可靠的柴油颗粒过滤器(DPF)再生

以全流量燃烧器技术实现

可靠的柴油颗粒过滤器（DPF）再生

道路型和非道路型应用

柴油颗粒过滤器加装技术研讨会

北京，2010年10月27日-28日

Guenter Palmer博士，Frank Terres

目录

柴油颗粒过滤

再生技术

催化燃烧器

全尺寸点火燃烧器 总结

…最近摄于上海的景象…

烟灰颗粒物

来源：

FEV 2005

例如：2000 1/min; pme = 2bar 烟灰75%

SOF （润滑油和燃油）18% 水3,8% 硫酸盐2,9% 硝酸盐0,3%

燃灰

壁流过滤器“开放过滤器”

堇青石、SiC、AT或烧结金属烧结金属、泡沫材料、金属丝网>95%过滤效率

要求进行烟灰负载控制

要求进行主动再生

捕集燃灰Î维护

壁流过滤器内的烟灰沉积

来源：FEV 2005

99,9%过滤效率

采用DPF时

未采用DPF时

Plus

后喷射柴油

蒸发器/喷射器柴油燃烧器是是是否节流

后喷射后喷射/节流

小型燃烧器否连续定期定期定期定期有限制有限制无限制无限制无限制低低低高无无--

-

D O C

DPF

喷射器/蒸发器

D

C-DPF O

C

催化燃烧器系统
ƒ HC（柴油燃油）通过喷射器 或蒸发器直接喷射进入 废气系统 ƒ 要求采用主动DOC Æ >270°C ƒ HC将在DOC内均匀分布 以避免过大的热梯度 ƒ HC在DOC内催化燃烧 以提供DPF再生所需热量
DPF
DOC
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HC喷射器要求
ƒ 小液滴 – 快速柴油蒸发 – 均匀的DOC冲击 ƒ 可能要求采用混合器 ƒ 对烟灰阻塞抵抗性好 ƒ 耐高温 ƒ 对柴油燃油（HC）耐受度好 ƒ 对于废气压力波动不敏感 ƒ 可缩放式设计，能够覆盖 多种发动机规格
D32 D10 D31 Dv0.1 Dv0.5 Dv0.9 µm 55 38 50 34 61 92
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蒸发器要求
ƒ 较具挑战性设计方案偏好采用 的技术，如短混合长度设计 ƒ 烟灰堵塞抵抗性好 ƒ 低电功率消耗 ƒ 最大纯蒸气流量 取决于装机电功率实现 ƒ 蒸气内液滴份额最少 ƒ 可缩放设计，可覆盖范围多种 发动机规格
600 500 Temperature [°C] 400 300 200 100 0
Comparison of temperatures on DEC with vs. w/o HC dosing
Variable Velocity Tmax with HC Tmax w/o HC
100 80 60 40 1 100 200 300 400 500 Time [sec] 600 700 800 20 Velocity [km/h]
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全尺寸点火燃烧器要求
ƒ ƒ 在整个发动机运行范围内以及动态运行条件下（NRTC、ETC） 具备DPF再生温度 恒定而均匀的DPF再生温度
– – (ΔT)t = ± 25K (ΔT)xy = ± 50K
700
600
ƒ ƒ ƒ ƒ
火焰稳定，避免二次排放 高效空气泵 最大程度利用废气中氧气 再生峰值温度控制以保护下游催化剂
– – 精密烟灰负载控制 再生期间氧气控制
500
DPF – 入口 温度
Temp (C)
400
300
发动机出口温度
200 Burner In 100 Filter In
0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Seconds
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