汽油和柴油燃料添加剂(三)——影响柴油燃烧性能的添加剂

柴油机亦称“压缩着火发动机”,燃料被直接喷射到被压缩的高温空气中(500～700℃),此时空气温度已超过燃料的着火温度,进入气缸的燃料受热蒸发与空气混合即自行发火燃烧,该燃烧循环如图1所示。

沥青拌合设备柴油燃烧系统的重油改造

沥青拌合设备干燥滚筒的柴油燃烧系统,进行重油燃烧的改造,在应用中应注意的问题。

等压式柴油燃烧器设计

为解决保护性停机造成焚烧炉熄火问题,设计一套等压式柴油燃烧器,使压缩空气的压力在运行中不受柴油压力的影响,在进口处的压力总是相等,不仅柴油雾化很好,而且燃烧稳定,不再发生熄火问题。

柴油燃烧加热烘道在自行车油漆自动线中的应用

一、前言在自行车油漆生产自动线上,工件的烘干一般采用电加热,特别是七十年代兴起的远红外烘干技术的推广,各企业在自动线烘道的设计中,基本上都采用了远红外电加热形式,随着工业电价的不断上升,运转成本居高不下,据测算一条200kw

新型高效节能GY系列柴油燃烧器

GY系列柴油燃烧器是四达集团北京新技术研究所借鉴国外先进烧嘴的特点,利用航空烧嘴设计技术而开发的高效节能型燃烧器。燃烧介质为工业柴油,雾化气由两部分提供,一是低压空气雾化(普通鼓风机的助燃风),另外是高压水蒸汽或者高压空气。该燃烧器在整个工作范围内,性能优良、工作可靠、操作简便。

JN系列一号柴油燃烧助剂在柴油发动机上的应用

在燃油中加入添加剂已成为一种简捷有效的节能手段。JN系列一号柴油燃烧助剂从燃烧机理和催化机理上起到节油和消烟的作用,并从近几年有关单位实际应用结果表明,具有较高的企业和社会经济效益及环保效益,有推广价值。

基于柴油燃烧器的原位热脱附技术在有机污染地块修复中的工程应用

介绍了原位柴油热脱附技术在上海某有机污染地块修复中的工程应用,结合加热/抽提建井布设、原位热脱附系统运行、目标污染物去除效果、二次污染物控制等情况对整个工艺流程进行分析。结果表明,经35d原位加热后,目标区域的土壤温度达到200℃,修复后土壤中目标污染物含量均低于修复目标值,达到修复目标要求。原位柴油热脱附技术具有污染物去除效果好、二次污染可控及安全稳定等优势,具有良好的发展和应用前景。

“低温柴油吸收+催化燃烧”技术在污水处理场废气治理中的应用

石化行业污水处理场废气中含有挥发性有机物,其排放对空气质量和人体健康构成了严重威胁。某石化公司积极响应污染防治攻坚任务,于2022年对污水处理场废气治理设施进行提标改造,建成投用了采用“低温柴油吸收+催化燃烧”技术的VOCs治理设施。“低温柴油吸+催化燃烧”技术是目前石化行业VOCs治理领域普遍应用且效果较好的技术之一,投用以来,装置运行平稳,废气处理效果较好,非甲烷总烃平均去除率达到97.5%,净化后非甲烷总烃浓度符合国家排放标准。

应用柴油/甲醇组合燃烧降低增压中冷发动机排放

在增压中冷发动机上采用柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)方式进行排放特性的试验研究。结果表明:采用DMCC方式,增压中冷发动机的NOx和碳烟及微粒排放同时较大幅度下降,但HC和CO排放增加较多。加装氧化催化转化器后,HC和CO得到了大幅度的降低,微粒(PM)也进一步减少。按照国Ⅲ规定的检测方法,该机的NOx由6.49 g/(kW.h)降到4.33 g/(kW.h),微粒由0.11 g/(kW.h)降到0.05 g/(kW.h),HC由0.49 g/(kW.h)降到0.04 g/(kW.h),CO基本保持不变,使发动机仍在采用原有的泵管嘴燃油喷射系统的情况下,排放品质由国Ⅱ提升至国Ⅲ水平,测试结果显示了该方法具有进一步减少有害排放的潜力,而其燃料经济性与原机相当。

柴油/甲醇组合燃烧增压中冷发动机的甲醛及常规排放特性

为了研究柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)方式对发动机排放性能的影响,在增压中冷发动机上采用DMCC方式,对甲醛排放特性进行研究,另外在DMCC模式下对加装氧化催化转换器前后常规排放进行对比.结果表明:在各负荷下,甲醛排放均随着甲醇喷射量的增加而升高;在甲醇喷射量不变的情况下,甲醛排放随着负荷的增加明显降低.增压中冷发动机的NOx和碳烟及微粒排放同时大幅度下降,但HC和CO排放增加较多.加装氧化催化转化器后,HC和CO排放得到了大幅度降低,微粒排放也进一步减少.

柴油在甲醇氛围中高效清洁燃烧机理

根据内燃机燃烧循环的特点,提出用柴油在甲醇混合气中燃烧以大幅度提高柴油机燃料效率的模式.在柴油机上采用柴油/甲醇组合燃烧模式,甲醇通过进气道喷射与空气混合形成均质混合气由柴油引燃.与原机相比,该模式下发动机的动力性提高2%,比油耗减少2.2%,排气温度降低15%,进气温度降低9.3%,同时实现了NOx和微粒(PM)的大幅度下降,使得在不改变原机机械式喷油系统的前提下,将仅满足国Ⅱ排放的发动机提升到了国Ⅲ排放水平.道路试验结果表明,柴油在甲醇氛围中燃烧,其燃料效率比原机提高了10%以上.结合采用此种模式工作的发动机p-V图对其实现高效燃烧的热力学机理进行详细分析.结果表明,该模式可大幅度提高柴油机效率,减少有害气体的排放,同时也为甲醇在压燃式发动机上的应用提出了一种方法.

柴油/甲醇组合燃烧增压共轨发动机的燃烧特性和排放特性

在增压共轨发动机上采用柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)方式进行燃烧特性分析和排放特性分析.对DMCC模式下放热率、缸内压力变化和p-V图的分析表明,DMCC模式具有吸热汽化、推迟着火时间、提高定容燃烧度、降低排气温度等优点,从而大幅度提高了燃料的燃烧效率.对M100(纯甲醇)和M90(含水10%的甲醇)的排放量进行检测,表明M90比M100更能降低甲醛、NOx、HC和CO排放.

柴油/甲醇组合燃烧尾气中甲醛排放特性研究

在一台经过改装的压燃式组合燃烧发动机上,采用柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)模式进行了台架试验,利用气相色谱分析技术检测了发动机在1800 r/min时尾气中甲醛的排放特性,研究了不同负荷、不同喷醇量对尾气中甲醛排放量的影响,同时研究了催化转化器对甲醛的转化效果。试验结果表明:在压燃式发动机上采用DMCC模式,低负荷运行时,尾气中甲醛含量随喷醇量的增大而增加,在甲醇对柴油的替代率为45%时,甲醛排放量达到170×10-6(体积分数);在中、高负荷运行时,甲醛排放量随喷醇量的变化趋势不是特别明显,在90×10-6以内。催化转化器对甲醛的转化效率与排气温度关系密切,当排气温度在290℃以下时,催化转化器可以有效降低甲醛排放量;当温度高于300℃时,催化后尾气中的甲醛排放量反而增加。

柴油/甲醇双燃料发动机各缸燃烧均匀性研究

在一台四缸增压中冷柴油机上,进行了柴油/甲醇双燃料燃烧各缸差异性和峰值压力循环变动的研究.结果表明,甲醇替代率的升高使发动机不均匀度增加.小负荷时,各缸峰值压力循环变动趋势不一致;大负荷时,各缸峰值压力循环变动升高.以甲醇替代率控制在40%,以内为宜;进气温度的升高造成发动机峰值压力增大,同时各缸甲醇的分配差异增加,发动机各缸燃烧不均匀度增大,考虑各项因素的影响,进气温度控制在35~80,℃为宜;增大转速有助于减小发动机不均匀度,且各缸峰值压力循环变动基本保持不变,可以在高转速下适当提高甲醇的替代率,以获得更高的经济效益.

柴油/甲醇组合燃烧发动机的微粒排放及催化转化特性

在一台改造的自然吸气高速柴油机稳态工况下,试验分析了柴油/甲醇组合燃烧模式对发动机的燃烧特性、烟度、微粒(PM)质量排放、微粒中可溶性有机物(SOF)、微粒的数量浓度和尺寸分布的影响。同时,对微粒的氧化行为进行了观察。结果表明,柴油甲醇组合燃烧使得发动机烟度、微粒质量和数量排放大幅降低但是增加微粒中SOF的比例。经过催化转化后,烟度、微粒的质量排放和数量排放量进一步降低,微粒中SOF的比例亦降低,微粒的几何平均直径(GMD)略有所增加。

机车中速柴油机应用柴油/甲醇二元燃料的燃烧特性研究

在一台机车中速柴油机上,采用进气歧管喷射甲醇的方式,研究了不同转速与负荷下柴油/甲醇二元燃料燃烧特性。研究结果表明:随着甲醇喷射量的增加,滞燃期延长,燃烧持续期缩短,中低负荷时燃烧呈单峰快速放热,高负荷下预混燃烧比例有所提高,但仍保持双峰放热规律;同时,二元燃料燃烧方式下的最高燃烧压力与压力升高率均高于原机,最高燃烧温度也随着甲醇喷射量的增加而升高;此外,二元燃料燃烧的热效率与负荷密切相关,在600r/min时有效热效率随着甲醇的喷入而降低,且随着替代率的升高其降幅加大,在33%替代率时下降了9.06%,但在1000r/min标定负荷时有利于热效率的提高,升幅达到0.36%。

柴油-甲醇组合燃烧电控系统的控制策略

介绍了柴油-甲醇组合燃烧发动机的控制策略,阐述了电控单元如何采用MAP插值运算方法对甲醇喷射量进行精确控制.通过台架试验和整车道路试验对控制策略进行了验证.道路试验结果表明,组合燃烧甲醇对柴油替换比仅为1.67,替代率达到了36%,整车燃油经济性得到了大幅度的提高.同时,整车的动力性也有一定提高.

柴油/甲醇组合燃烧尾气中甲醛的检测

利用气相色谱分析技术检测了柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)尾气中的非常规排放物——甲醛.通过对不同采样方法和采样条件的比较,设计了采样系统,确定了用吸收液吸收的方法采集尾气中的甲醛.利用尾气中的甲醛与2,4-二硝基苯肼(DNPH)酸性饱和溶液反应生成甲醛腙的特性,通过检测甲醛腙的浓度来检测尾气中的甲醛含量.应用本方法检测一台采用DMCC燃烧模式的发动机尾气,结果表明,该方法可准确测量其尾气中的甲醛浓度.检测数据显示,当发动机运行DMCC燃烧模式时,相同转速下同一负荷时喷醇量越大,尾气中甲醛浓度越多;在相同的甲醇对柴油的替代率条件下,负荷越低尾气中甲醛浓度越高.

提高柴油/甲醇组合燃烧尾气排放质量的研究

对原机、柴油/甲醇组合燃烧,以及带氧化催化转化器的柴油/甲醇组合燃烧3种情况下的尾气排放进行了比较和研究.针对柴油/甲醇组合燃烧可以使NOx、烟度大幅度下降,但同时PM、CO和HC的排放浓度与原机相比反而增加的现状,通过加装氧化催化转化器,对废气进行处理后,发现HC、CO和PM排放明显减少.与原机相比,不仅可以实现大幅度降低NOx,而且PM排放也有较大幅度下降.采用透射电子显微镜观察发现,与原机相比,柴油/甲醇组合燃烧的PM排放中干炭烟(DS)减少,但是可溶有机物(SOF)增加.经过氧化催化转化器处理后,尾气的PM中大量SOF和HC化合物被消除,致使PM的质量明显减少.

固定柴油引燃量时不同甲醇替代率对DMCC发动机着火与燃烧特性的影响

为了使柴油甲醇组合燃烧(DMCC)发动机能够最大限度提高甲醇替代率以更好地满足应用要求,在一台电控单体泵的增压中冷柴油机上研究了固定柴油引燃油量同时通过改变甲醇喷射量来满足发动机对中低负荷响应需求,探究了该条件下柴油引燃甲醇混合气的双燃料的着火与燃烧特性。结果显示:在引燃柴油不变情况下,为了满足负荷的需要而增加甲醇混合气浓度时,双燃料燃烧时的缸内压力和压力升高率先缓慢上升而后急剧增加,燃烧放热规律从只有预混的单峰燃烧逐渐过渡到双峰燃烧,然后又变回到单峰。放热率的预混燃烧峰值随甲醇量的增加先增加而后趋缓,并且高于纯柴油模式,到了最大替代率时放热率几乎成为全预混燃烧。双燃料燃烧的着火滞燃期和燃烧持续期随着负荷增加呈现先延长后缩短的趋势;虽然双燃料模式滞燃期明显长于纯柴油模式,但是其放热中点明显早于纯柴油模式。