一种氨气供给系统、控制方法及可读存储介质与流程

未命名 07-08 阅读:103 评论:0


1.本发明涉及含氨燃料动力系统技术领域,具体而言,涉及一种氨气供给系统、控制方法及可读存储介质。


背景技术:

2.为控制温室气体排放,围绕二氧化碳减排目标,国内外研究人员针对不同技术开展了系列性探索研究。在包含发动机在内的动力系统领域,氨、氢、甲醇等零碳和低碳燃料成为研究重点。
3.nh3本身不含碳,且可通过可再生能源经绿色途径制得。与h2相比,nh3合成简单、易于储存和运输,现有基建完善且成本低廉。此外,nh3易液化、抗爆性好、可燃极限窄而不易发生爆炸。尽管具有毒性,但本身存在的刺激性气味使其易于察觉,密度轻、易扩散。在当前技术条件下,nh3相比h2作为移动设备的动力源在适用性、安全性和可靠性方面更具优势。
4.在发动机领域,受限于相关技术发展,氨燃料多以氨气形式提供、并采用气道单点或多点的喷射的技术形式实现可燃混合气的配制,当整机氨替代率较高时,受氨热值较低的影响,相比于天然气发动机,所需氨气量大幅成倍增加。因此,在较窄的喷射脉宽内,各缸氨喷射阀周期性的开启关闭将使供氨管路内存在较大的压力波动,进而带来较严重的循环波动和各缸一致性问题。
5.同时,氨具有极高的自点火温度、较小的火焰传播速度和较窄的可燃极限,因此存在点火困难、燃烧效率低和高未燃氨排放的可能。当利用高能火花塞、高活性燃料如柴油、氢等实现可燃混合气的引燃时,受引燃燃料种类和燃烧特性的影响(多为柴油、氢等燃料),含氨燃料发动机存在某些负荷时nox排放剧增、某些工况时未燃nh3排放严重的问题。因此,为满足排放法规要求,scr单元等后处理技术对以氨为燃料的发动机是必不可少的。常规scr单元一般以尿素为还原剂,因此包含尿素箱、尿素供给单元等结构,这会在一定程度上增加整机结构复杂性和制造成本。


技术实现要素:

6.以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
7.本发明的目的包括,提供了一种氨气供给系统,其能够改善含氨燃料发动机中氨气喷射阀前压力波动大、整机结构复杂的技术问题。
8.本发明的目的还包括,提供了一种控制方法,通过该控制方法对氨气供给系统进行控制,以改善含氨燃料发动机中氨气喷射阀前压力波动大、整机结构复杂的技术问题。
9.本发明的目的还包括,提供了一种可读存储介质,其能够改善含氨燃料发动机中
氨气喷射阀前压力波动大、整机结构复杂的技术问题。
10.本发明的实施例可以采用以下方式实现:
11.一种氨气供给系统,其包括氨气供给模块;氨气供给总管,所述氨气供给总管的一端与所述氨气供给模块连通,且所述氨气供给总管上沿所述氨气供给总管的延伸方向设置有多个氨气供给支管,所述氨气供给支管用于通过氨气喷射阀向发动机的进气支管供给氨气;
12.氨气谐振管,所述氨气谐振管通过第一截止阀连接于所述氨气供给总管,且所述第一截止阀相较于所述氨气供给支管靠近所述氨气供给模块设置;以及
13.scr还原剂输送管路,所述scr还原剂输送管路的一端与所述氨气供给总管的另一端连接,所述scr还原剂输送管路的另一端用于与scr单元连接,以通过scr还原剂输送管路向所述scr单元输送氨气;所述scr还原剂输送管路上还设置有第二截止阀,所述scr还原剂输送管路位于所述第二截止阀与所述氨气供给总管之间的部分形成谐振腔,所述谐振腔用于在所述第二截止阀关闭的情况下调节所述氨气供给总管的压力调节。
14.可选地,所述氨气供给系统还包括设置在所述scr还原剂输送管路上的第三截止阀,所述第三截止阀设置在所述第二截止阀靠近所述氨气供给总管的一端,所述谐振腔包括位于所述第三截止阀与所述氨气供给总管之间的第一谐振腔以及位于所述第二截止阀与所述第三截止阀之间的第二谐振腔。
15.可选地,所述第一谐振腔的容积大于等于所述氨气供给支管的容积;和/或,
16.所述第二谐振腔的容积大于等于所述氨气供给支管的容积。
17.可选地,所述氨气供给系统还包括吹扫收集管路和收集分离装置,所述吹扫收集管路的一端通过第四截止阀与所述scr单元连接,所述吹扫收集管路的另一端与所述收集分离装置连接;所述收集分离装置通过第一回收管路和第二回收管路与所述氨气供给模块连通;所述收集分离装置用于分离氮气和氨气,并将分离出的所述氮气通过第一回收管路输送至所述氨气供给模块,以及将分离出的所述氨气通过第二回收管路输送至所述氨气供给模块。
18.可选地,所述谐振腔的直径为d1,所述氨气供给支管的内径为d2,d1≥1.5d2。
19.可选地,所述谐振管的当量直径大于等于氨气供给支管的直径。
20.一种控制方法,其包括判断是否运行氨模式;
21.若以氨模式运行,则获取发动机负荷;在所述发动机负荷大于等于75%负荷的情况下,控制所述第一截止阀和所述第二截止阀开启;在所述发动机负荷小于75%负荷的情况下,控制所述第一截止阀开启,所述第二截止阀关闭;
22.若不以所述氨模式运行,则控制所述第一截止阀关闭,所述第二截止阀开启。
23.可选地,所述氨气供给系统还包括设置在所述scr还原剂输送管路上的第三截止阀,所述第三截止阀设置在所述第二截止阀靠近所述氨气供给总管的一端;在所述发动机负荷小于75%负荷的情况下,控制所述第一截止阀开启,所述第二截止阀关闭的步骤包括:
24.在所述发动机负荷小于75%负荷且大于10%负荷的情况下,控制所述第一截止阀和所述第三截止阀开启,控制所述第二截止阀关闭;
25.在所述发动机负荷小于等于10%负荷的情况下,控制所述第一截止阀开启,所述第二截止阀和所述第三截止阀关闭;
26.若不以所述氨模式运行,则控制所述第一截止阀关闭,所述第二截止阀开启的步骤包括:
27.若不以所述氨模式运行,则控制所述第一截止阀关闭,所述第二截止阀和所述第三截止阀开启。
28.可选地,所述氨气供给系统还包括吹扫收集管路,所述吹扫收集管路的一端通过第四截止阀与所述scr单元连接,另一端与所述氨气供给模块连接;所述控制方法还包括:
29.在所述发动机停机的情况下,控制第一截止阀、第二截止阀和第四截止阀开启,并控制所述氨气供给模块向所述氨气供给总管输送氮气;
30.在所述发动机停机之前、所述发动机运行的情况下,控制所述第四截止阀关闭。
31.一种可读存储介质,所述可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行以实现上述的控制方法。
32.本发明的实施例提供的氨气供给系统、控制方法以及可读存储介质的有益效果包括:
33.本发明的实施例提供了一种氨气供给系统,其包括氨气供给模块、氨气供给总管、氨气谐振管以及scr还原剂输送管路。氨气供给总管的一端与氨气供给模块连通,以通过氨气供给模块向氨气供给总管输送氨气。氨气供给总管上沿氨气供给总管的延伸方向设置有多个氨气供给支管,氨气供给支管用于通过氨气喷射阀向发动机的进气支管供给氨气。氨气谐振管通过第一截止阀连接于氨气供给总管,且第一截止阀相较于氨气供给支管靠近氨气供给模块设置,通过氨气谐振管起到进气谐振作用,对氨气供给总管内的氨气压力波实现一定程度上的抵消,减少氨气喷射阀开启前氨气供给支管内的氨气波动。scr还原剂输送管路的一端与氨气供给总管的另一端连接,scr还原剂输送管路的另一端用于与scr单元连接,从而通过scr还原剂管路向scr单元输送氨气,scr单元采用氨气作为还原剂,从而简化了整机管路结构。scr还原剂输送管路上还设置有第二截止阀,scr还原剂输送管路位于第二截止阀与氨气供给总管之间的部分形成谐振腔,在第二截止阀关闭的情况下,通过该谐振腔能够对氨气供给总管内的氨气压力波实现一定程度上的抵消,减少氨气喷射阀开启前氨气供给支管内的氨气波动。
34.本发明的实施例还提供了一种控制方法,该控制方法用于控制上述的氨气供给系统。而且控制方法包括在发动机运行氨模式的情况下,根据发动机负荷控制第一截止阀和第二截止阀的开闭,从而满足发动机在不同负荷运行工况下的不同需求,减少氨气喷射阀开启前氨气供给支管内的氨气波动,同时有助于实现对整机管路的简化。
35.本发明的实施例还提供了一种可读存储介质,可读存储介质内存储的计算机程序通过被处理器执行从而实现上述的控制方法,因此也具有减少氨气喷射阀开启前氨气供给支管内的氨气波动,同时有助于实现对整机管路的简化的有益效果。
附图说明
36.在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后,能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中,各组件不一定是按比例绘制,并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
37.图1示出了根据本发明的一方面提供的氨气供给系统的结构示意图;
38.图2示出了根据本发明的一方面提供的控制单元的结构框图;
39.图3示出了根据本发明的一方面提供的控制方法的控制逻辑图。
40.附图标记:
41.10-发动机;11-增压器;12-增压器前进气管;13-增压器后进气总管;14-进气支管;15-气缸;16-排气支管;17-增压器前排气总管;18-增压器后排气总管;19-控制单元;20-scr单元;30-氨气供给系统;31-氨气供给模块;32-氨气供给总管;33-氨气谐振管;34-氨气供给支管;35-氨气喷射阀;36-scr还原剂输送管路;37-吹扫收集管路;38-收集分离装置;39-第一回收管路;41-第二回收管路;42-截止阀组;43-第一截止阀;44-第二截止阀;45-第三截止阀;46-第四截止阀;47-谐振腔;48-第一谐振腔;49-第二谐振腔;51-可读存储介质;52-处理器。
具体实施方式
42.以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意,以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的,而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
43.在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
44.同时,需要说明的是,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于进行区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定或限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如可以是固定连接,可以是一体地连接,或可拆卸地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接连接,或两个元件内部的连通等。对于本领域的普通技术人员而言,可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.图1示出了本实施例提供的氨气供给系统30的结构示意图。请参照图1,本实施例提供了一种氨气供给系统30,该氨气供给系统30用于为含氨燃料发动机(以下简称发动机10)提供氨气。
47.发动机10具有气缸15、进气管路、排气管路,进气管路包括依次连通的增压器前进气管12、增压器后进气总管13以及进气支管14,进气支管14的数量与气缸15数量对应设置,例如图1示出的结构中,发动机10为六缸机,其气缸15数量为六个,相应地,进气支管14的数量为六个,六个进气支管14一一对应连通六个气缸15。新鲜空气通过增压器前进气管12进入增压器11,在增压器11中增压后依次通过增压器后进气总管13以及进气支管14进入各个气缸15中。排气管路包括依次连通的排气支管16、增压器前排气总管17和增压器后排气总管18,排气支管16的数量与气缸15的数量对应设置,例如图1示出的结构中,发动机10为六缸机,其气缸15数量为六个,相应地,排气支管16的数量也设置为六个,六个排气支管16一一对应连通六个气缸15,六个排气支管16均与增压器前排气总管17连通。废气从各个气缸15中进入排气支管16,并通过增压器前排气总管17进入增压器11,在增压器11中推动涡轮转动以实现对新鲜空气的增压,经过涡轮后进入增压器后排气总管18。
48.增压后排气总管上设置有scr(selective catalytic reduction)单元,通过scr
单元20对废气进行处理。
49.氨气供给系统30包括氨气供给模块31、氨气供给总管32、氨气谐振管33以及scr还原剂输送管路36。氨气供给总管32的一端与氨气供给模块31,氨气供给总管32的另一端与scr还原剂输送管路36连通,scr还原剂输送管路36远离氨气供给总管32的一端与scr单元20连接,氨气供给模块31中提供的氨气可沿氨气供给总管32、scr还原剂输送管路36的路径进入scr单元20中,scr单元20采用氨气作为还原剂对废气进行处理。
50.氨气供给总管32上设置有多个氨气供给支管34,氨气供给支管34的数量与进气支管14的数量对应设置,例如图1示出的结构中,发动机10为六缸机,其通过六个进气支管14向气缸15供给新鲜空气,相应地,氨气供给支管34的数量为六个,六个氨气供给支管34分别通过氨气喷射阀35向六个进气支管14供给氨气,换言之,在如图1所示的结构中,氨气喷射阀35的数量为六个。显然地,在其他实施例中,进气支管14、排气支管16、氨气供给支管34以及氨气喷射阀35的数量随发动机10气缸15数的变化而进行调整,例如若发动机10为四缸机,则进气支管14、排气支管16、氨气供给支管34以及氨气喷射阀35的数量均设置为四个。
51.多个氨气供给支管34沿氨气供给总管32的延伸方向依次设置,即多个氨气供给支管34分别设置在氨气供给总管32的轴向不同位置。
52.氨气谐振管33通过第一截止阀43连接在氨气供给总管32上,通过第一截止阀43控制氨气谐振管33与氨气供给总管32的通断。具体地,氨气谐振管33的一端连接于第一截止阀43,氨气谐振管33的另一端封闭设置,在第一截止阀43开启,氨气谐振管33与氨气供给总管32连通的情况下,氨气供给总管32内的氨气进入氨气谐振管33内,氨气谐振管33发挥谐振作用,从而降低氨气供给总管32内氨气的压力波,有助于氨气喷射阀35向进气支管14平稳供给氨气。第一截止阀43相较于氨气供给支管34靠近氨气供给模块31设置,换言之,若将多个氨气供给支管34中离氨气供给模块31最近的一个定义为第一氨气供给支管,则第一截止阀43位于第一氨气供给支管与氨气供给模块31之间。
53.scr还原剂输送管路36上还设置有第二截止阀44,通过第二截止阀44控制对scr输送氨气的通断,具体地,在第二截止阀44处于开启状态的情况下,氨气供给总管32内的氨气通过scr还原剂输送管路36进入scr单元20;在第二截止阀44处于关闭状态的情况下,氨气供给总管32停止向scr单元20供给氨气。
54.同时,scr还原剂输送管路36中位于第二截止阀44与氨气供给总管32之间的部分形成谐振腔47,在第二截止阀44关闭的情况下,谐振腔47发挥谐振作用,对氨气供给总管32内的压力进行调节,改善氨气喷射阀35前压力波动大的问题。具体地,谐振腔47为图1中的虚线框部分。在本实施例中,谐振腔47的容积大于等于氨气供给支管34的容积。且在本实施例中,谐振腔47的直径为d1,氨气供给支管34的内径为d2,d1≥1.5d2,氨气供给支管34的内径可根据氨气的设计流速进行确定。谐振管的当量直径应大于等于氨气供给支管34的直径。
55.需要说明的是,谐振腔47的直径即为scr还原剂输送管路36的内径。
56.进一步地,氨气供给系统30还包括设置在scr还原剂输送管路36上的第三截止阀45,第三截止阀45设置在第二截止阀44靠近氨气供给总管32的一端,从而将谐振腔47划分为两个部分,即此时谐振腔47包括第一谐振腔48和第二谐振腔49,第一谐振腔48位于第三截止阀45与氨气供给总管32之间,第二谐振腔49位于第二截止阀44与第三截止阀45之间。
通过对第二截止阀44和第三截止阀45的控制,可以更加有效地实现对氨气供给总管32内的压力调节。可以理解的,在其他实施例中,若scr还原剂输送管路36上仅设置一个截止阀,此时谐振腔47即仅包括第一谐振腔48。
57.在本实施例中,第一谐振腔48的容积大于等于氨气供给支管34的容积。第二谐振腔49的容积大于等于氨气供给支管34的容积。显然地,在本实施例中,谐振腔47的容积大于等于氨气供给支管34的容积的两倍,在其他实施例中,也可以具体设置谐振腔47的容积,例如在谐振腔47仅包括第一谐振腔48的情况下,谐振腔47的容积也可以设置为大于等于氨气供给支管34的容积。
58.在本实施例中,氨气供给系统30还包括吹扫收集管路37和收集分离装置38。吹扫收集管路37的一端通过第四截止阀46与scr单元20连接,吹扫收集管路37的另一端与收集分离装置38连接。收集分离装置38通过第一回收管路39和第二回收管路41与氨气供给模块31连通。收集分离模块用于分离氮气和氨气,并将分离出的氮气通过第一回收管路39输送至氨气供给模块31,以及将分离出的氨气通过第二回收管路41输送至氨气供给模块31。显然地,在本实施例中,氨气供给模块31除供给氨气外还具有供给氮气的功能,可选地,氨气供给模块31可以设置为包括相互独立的氨气存储或发生结构以及氮气存储或发生结构。在发动机10停机(正常停机以及紧急停机)后,将第四截止阀46开启,控制氨气供给模块31供给氮气,氮气对氨气谐振管33、氨气供给总管32、氨气供给支管34、scr还原剂供给管路中的氨气进行吹扫,氨气和氮气的混合气体经过scr单元20和吹扫收集管路37进入收集分离装置38,在收集分离装置38的作用下,混合气体中的氨气通过第二回收管路41回到氨气供给模块31,混合气体中的氮气通过第一回收管路39回到氨气供给模块31,从而实现氨气和氮气的回收、分离以及二次利用。
59.需要说明的是,图1中所示的氨气供给系统30中的气体即为氨气供给系统30处于吹扫过程中的状态,发动机10处的气体为发动机10运行过程中的气体流动状态。
60.图2示出了本实施例提供的控制单元19的结构框图,图3示出了本实施例提供的控制方法的控制逻辑图。请结合图1-图3,本实施例还提供了用于控制上述氨气供给系统30的控制单元19,控制单元19设置在发动机10中,可选地,该控制单元19可采用发动机10的ecu。
61.控制单元19包括可读存储介质51以及处理器52,可读存储介质51中存储有计算机可读的计算机程序,计算机程序被处理器52执行,从而实现控制方法的一个或多个步骤。具体地,该可读存储介质51可以是计算机能够存储的任何可用介质或者包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。
62.处理器52根据控制方法对氨气供给系统30中的各个部件,例如截止阀组42进行控制。在本实施例中,截止阀组42包括第一截止阀43、第二截止阀44、第三截止阀45和第四截止阀46。
63.在本实施例中,控制方法包括以下步骤:
64.s01:判断是否运行氨模式。
65.在本实施例中,发动机10处于氨模式运行工况时,氨替代率为50%-95%。
66.s02:若以氨模式运行,则获取发动机10负荷。
67.在本实施例中,通过获取发动机10转速实现对发动机10负荷的获取。
68.s21:在发动机10负荷大于等于75%负荷,即发动机10处于高负荷状态运行的情况
下,受氨需求量、喷射脉宽以及氨气喷射阀特性影响,各缸氨气喷射阀35前的压力波动较小,而增压器后排气总管18内的nox含量≥未燃nh3含量,此时控制第一截止阀43、第二截止阀44和第三截止阀45开启,氨气谐振管33起到氨气进气谐振作用,scr还原剂供给管路发挥向scr单元20输送氨气的功能,此时整个氨气供给系统30在实现氨气燃料供给的同时,兼备scr还原剂输送功能。可以理解的,在其他实施例中,若scr还原剂输送管路36上仅设置第二截止阀44,则此时控制第一截止阀43和第二截止阀44开启。
69.在发动机10负荷小于75%负荷的情况下,控制第一截止阀43开启,第二截止阀44关闭,此时scr还原剂输送管路36停止向scr单元20输送氨气,同时谐振腔47和氨气谐振管33均发挥谐振作用。
70.s22:在本实施例中,发动机10负荷小于75%负荷且大于10%负荷,即发动机10处于中低负荷状态运行的情况下,氨气需求量减小,氨喷射脉宽减小,各缸氨气喷射阀35前的压力波动较高负荷状态运行时大,而受燃烧温度等影响,缸内未燃氨量急剧增大,增压器后排气总管18内未燃nh3量远远大于nox含量,因此无需额外向scr单元20提供还原剂。此时控制第一截止阀43和第三截止阀45开启、第二截止阀44关闭,第一谐振腔48、第二谐振腔49和氨气谐振管33均发挥谐振作用,对氨气供给总管32以及氨气供给支管34内形成的压力波进行一定程度的抵消,减小氨气喷射阀35开启前氨气供给支管34内的压力波动,整个氨气供给系统30仅实现氨燃料供给功能。
71.s23:在发动机10负荷小于等于10%负荷,即发动机10处于低负荷状态运行的情况下,氨气喷射阀35前氨气供给支管34内的压力波动较中低负荷状态运行时小,因此所需的谐振腔47容积变小,控制第一截止阀43开启,第二截止阀44和第三截止阀45均关闭,氨气谐振管33与第一谐振腔48共同发挥谐振作用。
72.s03:若不以氨模式运行,则控制第一截止阀43关闭、第二截止阀44开启。
73.若发动机10不以氨模式运行,则氨气供给系统30仅需实现scr还原剂输送功能即可,此时,第一截止阀43关闭,第二截止阀44开启。在本实施例中,由于scr还原剂输送管路36上设置有第二截止阀44和第三截止阀45,为了保证scr还原剂输送管路36畅通,实现scr还原剂输送功能,当发动机10不以氨模式运行时,需控制第二截止阀44和第三截止阀45均开启。
74.需要说明的是,在发动机10运行过程中,即在执行步骤s01、步骤s02和步骤s03的过程中,scr单元20均处于工作状态。
75.s04:在发动机10停机的情况下,控制第一截止阀43、第二截止阀44、第三截止阀45和第四截止阀46开启,并控制氨气供给模块31向氨气供给总管32输送氮气。
76.在发动机10正常停机或紧急停机的情况下,控制第一截止阀43、第二截止阀44、第三截止阀45和第四截止阀46开启,并控制氨气供给模块31向氨气供给总管32输送氮气,从而对氨气供给系统30中的氨气进行吹扫,实现氨气回收再利用。具体地,在吹扫过程中,氨气供给系统30中的氨气和氮气的混合气通过吹扫收集管路37进入收集分离装置38,收集分离装置38运转将混合气中的氨气和氮气进行分离,分离出的氮气通过第一回收管路39回到氨气供给模块31,分离出的氨气通过第二回收管路41回到氨气供给模块31。
77.需要说明的是,由于吹扫收集管路37的作用为在发动机10停机后进行氨气吹扫,因此在发动机10停机前、发动机10运行的情况下,即在执行步骤s01、步骤s02和步骤s03的
过程中,第四截止阀46处于关闭状态。
78.本发明的实施例提供的氨气供给系统30、控制方法及可读存储介质,氨气供给系统30同时具备氨气进气谐振、scr还原剂输送、整机安保及吹扫气体收集回收分离、二次利用的功能,结构及控制方法简单、易于维护。实现了改善氨气喷射阀前压力波动大的问题。同时通过对本实施例提供的应用于六缸机的氨气供给系统30进行仿真分析,仿真时根据整机性能指标确定氨气最大需求流量、进机压力和温度,取氨气的设计流速为10m/s,仿真结果显示,在氨气供给系统30中增加scr还原剂输送管路36作为谐振腔47可有效抑制氨气供给管路在不同负荷、不同氨替代率下的压力波动。
79.以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但是本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种氨气供给系统,其特征在于,所述氨气供给系统包括:氨气供给模块;氨气供给总管,所述氨气供给总管的一端与所述氨气供给模块连通,且所述氨气供给总管上沿所述氨气供给总管的延伸方向设置有多个氨气供给支管,所述氨气供给支管用于通过氨气喷射阀向发动机的进气支管供给氨气;氨气谐振管,所述氨气谐振管通过第一截止阀连接于所述氨气供给总管,且所述第一截止阀相较于所述氨气供给支管靠近所述氨气供给模块设置;以及scr还原剂输送管路,所述scr还原剂输送管路的一端与所述氨气供给总管的另一端连接,所述scr还原剂输送管路的另一端用于与scr单元连接,以通过scr还原剂输送管路向所述scr单元输送氨气;所述scr还原剂输送管路上还设置有第二截止阀,所述scr还原剂输送管路位于所述第二截止阀与所述氨气供给总管之间的部分形成谐振腔,所述谐振腔用于在所述第二截止阀关闭的情况下调节所述氨气供给总管的压力调节。2.根据权利要求1所述的氨气供给系统,其特征在于,所述氨气供给系统还包括设置在所述scr还原剂输送管路上的第三截止阀,所述第三截止阀设置在所述第二截止阀靠近所述氨气供给总管的一端,所述谐振腔包括位于所述第三截止阀与所述氨气供给总管之间的第一谐振腔以及位于所述第二截止阀与所述第三截止阀之间的第二谐振腔。3.根据权利要求2所述的氨气供给系统,其特征在于,所述第一谐振腔的容积大于等于所述氨气供给支管的容积;和/或,所述第二谐振腔的容积大于等于所述氨气供给支管的容积。4.根据权利要求1所述的氨气供给系统,其特征在于,所述氨气供给系统还包括吹扫收集管路和收集分离装置,所述吹扫收集管路的一端通过第四截止阀与所述scr单元连接,所述吹扫收集管路的另一端与所述收集分离装置连接;所述收集分离装置通过第一回收管路和第二回收管路与所述氨气供给模块连通;所述收集分离装置用于分离氮气和氨气,并将分离出的所述氮气通过第一回收管路输送至所述氨气供给模块,以及将分离出的所述氨气通过第二回收管路输送至所述氨气供给模块。5.根据权利要求1所述的氨气供给系统,其特征在于,所述谐振腔的直径为d1,所述氨气供给支管的内径为d2,d1≥1.5d2。6.根据权利要求1所述氨气供给系统,其特征在于,所述谐振管的当量直径大于等于氨气供给支管的直径。7.一种控制方法,用于控制权利要求1所述的氨气供给系统,其特征在于,所述控制方法包括:判断是否运行氨模式;若以氨模式运行,则获取发动机负荷;在所述发动机负荷大于等于75%负荷的情况下,控制所述第一截止阀和所述第二截止阀开启;在所述发动机负荷小于75%负荷的情况下,控制所述第一截止阀开启,所述第二截止阀关闭;若不以所述氨模式运行,则控制所述第一截止阀关闭,所述第二截止阀开启。8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述氨气供给系统还包括设置在所述scr还原剂输送管路上的第三截止阀,所述第三截止阀设置在所述第二截止阀靠近所述氨气供给总管的一端;在所述发动机负荷小于75%负荷的情况下,控制所述第一截止阀开启,
所述第二截止阀关闭的步骤包括:在所述发动机负荷小于75%负荷且大于10%负荷的情况下,控制所述第一截止阀和所述第三截止阀开启,控制所述第二截止阀关闭;在所述发动机负荷小于等于10%负荷的情况下,控制所述第一截止阀开启,所述第二截止阀和所述第三截止阀关闭;若不以所述氨模式运行,则控制所述第一截止阀关闭,所述第二截止阀开启的步骤包括:若不以所述氨模式运行,则控制所述第一截止阀关闭,所述第二截止阀和所述第三截止阀开启。9.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述氨气供给系统还包括吹扫收集管路,所述吹扫收集管路的一端通过第四截止阀与所述scr单元连接,另一端与所述氨气供给模块连接;所述控制方法还包括:在所述发动机停机的情况下,控制第一截止阀、第二截止阀和第四截止阀开启,并控制所述氨气供给模块向所述氨气供给总管输送氮气;在所述发动机停机之前、所述发动机运行的情况下,控制所述第四截止阀关闭。10.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行以实现权利要求7-9任一项所述的控制方法。

技术总结
本发明提供了一种氨气供给系统、控制方法及可读存储介质,涉及含氨燃料动力系统技术领域。氨气供给系统包括氨气供给模块、氨气供给总管、氨气谐振管以及SCR还原剂输送管路。SCR还原剂管路向SCR单元输送氨气,SCR单元采用氨气作为还原剂,简化了系统结构。氨气谐振管通过第一截止阀连接在氨气供给总管上,SCR还原剂输送管路上还设置有第二截止阀,SCR还原剂输送管路位于第二截止阀与氨气供给总管之间的部分形成谐振腔,通过氨气谐振管以及谐振腔能够对氨气供给总管内的氨气压力波实现一定程度上的抵消,减少氨气喷射阀开启前氨气供给支管内的氨气波动。支管内的氨气波动。支管内的氨气波动。


技术研发人员:李华 李晓声 郭立君 王昌庆 戴成龙
受保护的技术使用者:中国船舶集团有限公司第七一一研究所
技术研发日:2022.12.01
技术公布日:2023/7/6
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