基于NEDC循环的乘用车灵活燃料优选与匹配研究

不同混合比的甲醇/汽油燃料具有不同的燃烧特性,需要根据发动机的运行工况来选择最佳性能的甲醇/汽油灵活燃料。建立了样车的动力总成模型,通过划分发动机的工况范围确定车辆对应的NEDC循环,分别对各部分循环计算了灵活燃料的油耗,并进行热效率比较。比较结果可为发动机提供可靠的灵活燃料模式和策略,发挥灵活燃料的优势,提高整车的经济性。

缸内直喷灵活燃料发动机性能和燃烧特性的研究

根据所测的示功图和排放结果,分析了一台采用火花点火、缸内直喷周向分层燃烧系统,能够灵活燃用甲醇、乙醇和汽油的发动机的性能和燃烧特性.研究表明,由于采用分层燃烧,灵活燃料发动机具有与直喷柴油机相当的热效率,在负荷特性上,燃用醇类燃料和汽油时的NOx排放分别仅为柴油机的10%～40%和21%～78%,CO排放低于1%,HC排放略高于柴油机,燃用醇类燃料时能实现无烟燃烧,燃用汽油时仅在高负荷时存在少许碳烟.灵活燃料发动机的燃烧由预混燃烧与扩散燃烧组成,具有非常快的燃烧速率,上止点后3～5°CA就燃烧完50%燃料,燃烧持续期在28～37°CA范围内,甲醇的燃烧速率最快,汽油的燃烧速率在低负荷时比乙醇稍快,在高负荷时比乙醇慢.

甲醇灵活燃料发动机数值仿真

针对某款1.5L可变进气凸轮正时(Variable Cam Timing,VCT)甲醇灵活燃料发动机的前期开发过程进行了仿真计算。首先进行了原汽油机的模型标定,并考虑到了火焰传播速度,在不改变原机结构的情况下对灵活燃料发动机的性能进行了预测。结果表明,随着甲醇比例的增大,发动机的动力性逐步提高,比油耗(Brake Specific Fuel Consumption,BSFC)也相应提高,但是热效率增大。最后,建立了发动机动力性和经济性的综合评价体系,对M100燃料的节气门全开(WOT)工况进行了基于模型的标定优化。结果表明,耗油率有显著下降,热效率显著提高,优化效果明显。

火花点火缸内直喷灵活燃料发动机的开发

对一台采用火花点火、缸内直喷、周向分层燃烧系统的发动机在燃用甲醇、乙醇和汽油时系统参数进行优化,获得系统燃用这三种燃料时各自的最优参数。根据优化结果不同的参数对发动机性能影响的程度进行折中,获得灵活燃料发动机的系统参数,实现了在不改动发动机的前提下灵活燃用此三种燃料。发动机性能研究表明:由于采用分层燃烧,灵活燃料发动机具有与直喷柴油机相当的热效率,在负荷特性上,燃用醇类燃料和汽油时的NOX排放分别仅为柴油机的10%～40%和21%～78%,CO排放低于1%,HC排放略高于柴油机,燃用醇类燃料时可实现无烟燃烧,燃用汽油时仅在高负荷运转时存在少许碳烟。

缸内直喷灵活燃料发动机燃烧特性的研究

根据实测示功图,计算了发动机的燃烧放热规律,并系统分析了一台采用火花点火、缸内直喷、周向分层的燃烧系统灵活燃用甲醇、乙醇和汽油时发动机的燃烧特性.研究表明,缸内直喷灵活燃料发动机在燃烧过程中预混燃烧与扩散燃烧并存,燃烧循环变动小于6%;具有非常快的燃烧速率,上止点后曲轴转角为3°～6°时就可燃烧完50%的燃料,燃烧持续期在28°～37°曲轴转角范围内;甲醇的燃烧速率最快,汽油的燃烧速率在低负荷时比乙醇稍快,在高负荷时比乙醇慢.

汽油机燃用甲醇-汽油灵活燃料的排气噪声试验研究

在电控汽油机参数未作任何调整的情况下,采用基于纯汽油标定的燃油控制策略,研究了某款车用汽油机燃用甲醇-汽油灵活燃料(M15和M85)对排气噪声特性的影响。结果表明:节气门全开时燃用甲醇-汽油混合燃料,在中、高转速时,排气噪声高于纯汽油(M0),且甲醇比例越高,排气噪声越大;在低转速时,则相反。同时,通过缸压曲线和排气流速,分析了噪声变化的原因。最后在台架上模拟整车在道路上运行时的噪声变化情况,总体上噪声下降。

在用车燃用甲醇/汽油灵活燃料的改造

应用逻辑电路信号处理技术和计算机控制技术,研制出一种甲醇/汽油灵活燃料发动机控制装置。该装置实现了发动机燃料喷射量的精确控制。在用车改装结果表明:发动机工作性能稳定,控制装置控制精度高,发动机燃油经济性提高,排放量明显下降。

一种甲醇/汽油灵活燃料发动机智能控制装置

本研究应用计算机控制技术和CPLD大规模可编程逻辑阵列数字信号处理技术研制出一种甲醇/汽油灵活燃料发动机智能控制装置,实现了发动机任意比例甲醇汽油燃料的智能识别和喷射量的精确控制。实际装车结果表明,该装置工作性能稳定,控制精度高,通用性好,适用于各种车型的甲醇化改造。

基于乙醇灵活燃料发动机燃油自学习控制系统

简要介绍了乙醇灵活燃料发动机燃油自学习控制系统的基本构成和工作原理，提出系统的控制核心算法——燃油自学习策略，利用Simulink／Stateflow实现燃油自学习策略的仿真建模。通过试验验证了燃油自学习控制策略的合理性，并且为乙醇灵活燃料发动机的燃烧控制系统的开发提供了理论参考。

灵活燃料甲醇控制系统结构与工作原理

介绍甲醇的理化特性及在汽车上使用的可行性,给出一种甲醇/汽油灵活燃料控制系统的结构与工作原理。设计了一个甲醇灵活燃料控制器。

灵活燃料车型换挡指示标定策略研究

为了更好的引导巴西客户形成经济性换挡习惯,尽可能地降低整车实际油耗,设计了换挡指示系统。该换挡指示系统采用油门踏板开度和车速双参数输入,根据车辆当前工况,基于最佳经济性兼顾动力性的换挡策略,通过CAN发送换挡信息到仪表的指示设备,以实现提示驾驶员换挡的目的。通过整车转毂试验标定了该换挡指示策略的脉谱,并进行了换挡指示系统的油耗、排放验证试验。结果表明,该换挡指示系统控制策略指示吻合度高,排放结果满足法规要求,并且能够实现一定程度的节油效果。

基于顺序算法的灵活燃料燃气轮机气动热力性能分析

灵活燃料燃气轮机是地面燃机发展的一个重要趋势,准确地分析其整体气动热力性能对其开发设计及相关技术的发展具有重大的意义。针对灵活燃料燃气轮机,本文基于显式顺序算法开发了燃机整体气动热力性能分析软件OptiCC,对GE公司的PG9351FA和西门子公司的V94.3A机组进行了性能分析,反推得其冷却空气信息,所获得的燃气轮机性能数据与燃气轮机厂商公布的数据具有较好的一致性,从而验证了所采用算法的准确性,在此基础上,初步探讨了PG9351FA机组改烧合成气后的性能,进一步验证了OptiCC针对灵活燃料燃气轮机整机性能分析的准确度。

甲醇灵活混合燃料系统研究

提出新型灵活混合燃料系统,采用甲醇和汽油双油路独立设计,结合城市循环工况(NEDC)的仿真分析,建立了甲醇和汽油的灵活燃料特性场,实现两种燃料根据工况的灵活配比。新方案在解决甲醇燃料的腐蚀、溶胀等技术问题的同时,还可以解决甲醇燃料冷起动困难、非常规排放高等问题,实现发动机的工况优化。研究结果表明:新方案可以降低HC、CO和NOx等常规排放物排放量,非常规排放物甲醛的排放仅为工信部排放限值的17%。

AP1000核电厂灵活循环燃料管理策略研究及应用

我国核电装机容量逐年稳步扩增,核电厂参与电网调峰愈加频繁,固定的换料周期逐渐难以满足核电厂经济运行的需求。本文基于AP1000核电厂18个月堆芯装载方案,设计了±1个月和±2个月的灵活周期堆芯装载方案,完成方案的安全性限值与燃料经济性评价,开展完整的安全分析。结果表明,堆芯设计满足安全相关验收准则的要求,全面论证了灵活循环燃料管理策略的安全性和可行性。本研究为AP1000核电厂灵活循环周期运行提供了技术支撑,灵活循环周期运行即将在海阳核电厂中工程应用。

灵活性燃料管理策略对压水堆CIPS风险的影响研究

为提高核电机组能力因子和电站经济效益,越来越多先进的灵活性燃料管理策略被提出并应用。垢致轴向功率偏移(Crud Induced Power Shift,CIPS)作为影响核电站安全运行的重要因素之一,不同燃料管理策略对CIPS风险的影响不容忽视。本文以堆芯硼析出量作为判断标准,分别计算了某压水堆在18个月换料、16/20个月交替换料和24个月换料模式下的堆芯污垢(Chalk Rivers Unidentified Deposit,CRUD)总量、CRUD最大厚度及硼析出量,从CIPS风险控制角度给出最优的燃料管理策略。研究结果表明,24个月换料策略下的CRUD总量、CRUD最大厚度和硼析出量均最少,16/20个月交替换料策略下的CRUD总量、CRUD最大厚度和硼析出量均最多。从CIPS风险控制角度,24月换料模式具有一定的优越性。

乙醇-汽油燃料车用发动机设计开发

灵活燃料发动机即可以使用任意配比的乙醇和汽油的发动机。本文首先对乙醇和汽油的理化性质进行了深入的分析,然后通过计算机模拟和试验的方法研究了不同热值的燃料对发动机机械性能、电控系统及排放特性的影响。阐述了使用任意配比的乙醇和汽油的灵活燃料发动机的开发思路,并结合具体的案例阐明了灵活燃料发动机的工程可行性和广阔的应用前景。

陕西省车用甲醇燃料的政策体系与研究现状

推广一种车用燃料的基础是其研究的技术能力与政策的保障体系。本文从这两方面阐述了陕西省车用甲醇燃料的政策体系与研究现状。研究结果证明:陕西省完全具备了推广甲醇汽油的条件;同时甲醇汽车试点工作的开展有助于在局部领域推广甲醇汽车,推动传统汽油替代燃料的应用与发展。

甲醇汽油对发动机排气噪声影响的试验

以一款经过改造后的1.5 VCT发动机为试验研究平台,研究燃用甲醇汽油灵活燃料对排气噪声特性的影响。外特性试验结果表明甲醇汽油在中、高转速时使排气噪声增大,其中6 000 r/min时最大增加4.0 d B(A);负荷特性(4 500 r/min)试验表明负荷达到M0最大负荷的32%以上时排气噪声也会增大。

1069 t/h贫煤锅炉燃用高挥发分煤种的应用实践

为扩大某台蒸发量1 069 t/h贫煤锅炉的煤种适应范围,采用“钢球磨煤机炉烟干燥乏气/热风复合送粉技术”开展机组制粉系统、送粉系统及燃烧系统等的综合技术改造。运行结果表明:在燃用挥发分10%~50%煤种的工况下机组运行安全稳定,同时可实现不同煤种间灵活切换,机组煤种适应性与燃料灵活性大幅提升。由于高挥发分煤种燃用比例提升,显著提高了锅炉燃烧经济性。技术改造后可产生经济效益超过3 900万元/a,减少CO_(2)排放2万t/a,取得了良好的经济环保效益,可为同类机组燃料灵活性技术改造提供借鉴。

碳中和背景下循环流化床燃烧技术在中国的发展前景

循环流化床(CFB)燃烧技术因其独特的低成本污染控制优势得到了高度重视,近年来我国在此领域的技术发展取得了长足的进步。回顾了我国CFB燃烧技术的发展历程,从最初的跟踪学习到技术创新,走出了一条适应中国国情的独立创新发展道路,先后开发出高性能CFB锅炉、节能型CFB锅炉和超低排放CFB锅炉,同时提高蒸汽参数和大型化,引领了CFB技术的国际发展。目前我国成为世界上CFB锅炉最大的设备供应商和使用者,CFB发电机组作为我国燃煤发电体系中的重要组成部分,为可靠廉价电力供应和劣质燃料消纳做出了重要贡献。碳中和条件下,煤炭作为保底能源在电力系统安全托底中不可或缺。作为低热值煤以及难燃高硫无烟煤的高效清洁发电利用的主要方式,CFB锅炉应在深度调峰和快速变负荷灵活性方面展现更大优势。结合新能源高比例消纳的调峰需求,可以开发粉煤CFB锅炉技术、探索分布式小容量高参数CFB锅炉、挖掘CFB机组0~100%负荷长周期压火与快速热态启动潜力,进一步提高CFB机组运行灵活性;在运行灵活性基础上发挥CFB锅炉燃料灵活性的优势,突破高硫无烟煤超超临界高效发电与超低排放同步实现的难题,消纳煤炭绿色开采洗选副产的劣质燃料,纯烧或者掺烧城市污泥、生活垃圾、生物质等低碳可燃废弃物,开发灵活性下的超低排放控制技术,实现CFB机组智能化,助力我国能源结构转型发展。