值;
所述升温单元具体用于响应于所述第一异常状态,确定针对国六后处理***采取一级升温措施;其中,所述一级升温措施指示,在设定时间范围内,持续保持所述国六后处理***处于一级目标温度;响应于所述第二异常状态,确定针对国六后处理***采取二级升温措施;其中,所述二级升温措施指示,持续保持所述国六后处理***处于二级目标温度,直到废气经国六后处理***后,排放速率不低于第一速率阈值,且NOx含量不高于第一污染物阈值;所述一级目标温度低于所述二级目标温度。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述确定单元还用于确定国六后处理***中DPF碳载量,SCR尿素结晶量,以及SCR催化效率;其中,所述DPF碳载量指示,废气经国六后处理***处理后的排放速率;所述SCR尿素结晶量及SCR催化效率指示,废气经国六后处理***后NOx的含量;确定所述DPF碳载量、所述SCR尿素结晶量、所述SCR催化效率至少一个参数对应的异常值;所述异常值超过相应的低温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第一异常状态;所述异常值超过相应的高温阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述确定单元还用于检测设定时间范围内的国六后处理***氨泄露次数;当国六后处理***的SCR中的温度上升超过温度阈值,则将所述SCR温度变化过程划分为多个温度区间;计算所述多个温度区间的SCR催化效率,以及预选的温度区间SCR催化效率的变化率;对比所述设定时间范围内的氨泄露次数与氨泄露次数阈值;对比所述SCR中多个温度区间的SCR催化效率与各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值;对比所述预选的温度区间的SCR催化效率的变化率与SCR催化效率变化率阈值;当在设定时间范围内,氨泄露次数超过氨泄露次数阈值,且,SCR中各温度区间的SCR催化效率均位于各温度区间对应的SCR催化效率范围阈值内,且,所述预选的温度区间的SCR催化效率变化率低于SCR催化效率变化率阈值,则确定废气经过国六后处理***后处于所述第二异常状态。
10.一种可读存储介质,其特征在于,包括:
存储器,
所述存储器用于存储指令,当所述指令被处理器执行时,使得包括所述可读存储介质的装置完成如权利要求1~5中任一项所述的方法。
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