乳化燃料油替代燃煤在玉米烘干机系统的应用

我国东北地区是玉米主产区,收获后水分较高,需要烘干后才能安全储藏。现有的玉米烘干机多数以煤作为热源,存在热效率低、能耗高、污染重等问题。随着国家环保政策对大气污染物排放要求的提高,以燃煤作为热源的玉米干燥方式已不能满足环保要求。为满足新形势下玉米烘干领域的技术需求,研制了乳化燃料油热风炉替代燃煤热风炉的供热工艺,并在辽宁某粮库的玉米烘干机系统升级改造中进行应用试验,经生产试验表明乳化燃料油替代燃煤作为热源完全可行。

乳化燃料油在粮食干燥系统中的应用分析

目前,东北地区多数粮食干燥系统仍然以煤作为热源,存在热效率低、能耗高,污染物排放超标,作业环境差等问题。随着国家环保政策的升级和锅炉大气污染物排放标准的提高,以燃煤热风炉供热的粮食干燥工艺已不能满足环保要求。本文通过介绍乳化燃料油在粮食干燥系统改造过程中的应用,并进行生产试验验证成功的实例,为现有的粮食干燥系统热源改造提供参考。

柴油机燃用柴油－甲醇－水复合乳化燃料的研究

本文介绍柴油机燃用柴油－甲醇－水复合乳化燃料的研究。采用自行研制的复合型乳化剂、使用机械搅拌分步乳化法和超声乳化法配制了多种配比的复合乳化燃料。通过台架试验得出了复合乳化燃料的最佳配比，分析了燃用不同配比的复合乳化燃料对柴油机的经济性、动力性、燃烧过程和排放特性的影响；使用全气缸取样系统研究了柴油机燃用不同燃料时缸内微粒生成历程。试验表明，燃用复合乳化燃料时缸内微粒生成量大幅度减少，下降值最大可达４０．７％，首次以实验手段揭示了柴油机燃用乳化燃料时烟度降低的关键原因。试验也表明，这种复合乳化燃料具有乳化剂用量少、稳定性好的特点；ＺＨ１９０Ｗ型柴油机燃用Ｄ８５Ｍ７．５Ｗ７．５复合乳化燃料时获得了满意的性能．

生物质热解生物油/柴油乳化燃料的制备与试验

制备了生物油/柴油乳化燃料并在柴油机台架上进行了试验。试验用生物油是在流化床反应器上对玉米秸秆粉进行热解试验获得的。将生物油与0号柴油以及适量的乳化剂混合,通过均质机均质,得到生物油/柴油乳化燃料。在ZS1110型柴油机台架上进行两种不同配比的生物油/柴油乳化燃料的发动机台架试验,得出了柴油机燃用生物油/柴油乳化燃料和纯柴油的负荷特性和排放特性曲线,并且对乳化燃料和纯柴油的油耗率和有效热效率进行了对比。研究结果表明:生物油体积分数为15%的生物油/柴油乳化燃料较纯柴油有明显的节油效果,最大节油率可达10%;NO、CO的排放也优于纯柴油的排放。

柴油机燃用生物柴油-乙醇-水微乳化燃料性能研究

为研究生物柴油-乙醇-水微乳化燃料在柴油机上的应用,在单缸直喷式柴油机上,对生物柴油和生物柴油-乙醇-水微乳化燃料的燃烧特性、经济性和排放进行试验研究。研究结果表明:与生物柴油相比,生物柴油-乙醇-水微乳化燃料的压力、压力升高率及放热率曲线明显后移;峰值燃烧压力和峰值瞬时燃烧放热率增加,燃烧更加完全、放热更加集中;瞬时燃烧放热率第二峰值明显降低,瞬时燃烧放热率曲线型心转角在中高负荷更加靠近上止点,循环等容度和有效效率明显提高;燃料消耗率增加而比能耗略有降低;NOx和烟度排放明显降低。研究结果表明:生物柴油-乙醇-水微乳化燃料是节能、环保的柴油机代用燃料。

生物油/柴油乳化燃料用于柴油机的试验研究

为研究生物油/柴油乳化燃料作为柴油机燃料的性能,通过添加适量乳化剂配制成乳化燃料并在柴油机上燃用,分析了乳化燃料的燃烧特性、经济性、排放特性及对柴油机的影响。结果表明:生物油与柴油可以通过乳化形成较稳定的乳化燃料且可将其用于柴油机,但燃油消耗率比柴油高,热效率比单一柴油低;CH和CO排放增加,NO_x排放降低;使用一段时间后,供油管路中的橡胶密封件出现溶胀效应,排放因喷油器被磨蚀而随时间呈非正常变化。试验对进一步研究生物油在柴油机上的应用具有重要意义。

柴油机燃烧复合乳化燃料消烟作用的研究

介绍了柴油机燃用柴油－甲醇－水复合乳化燃料消烟作用的研究。采用全气缸取样系统研究了柴油机燃用复合乳化燃料和纯柴油时缸内微粒生成历程。试验结果表明：复合乳化燃料的缸内微粒生成量和排放量明显低于纯柴油，其生成量的最大值降低了４０．７％，排放量减少２９．８％。作者首次通过试验手段，探明了乳化燃料在柴油机燃烧过程中微粒生成量的变化过程，揭示了复合乳化燃料缸内微粒生成量的大幅度下降是柴油机烟度降低的关键原因。

柴油机燃烧生物油/柴油乳化燃料的负荷特性

将玉米秸秆粉热解液化得到的生物油和0号柴油以及适量的乳化剂混合均质,得到不同配比的2种生物油/柴油乳化燃料。在ZS1110型柴油机台架上进行2种生物油/柴油乳化燃料和纯柴油的发动机台架实验,获得乳化燃料和纯柴油的柴油机负荷特性曲线。研究结果表明:2种乳化油的有效热效率均高于纯柴油,且生物油浓度为15%的生物油/柴油乳化燃料较纯柴油有明显的节油效果。但乳化燃料使柴油机喷油嘴发生积碳现象。

柴油-甲醇乳化燃料乳化剂的最佳HLB值及水含量的影响

柴油机中掺烧醇的最大难点之一在于难以获得价廉、稳定的柴油 甲醇乳化燃料。作者研究了柴油 甲醇乳化燃料乳化剂的最佳HLB值以及不同含水量对最佳HLB值的影响。研究结果表明:柴油 甲醇乳化燃料乳化剂的最佳HLB值在3.5左右,当柴油甲醇乳化燃料中含水形成了甲醇 水 柴油三元乳化燃料时,其最佳HLB值与柴油 水的最佳HLB值相同,且三元乳化燃料乳化剂的最佳HLB值不随含水量的增加而变化,但随着含水量增加,乳化燃料分层时间会产生变化;在柴油 甲醇 水乳化液中,当水在甲醇 水混合液中的比例为40%左右时,甲醇 水 柴油三元乳化燃料(柴油∶甲醇+水=8∶1)的分层时间最长,即在柴油 甲醇乳化燃料中加水有利于提高乳化燃料的稳定性。

生物柴油-乙醇-水微乳化燃料的燃烧和排放特性

为了研究生物柴油-乙醇-水微乳化燃料在柴油机上的应用,在一台单缸直喷式柴油机上进行了燃烧特性和排放特性的对比试验,分别使用燃烧分析仪和排放分析仪,测录燃料的燃烧压力和排放浓度。研究结果表明:与生物柴油相比,随着乙醇和水的加入,微乳化燃料的压力曲线、压力升高率曲线以及放热率曲线明显后移;小负荷时,生物柴油-乙醇-水微乳化燃料峰值燃烧压力高,而峰值压力升高率和峰值瞬时燃烧放热率略低;大负荷时,微乳化燃料峰值燃烧压力、峰值压力升高率和峰值瞬时燃烧放热率均明显增加;微乳化燃料燃烧开始时放热明显滞后,燃烧结束时放热明显提前,微乳化燃料NOx和烟度排放降低。

生物油/柴油乳化燃料的稳定性及理化性质

利用非离子表面活性剂复配,对热解生物油/柴油混合液进行一系列乳化实验,测量乳化油的密度、热值、pH值。以乳化油的稳定性为实验指标,研究乳化剂种类、乳化剂用量、生物油含量对乳化油稳定性的影响。实验结果表明:在乳化温度为40℃(水浴),乳化时间为30min的条件下,以2%用量的Span80和Tween80复配乳化剂乳化生物油含量为20%的生物油/柴油混合液效果最佳。另外,随着生物油含量的增加,乳化油密度逐渐增加,热值与pH值逐渐减小。

柴油含水乙醇乳化燃料物性及喷雾燃烧特性研究

试验使用不同配比的柴油含水乙醇乳化燃料,对其理化、喷雾和燃烧特性进行了研究。随着柴油含水乙醇乳化燃料中含水乙醇含量的增加,乳化燃料的密度和运动黏度上升,表面张力略微下降,初始蒸馏温度下降,含氧量升高,十六烷值和低热值降低。试验使用定容燃烧弹,在常温高压和高温高压环境下,对乳化燃料非蒸发喷雾、蒸发喷雾及喷雾燃烧的特性进行了测试。研究结果表明:随着乳化燃料中含水乙醇比例升高,非蒸发喷雾贯穿距和喷雾锥角变化不大;蒸发喷雾贯穿距和喷雾锥角略微减小,但无明显规律,而蒸发喷雾中液相贯穿距离明显增加;燃烧火焰自发光亮度逐渐降低,表征碳烟生成量逐渐减少;在900K环境温度、21%氧体积分数条件下着火滞燃期变化不大。

非离子乳化剂的HLB值和油包水乳化燃料油性质的关系

以非离子表面活性剂Tween80和Span80复合成实验用乳化剂乳化180#燃料油,考察了复合乳化剂HLB值和添加量与油包水型乳化燃料油稳定性、粘度、分散相粒径的关系,以及掺水量对乳化燃料油残炭和热值的影响。结果表明,随复合乳化剂HLB值从6增加到10,油包水型乳化油的稳定性和粘度降低,而分散相平均粒径增加;随复合乳化剂添加量增加,乳化油的稳定性和粘度增加,分散相的平均粒径减少;当复合乳化剂添加量一定时,随掺水量增加,乳化燃料油的热值和残炭值均降低;乳化后,单位质量乳化燃料油的热值增加。

乳化燃料滴的蒸发与着火

本文研究了乳化燃料滴的着火现象，探讨了液相输运过程处于两种极限情况下（快速混合、凝固蒸发）着火延迟的变化规律。结果表明液相输运过程对乳化油的着火有决定作用。挂滴法的实验结果与凝固模型较接近，水分的加入使液滴表面温度、燃料浓度明显下降，从而使着火延迟时间变长。水分的加入对高沸点燃料着火的影响更为显著。

柴油-甲醇-水复合乳化燃料台架性能试验

柴油机燃用柴油-甲醇乳化燃料,不需要对发动机进行改造或增加辅助装置,是一种节约石油资源、降低空气污染的简单而有效的方法。为此,介绍了柴油-甲醇-水复合乳化燃料在柴油机台架上进行试验研究的情况,并分析了相应的研究结果。

柴油乳化燃料的配制及应用

本文系统地介绍了柴油乳化燃料的配制设备、方法及其稳定性影响因素,其中阐明了除使用合适的乳化设备外,应用恰当的乳化方法,如混合膜生成法也可得到性能比较稳定的乳化燃料;利用配比合适的Ｓｐａｎ８０和Ｔｗｅｅｎ８０混合乳化剂可在油－水界面上形成络合物,使乳化液更趋稳定;乳化液两相密度差也是影响其稳定性的重要因素之一。文章最后对柴油乳化燃料的应用作了分类总结,指出柴油－甲醇(乙醇)－水复合乳化燃料和植物油燃料是代用燃料的今后发展趋势。

乳化燃料节能降污机理初探

A new mechanism of saving energy and reducing pollution is brought forward by analyzing water characters and all factors which bring saving energy and reducing pollution in the combustion process of emulsification oil. The theory shows that the reason of saving energy and reducing pollution is that emulsification oil can reduce surplus air ratio effectively. By this new theory, the reason of saving energy and reducing pollution in the combustion process of emulsification gasoline, emulsification diesel oil and emulsification heavy oil of W/O or O/W can be well explained, especially for that in a boiler with favorable combustion state. According to the theory, a good performace of the high soften-point pitch-water slurry combustion is gained.

柴油-甲醇-水复合乳化燃料的乳化工艺的试验

柴油-甲醇-水复合乳化燃料综合了柴油-水乳化燃料和柴油-甲醇乳化燃料两者的优点,日益引起了人们的注意。为此,介绍了两种制备柴油-甲醇-水复合乳化燃料工艺—CR-2型乳化装置法和电动机械搅拌法,并给出了相应的研究结果。

柴油—甲醇—水复合乳化燃料的试验研究与燃烧过程计算

介绍了一种适合于柴油 -甲醇 -水复合乳化的新型乳化剂的制取方法 ,分析了该种乳化剂的乳化机理。通过柴油机台架试验和对燃烧过程计算 ,考察了柴油 -甲醇 -水复合燃料对柴油机性能的影响 。

机械搅拌制备柴油-甲醇-水乳化燃料的研究

探讨了用机械搅拌法制备柴油-甲醇-水复合乳化燃料的机理,认为乳化过程是在强制对流作用下的强制混合过程,是主体对流扩散和涡流扩散两种扩散机理综合作用的结果,但混合速度取决于涡流扩散的速度。对采用SG-2乳化剂在机械搅拌乳化装置上配置柴油-甲醇-水复合乳化液的工艺进行了试验研究,结果表明,搅拌槽的挡板、搅拌器的叶轮转速、搅拌时间、乳化剂含量和甲醇中的含水量等参数对乳化液的稳定性有重要的影响。