BI-FUEL系统在自升式生产储油平台上的应用前景

自升式生产储油平台是当前海上油气生产的主力装备之一。文章从平台主流发电机组的配置模式、主发电机选型论证和电站配置方案论证等多个方面对双燃料电站配置方案的设计进行了研究。通过对各种方案的作业现实性、技术成熟性、成本经济性、设计合理性和稳定耐用性等多个方面进行对比和分析,得到了使用装配BI-FUEL系统的高速柴油机组电站的方案是最适合作业于南海北部湾边际油田或类似油田的自升式生产储油平台的结论。

采用GTIBi-Fuel System对柴油发电机组的双燃料改造

采用美国Altronic公司生产的GTI Bi-Fuel System在对传统柴油发动机结构基本不做改动的情况下实现了双燃料改造。分析了该系统的工作原理,详细介绍了系统各组成部件及其功能,总结了系统的特点及运行时需要注意的问题,并以示例阐述了机组调试的相关技术。

采用GTI Bi-Fuel System对柴油发电机组的双燃料改造

美国Altronic,Inc.公司生产的GTI Bi-Fuel System可以在对传统柴油发动机结构基本不做改动的情况下实现双燃料改造。介绍了该系统的工作原理、系统构成、系统特点、机组调试布局。

基于Stackelberg博弈的燃料电池混合动力汽车跟车能量管理

跟车场景下燃料电池混合动力汽车(FCHEV)的速度与能量管理协同优化是实现车辆节能的重要有效手段,针对现有策略中双能量源退化与能耗耦合关系不明,且难以兼顾全局优化与实时性能的问题,提出一种基于Stackelberg博弈的FCHEV跟车能量管理策略。首先,建立了燃料电池/锂电池的能耗与性能退化模型,并纳入到统一量纲的整车综合使用成本函数中;其次,提出了基于分层解耦的跟车能量管理策略,实现跟车速度与功率分配的解耦控制;最后,综合考虑跟车安全性、舒适性、燃料经济性和能源耐久性,建立跟车控制层与能量管理层对应的双层规划模型,并基于Stackelberg博弈思想设计了双层差分遗传算法对策略核心参数进行离线优化。仿真和实验结果表明:相较于模型预测控制方法,该方法可降低平均车间距误差37.7%、平均冲击度2.4%、等效氢气消耗9.3%和能源退化成本13.9%,实现了优化性能与实时性的兼顾。

柴油机燃用柴油/甲醇双燃料的试验研究

该文分析了柴油机燃用柴油 /甲醇双燃料的技术关键。在不改变柴油机原结构参数的情况下 ,设计了供醇量控制机构 ,实现了柴油 /甲醇双燃料供给量的全工况控制。试验研究表明 :在甲醇吸入量为 2 2 %～ 5 6 %的范围内 ,柴油机工作性能稳定 ;动力性、经济性均有提高 ;排气温度下降 ,排气烟度明显改善 ;在常温条件下具有良好的起动性能。

天然气汽车发展现状及趋势

在能源结构优化、环境污染控制、气候变化约束的驱动下,天然气汽车具有较高的发展潜力。天然气汽车动力源主要有4种形式:压缩天然气(CNG)单一燃料发动机(燃料是天然气或天然气掺氢)、CNG汽油两用燃料发动机、CNG柴油双燃料发动机、液化天然气(LNG)发动机。天然气汽车主要应用于我国交通运输行业营运车辆,主要以CNG汽车、CNG/汽油两用燃料汽车的形式在出租车中应用;以CNG汽车形式在公交车中应用;以LNG汽车形式在重卡中应用。天然气汽车未来应该大力发展LNG重卡;保持CNG公交客车比例,并推动气电混合动力公交的发展;将两用燃料出租车逐步替换为CNG汽车。发展天然气汽车对我国能源结构优化、交通运输节能减排具有重要意义。

预混合式天然气/柴油双燃料发动机若干问题的分析与探讨

天然气／柴油双燃料发动机是目前柴油机燃用清洁气体燃料的技术方案之一。通过对气质影响、替代率、动力性、热效率、燃料经济性、排放及噪声等问题的研究和探讨，提出了双燃料发动机进一步发展的意见和建议。

三电平双向变换器

提出了一种新颖的三电平双向直流变换器。与传统的两电平双向直流变换器相比,该变换器具有结构简单,输入输出共地,易于控制;开关管电压应力仅为高电压端输入电压的一半;电感大大减小,从而提高变换器的动态响应等优点,因此非常适合于燃料电池、光伏发电和风力发电等分布式供电系统。该文分析了三电平双向变换器的工作原理,并详细给出了交错控制互补驱动、能量双向流动控制和飞跨电容电压控制的实现方法。该文最后通过一个1kW的原理样机验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。

柴油/LPG发动机的双燃料供给系统

介绍一种柴油 /LPG(液化石油气 )双燃料供给系统。该系统的技术核心是由型板控制的LPG调节阀 ,能够按照预先设定的优化控制规律 ,根据发动机的工况变动 ,自动调节柴油 /LPG双燃料比例。该系统结构简单 ,成本低 。

深井钻机动力上的HZM混合燃料技术应用

HZM混合燃料技术通过控制进入柴油机的燃气来实现对柴油的替代,但该过程中燃气不参与调速,且对原柴油机改动工作量较小。塔里木油田引进的HZM混合燃料技术用于深井石油钻井是降低钻井成本、保护环境的较好方式之一。现场应用表明:在柴油替代率为40%、在额定功率的30%～80%柴油机运行时具有良好的经济效益。通过两种动力机组改造,包括混合燃料系统本身的操作性能,混合燃料运行对机组的影响,只要柴油机组在全柴油状态下能承担钻井作业要求,柴油机组在混合燃料状态下同样能完成。两年内,HZM混合燃料技术已经应用于9个钻井队,井数14口,使用天然气约301×104m3。该技术具有良好的经济效益,安全、可靠,推广价值高。

GTI混合燃料技术在深井钻机动力上的适用性应用试验

美国Altronic公司开发的GTI Bi-fuel混合燃料技术通过在发动机空气滤清器和涡轮增压器之间安装混合器,将天然气引入发动机,实现了2种燃料（柴油/天然气）在发动机燃烧室内同时燃烧.塔里木盆地具有丰富的天然气资源,中国石油塔里木油田公司引进GTI混合燃料技术用于深井石油钻井是降低钻井成本、保护环境的较好方式之一.为此,对国产2种动力机组进行了改造,并试验研究混合燃料系统本身的操作性能,混合燃料运行对机组的影响,考察其是否满足钻井工况的要求适用性.结果表明,只要柴油机组在全柴油状态下能承担钻井作业要求,柴油机组在混合燃料状态下同样能完成.柴油替代率在30％～60％时,各种工况都能达到较好的机组性能和经济效益.GTI技术应用2 a时间,已经在21个钻井队使用了天然气935×104 m3,应用井数40口.GTI技术具有良好的经济效益,安全、可靠,推广价值高.

Bi_2O_3基固体电解质材料研究进展

综述了近年来Bi2O3基固体电解质材料的研究进展情况。概述了Bi2O3基固体电解质材料的一般性质及掺杂剂对材料性能(特别是相成分和电导率)的影响,并对此材料抗老化相变的研究情况进行了总结。同时针对固体氧化物燃料电池的应用特点,提出了今后在Bi2O3基电解质研究中应重视的几个问题。

汽油/CNG两用燃料发动机控制系统开发

使用CNG(compressed natural gas)为主燃料汽油为辅助燃料的CNG/汽油两用燃料汽车具有良好的经济性和排放性能,传统的在用车改装采用主从式双ECU(electronic control unit)系统,性能不佳。通过对发动机燃烧和排放理论研究,开发了面向OEM(original equipment manufacture)的单ECU多点顺序喷射的汽油/CNG两用燃料控制方案。设计了λ非对称振荡PI控制算法等天然气特有的控制策略,并进行了发动机台架性能和整车排放试验。结果表明:两用燃料发动机采用单ECU控制时的性能优于采用主从式双ECU系统,且排放低于国Ⅳ限值。

轻型客车汽油/CNG两用燃料电喷系统的开发

论述了轻型客车汽油/CNG两用燃料电喷系统的组成和技术方案、整车标定。阐述了基于速度/密度法和比例-积分闭环控制的燃料供给控制方法。根据所述的标定流程完成了某轻型客车汽油/CNG两用燃料电喷系统的匹配标定。整车排放试验和道路试验结果表明,装备汽油/CNG两用燃料电喷系统的整车动力性、经济性和排放性能具有较高水平。

铝基水反应金属燃料性能初步研究

提出水反应金属燃料双反应区模型,结合化学反应过程对其进行了热力特性分析,初步研究了铝基水反应金属燃料配方等因素对发动机性能的影响。

双向变换器的两段式软起动方法

双向变换器在两端"源"的运用场合下,采用传统的软起动方法,由于开关管互补导通,会从输出端"源"引入反向电感电流,导致损坏变换器。提出一种新颖的双向变换器两段式软起动方法,通过对主控管和被控管均实施软起动,可实现双向变换器在两端"源"下的开机软起动,避免产生反向电感电流。两段式软起动方法适用于一族的双向变换器,并可推广到多电平双向变换器中。该文最后给出了双向变换器两段式软起动及在燃料电池供电系统中开机的实验结果,验证了双向变换器两段式软起动方法的有效性。

汽油/液化石油气两用燃料发动机的燃烧过程模拟

建立了汽油 /液化石油气两用燃料发动机燃烧过程的双区模型 ,编制了计算程序。利用该程序可以对发动机燃油和燃气过程分别进行计算 ,并将计算结果与试验测量结果进行对比分析 ,两者吻合良好。

石墨/聚丙烯复合板的导电与阻气性能

为寻找具有高导电与气密性能且成本低廉的聚合物膜燃料电池双极板新材料和加工方法 ,利用热压法制备了石墨与聚丙烯 (PP)的复合板 ,考察了PP质量分数、粒径、混合均匀程度、熔体质量流动速率对复合板导电性能以及阻气性能的影响 ,并与纯柔性石墨板的导电与阻气性进行了比较。实验表明 ,PP质量分数及其与石墨颗粒混合的均匀性是对复合板的导电和阻气性产生影响的重要因素 ;PP与石墨颗粒混合的均匀性对复合板的导电性影响较大 ,混合均匀则导电率高 ;PP粒径、MFR等亦可对复合板的导电和阻气性能产生影响 ,但程度较小。

基于DSP的燃料电池车用双向DC-DC变换器的研究

给出了燃料电池电动汽车动力系统配置方法,提出一种适合车用的大功率双向DC-DC变换器主拓补结构,详尽分析了其工作原理。为了达到能量的双向平滑流动,提出一个状态切换逻辑单元来实现有效控制,并给出具体的切换方法。设计了一台额定功率为5kW的双向DC-DC变换器装置,系统采用高速高性能微处理器DSP-TMS320F243作为控制核心,对电路参数的设计和元器件的选择做了详尽的阐述。实验结果证明系统具有优良的性能,可以有效应用于电动汽车和分布式电站以及储能系统等领域。

一体式可再生燃料电池

一体式可再生燃料电池是可再生燃料电池中最先进的一种,它是在同一组件上既可以实现燃料电池功能又可以实现水电解功能的储能和供电系统,具有能量密度高、使用寿命长、使用中无自放电且无放电深度及电池容量的限制等优点,是极有希望在空间、军事及可移动电源领域替代传统二次电池的储能系统。本文介绍了一体式可再生燃料电池的研究进展,并提出了目前亟待解决的问题。