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文档简介
第四节内燃机的替代燃料AlternativeFuelOverview资源是否丰富、稳定,最好能够再生;生产工艺简单,投资不大,燃料成本低;与现有内燃机技术体系和基础设施的兼容;生产过程对环境友好;可显著改善内燃机的尾气排放;对内燃机的动力性和经济性影响不大,能有所改进更好。选择原则
分类
醇、醚、酯类等含氧燃料合成油气体燃料自燃温度、辛烷值、十六烷值、与汽油或柴油的互溶性与稳定性;低热值,化学计量空燃比;燃料的粘度与润滑性;与弹性密封材料的兼容性;燃料本身及燃烧排放物的毒性;燃料本身的生物降解性.选用燃料的重要参数含氧燃料OxygenatedFuel
二甲醚
生物柴油
醇类燃料醇类燃料Alcohols醇类燃料:甲醇、乙醇和生物丁醇
燃料性能:小分子,高含氧,辛烷值高适合点燃式应用
醇类燃料Alcohols内燃机应用:
汽油掺混;单独作为点燃式发动机燃料双燃料,如柴油引燃
二甲醚
Dimethylether,DME性
能二甲醚柴油沸点
(0.1Mpa,℃)-24.8180密度(kg/m3)670830气化热(-20℃,kJ/kg)460290自燃温度(℃)235250十六烷值6350空燃比9.014.3低热值(MJ/kg)31.7543.0运动粘度(mm2/s)0.153.0二甲醚
Dimethylether,DME二甲醚
Dimethylether,DME二甲醚燃料特性二甲醚的十六烷值比一般柴油高,自燃温度比一般柴油低,因此它特别适合作为柴油的替代燃料使用,它滞燃期短,有利于减少NOx排放和降低燃烧噪声。二甲醚分子结构中没有C-C键,只有C-H和C-O键,此外它含氧34.8%,因此在任何工况下均可实现无烟燃烧。二甲醚蒸发潜热约为柴油的1.6倍,它有利于降低气缸内燃烧的最高温度,使NOx排放下降。二甲醚的沸点低,喷入气缸后可立即气化,因此二甲醚对喷油系统的喷射压力要求不高。二甲醚的热值低,密度小,燃料循环供给量较大。二甲醚的润滑性差,需要重点考虑燃料系统润滑性问题。二甲醚发动机可以通过EGR控制NOx排放,而不会造成PM排放的增加。由DOC进行后处理,从而满足欧VI排放。生物柴油bio-diesel
生物柴油应用浊点、凝点或冷滤点较高,低温流动性差。氧化安全性差,易产生胶质。发动机容易形成积碳,导致磨损增加。生物柴油对重型发动机排放的影响
排放变化率
生物柴油的体积百分比合成油CTL(Coal-to-liquid)合成方法:直接液化与间接液化(F-T)直接液化450℃,20MPa分离催化剂直接液化合成油的芳烃含量较高。F—T反应F-T合成油低温特性较差。润滑性较差。对浸油弹性体有影响。直链饱和烃和分支异构饱和烃,烯烃含量较少,硫含量极少,十六烷值高。密度比柴油小,但低热值比柴油高,两者乘积之比为0.96,因此在使用合成油时,燃油系统不必作更多的改动。合成油可以和普通柴油以任何比例互溶,成为混合油。
发动机燃用合成油与常规柴油时NOx和PM排放的变化绝大部分数据点都位于NOx和PM同时降低的方框
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