具体实施方式

现有的后处理系统中，较为常见的是集成式氮氧颗粒捕集器+SCR的模式，在该集成式氮氧颗粒捕集器+SCR模式下，采用的尿素喷射系统通常是采用单喷嘴喷射控制模式，存在以下的缺点，单喷射模式下，只能是对第一级中的SDPF进行氨气喷射处理，但整个系统对NOx有两级处理过程，第一级中集成式氮氧颗粒捕集器对于NOx反应如果不够完全，没有反应的那部分NOx会进入到第二级SCR中进行反应，但在单喷射控制模式下，在第二级SCR中需要及时调整储氨时，无法快速实现，在第二级SCR中的储氨量不足的情况下，容易造成NOx反应效率不足，使得NOx在没有得到充分反应的情况下向外排出，会对环境造成污染。

基于此，本申请提供了一种后处理两级尿素喷射系统，能够提高NOx的反应效率，使得NOx在得到充分反应的情况下向外排出，减少对环境造成的污染。

请参阅图1至图3，本申请提供了一种后处理两级尿素喷射系统，包括：氧化催化器1、一级尿素喷嘴3，二级尿素喷嘴6、尾气后处理系统8、集成式氮氧颗粒捕集器5、第一NOx传感器22、第二NOx传感器72以及尿素喷射控制系统9；所述氧化催化器1通过第一通气管2与所述集成式氮氧颗粒捕集器5连接，所述第一通气管2与所述一级尿素喷嘴3连通，所述第一NOx传感器22安装在所述第一通气管2上，所述第一NOx传感器22用于检测所述第一通气管2内部的NOx浓度，所述集成式氮氧颗粒捕集器5通过第二通气管7与所述尾气后处理系统8连接，所述第二通气管7与所述二级尿素喷嘴6连通，所述第二NOx传感器72安装在所述第二通气管7上，所述第二NOx传感器72用于检测所述第二通气管7内部的NOx浓度，所述尿素喷射控制系统9分别与所述一级尿素喷嘴3以及二级尿素喷嘴6连接，所述尿素喷射控制系统9根据所述第一通气管2内部的NOx浓度控制所述一级尿素喷嘴3中尿素的喷射量，所述尿素喷射控制系统9根据所述第二通气管7内部的NOx浓度以及所述第二通气管7内部的储氨量控制所述二级喷嘴中尿素的喷射量，所述集成式氮氧颗粒捕集器5用于捕集所述第一通气管2排出废气中的颗粒并与NOx进行反应，所述尾气后处理系统8用于对所述第二通气管7中NOx进行反应。

在本申请实施例中，一级尿素喷嘴3设置在第一通气管2上，二级尿素喷嘴6设置在第二通气管7上，一级尿素喷嘴3和二级尿素喷嘴6之间设置有预设间距，在本申请中，不对一级尿素喷嘴3和二级尿素喷嘴6之间的间距做具体限定，第一通气管2与第二通气管7之间安装有集成式氮氧颗粒捕集器5，其中，集成式氮氧颗粒捕集器5是在DPF(DieselParticulate Filter，柴油颗粒捕集器)的出口孔道涂覆了SCR的涂层，正常DPF是捕集颗粒的，在出口孔道加了SCR的涂层后，集成式氮氧颗粒捕集器5这个载体也有转化NOx的功能了，排出的废气在经过集成式氮氧颗粒捕集器5时，可以对废气中的颗粒物进行捕集收集处理，并可以对废气中的NOx进行反应去除处理；在实际应用中，发动机上排出的废气会从废气进口进入到氧化催化器1中，废气进入到氧化催化器1中，可以将废气中的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)转化成无害的水(H20)和二氧化碳(CO2)，经过氧化催化器1反应后的废气进入到第一通气管2中，安装在第一通气管2上的第一NOx传感器22检测废气中的NOx浓度情况，并将检测到的浓度情况发送至尿素喷射控制系统9中，尿素喷射控制系统9控制一级尿素喷嘴3向第一通气管2内部喷入定量的尿素，在本申请中，不对喷入第一通气管2内部的尿素量进行限定。

在发动机排出的废气具有较高的温度，能够将第一通气管2内部的尿素进行分成氨气，分解生成的氨气主要用于与废气中的NOx进行反应，由于发动机的废气是不断的向外排除的，所以在第一通气管2内部的NOx与氨气不能充分进行反应，会有部分未进行反应的NOx会进入到集成式氮氧颗粒捕集器5中，残留在第一通气管2内部的氨气会继续与第一通气管2内部的NOx进行反应，需要说明的是，此时一级尿素喷嘴3还是会继续向外喷射尿素；进入到集成式氮氧颗粒捕集器5中会先对废气中的颗粒物进行捕集，然后经过集成式氮氧颗粒捕集器5上的SCR的涂层时，会对废气中的NOx进行再一次的反应处理，经过集成式氮氧颗粒捕集器5后的废气会进入到第二通气管7中，安装在第二通气管7上的第二NOx传感器72检测第二通气管7内部NOx浓度，并将第二通气管7内部的NOx浓度的信息发送至尿素喷射控制系统9中，需要说明的是，第二通气管7内部存在之前第一通气管2泄漏过来的氨气，二级尿素喷嘴6在往第二通气管7内部喷射尿素时，需要结合计算之前泄漏的氨气量，使得二级尿素喷嘴6喷射出来的尿素量与氨气量能够与第二通气管7内部的NOx进行充分反应，需要说明的是，在双尿素喷射系统中，对于第一级和第二级的喷射系统中的储氨量有一定的控制关系，对于废气中的NOx的处理中，需要经过两级的喷射处理，在两级喷射处理是基于不同的储氨需求(基于能将废气中氮氧化物的还原的需求量以及可以保证反应速率的储氨量)分别进行尿素喷射控制，第一级尿素喷射需求来源于SCR储氨目标与实际储氨量的偏差及基于第一个NOx传感器计算的尿素反应消耗量之和；集成式氮氧颗粒捕集器5储氨目标设置是基于SCR床温和排气流速，集成式氮氧颗粒捕集器5的储氨需求依据转化效率需求，根据载体床温和空速，给定储氨量需求，结合目标储氨量与当前储氨量偏差及基于第二NOx传感器72辨识出来的NOx值计算尿素补喷量需求，同时要考虑减去基于第一NOx传感器22识别出泄漏进来的氨气量。

其中，当集成式氮氧颗粒捕集器5处于再生时，需要关闭第一级尿素喷射，仅适用第二级尿素喷射,尿素喷射需要按照实际控制储氨需求进行；在本申请实施例中，第一级的尿素喷射与第二级的尿素喷射相对独立，第一级还可以建立一个氨泄漏模型，计算在不同条件下泄露到第二级中的氨，第二级的补氨在这个基础上继续增加就可以，且同时第二级的尿素喷射控制要实现不能有氨泄漏。

可选的，所述尿素储罐4上设置有第一通口和第二通口，所述第一通口上连接有第一通管，所述第一通管与所述一级尿素喷嘴3连接，所述第二通口上连接有第二通管，所述第二通管与所述二级尿素喷嘴6连接；所述尿素储罐4内部安装有尿素浓度检测器41，所述尿素浓度检测器41与所述尿素控制喷射控制系统连接，所述尿素浓度检测器41用于检测所述尿素储罐4内部的尿素浓度。

在本申请实施例中，一级尿素喷嘴3以及二级尿素喷嘴6同连一个尿素储罐4，在正常状态下，既一级尿素喷嘴3以及二级尿素喷嘴6均处于关闭状态下，在需要往第一通气管2内部喷射尿素时，尿素控制喷射控制系统控制一级尿素喷嘴3开启，用于往第一通气管2内部喷射尿素，在需要往第二通气管7内部喷射尿素时，尿素控制喷射系统控制二级尿素喷嘴6开启，用于往第二通气管7内部喷射尿素，需要说明的是，一级尿素喷嘴3以及二级尿素喷嘴6与尿素储罐4的连接处均涂抹式有密封性胶，主要是用于防止尿素储罐4中的尿素往外泄露，对环境造成污染。

可选的，所述第二通气管7内部安装有氨气检测器73，所述氨气检测器73与所述尿素控制喷射控制系统连接，所述氨气检测器73用于检测所述第二通气管7内部的氨气量，并将所述检测到的氨气量的数据发送至所述尿素喷射控制系统9中。

在本申请实施例中，第二通气管7内部的氨气检测器73主要是用于检测从第一通气管2中泄露到第二通气管7中的氨气，第二级的尿素喷嘴的喷射量需要基于第二通气管7中的氨气储量进行喷射，氨气检测器73在检测到泄漏到第二通气管7内部的氨气时，需要将检测到的氨气量发送至尿素喷射控制系统9中，尿素喷射控制系统9根据第二通气管7内部的NOx量以及第第二通气管7内部的氨气量，控制二级尿素喷嘴6的喷射，喷射到第二通气管7内部的尿素会在废气的高温下分解为氨气，分解出来的氨气与之前第一通气管2中泄露出来的氨气共同作用，对第二通气管7中废气的NOx进行充分反应，使得向外排出的NOx量降到最低，减少对环境造成的污染。

可选的，所述第一通气管2上安装有第一温度检测器21，所述第二通气管7上安装有第二温度检测器71，所述第一温度检测器21用于检测所述第一通气管2上的温度，所述第二温度检测器71用于检测所述第二通气管7上的温度。

在本申请实施例中，在第一通气管2上安装有第一温度检测器21，主要是用于检测第一通气管2内部的温度是否能否能够达到尿素分解的温度，只有第一通气管2内部的温度到达尿素的分解温度后，尿素才可以分解成为氨气，氨气与废气中的NOx进行充分反应，成为无害的气体N₂以及水(H₂O)，同理，在第二通气管7上也安装有第二温度检测器71，主要也是用于检测第二通气管7中的温度是否能够达到尿素的分解温度，跟第一温度检测器21实现功能类似，在此不再赘述

可选的，所述第二通气管7内部安装有气体流速检测器74，所述气体流速检测器74与所述尿素喷射控制系统9连接，所述气体流速检测器74用于检测所述第二通气管7内部的废气流速，并将检测到的气体流速的信息发送至所述尿素喷射控制系统9；所述尿素喷射控制系统9分别与所述第一温度检测器21以及所述第二温度检测器71连接，所述尿素喷射控制系统9用于根据所述第二通气管7中氨气储量、所述第二NOx传感器72的检测到第二通气管7内的NOx浓度以及第二温度检测器71检测到的温度，控制所述二级尿素喷嘴6的喷射量。

可选的，所述集成式氮氧颗粒捕集器5包括颗粒捕集器、阻隔层网51以及涂抹层板52，所述阻隔层网51安装在所述颗粒捕集器上，所述颗粒捕集器用于捕集废气中的颗粒物，所述涂抹层板52上设置有若干个孔口，所述涂抹层板52与所述阻隔层网51连接，所述涂抹层板52上涂抹有用于与废气中NOx进行反应的催化剂。

在本申请中，集成式氮氧颗粒捕集器5中颗粒捕集器用于捕集废气中的颗粒物，阻隔层网51上若干个孔口的直径小于废气中颗粒物的直径，使得废气中的颗粒物在经过颗粒捕集器捕集后，残留的废气颗粒物会被阻挡在阻隔层网51外部，不会进入到涂抹层板52中，使得涂抹层板52上催化剂能充分与废气中的NOx进行充分反应，在本申请中，不对涂抹层板52上的催化剂进行限定，只要是能够与NOx进行反应且能有效的去除NOx即可。

可选的，所述尿素储罐4与所述一级尿素喷嘴3的连接处设置有密封胶圈，所述尿素喷嘴与所述二级尿素喷嘴6的连接处设置有密封胶圈；所述第二通气管7与所述尾气后处理系统8的连接处涂抹有气密性涂胶，所述气密性涂胶用于防止所述第二通气管7中的NOx或氨气向外泄露。

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，上述描述的系统，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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，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系统，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)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：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，read-onlymemory)、随机存取存储器(RAM，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。