煤油催化重整可燃燃气发生器的试验研究

设计了新型煤油催化重整燃气发生器,在较大油量和较高压力情况下,进行了一系列相关参数的影响试验.试验结果表明:在催化温度较高、头部余气系数保持在0.6-0.8时,其出口燃气温度为400-700℃,可燃气体成分占15%～30%,氢气体积分数最高可达16%,从而可为超燃冲压发动机提供良好的高温含氢可燃燃气,有利于超燃室内的点火和稳定燃烧.     

燃气发动机的发展动向

由于可燃气体具有燃烧后排放性能好的特点,因此使用可燃气体作发动机的燃料既可以节省能源,又能减少空气污染.但是,使用燃气发动机出现的动力性下降和可靠性变坏等,在很大程度上又限制了它的广泛使用,成为亟待研究解决的问题.为促进我国燃气发动机技术的发展,本文在参阅有关最新研究资料的基础上,就国内、外燃气发动机的发展动向进行初步分析.     

燃气发动机的发展动向

由于可燃气体具有燃烧后排放性能好的特点，因此使用可燃气体作发动机的燃料既．可以节省能源，又能减少空气污染。但是，使用燃气发动机出现的动力性下降和可靠性变坏等，在很大程度上又限制了它的广泛使用，成为亟待研究解决的问题。为促进我国燃气发动机技术的发展，本文在参阅有关最新研究资料的基础上，就国内、外燃气发动机的发展动向进行初步分析。     

超燃模型发动机中引入催化重整燃气的试验研究

催化重整燃烧室能够产生氢体积分数高达16%的高温富油可燃燃气,所产生的可燃燃气从后支板供入到超燃模型发动机中,进行了直连式联调试验.在相同超音速来流状态下,与不通入可燃燃气的两种工况进行了压力、出口火焰形貌和壁面温度的对比,发现可燃燃气的加入能够在几乎不加入高压气堵情况下迅速着火,并能维持住稳定的超音速燃烧,在富油恶劣状态下,燃烧良好.结果表明,催化重整可燃成分在超燃模型发动机中起到了助燃和稳定燃烧的作用.     

微细通道内可燃气体预混燃烧实验与微型发动机燃烧方案

针对微型涡轮气体发动机的研制现状，讨论了微细通道稳定燃烧面临的难题。开展了微细通道内燃气与空气预混燃烧的火焰稳定性实验研究，通过测试获得了氢气和乙炔燃烧的着火浓度极限。结果表明：微细通道内可燃气体与空气的预混燃烧具有可行性，但可燃浓度范围明显缩小；采用增压燃烧，可以扩大其可燃浓度范围，提高燃烧稳定性；与大通道相比，微细通道不易发生回火，但容易发生火焰吹熄，而燃气浓度较高的混合气流相对不易被吹熄，燃烧稳定性较好。     

生物质气化燃气无焰燃烧的实验研究

在自行设计的无焰燃烧系统中探究了生物质气化燃气无焰燃烧的温度场、污染物排放等特性,研究预热温度(950 K、1 000 K、1 050 K、1 100 K)、当量比(0.45、0.60、0.75、0.90)、不可燃成分组成(BGG1～4)对燃烧特性的影响,并找到最优运行参数.结果表明,生物质气化燃气无焰燃烧时具有传统燃料类似的均匀温度场和低污染排放,但是整体温度更低,污染物排放更低.预热温度、不可燃成分、当量比等因素由高到低影响燃烧的热效应.最优的运行参数为:预热温度1 100 K,当量比0.9;不可燃成分组成BGG1为60%N2+5%CO2.     

含硫气体对燃气发动机的危害及脱硫方法

最近十年来,燃气发电机组在煤矿瓦斯、焦化尾气和沼气等领域的应用十分广泛。随着国民经济的发展,在国家环保政策的引导下,越来越多的可燃气体将应用到气体发动机中。而有些可燃气体中含有硫成份对发动机造成了一定的危害,本文简要介绍了舍硫气体对燃气发动机的危害及脱硫办法。     

旋流管状火焰燃烧器内低热值燃气的燃烧

考察了不同种类低热值燃气预混气在旋流管状火焰燃烧器中的燃烧特性,比较了稀释气种类、燃气热值和组分等对可燃极限、火焰温度分布、燃烧效率及污染物排放的影响.结果表明,惰性气体CO2替代N2使可燃极限变窄、燃烧效率降低,而用H2替代部分CH4则有利于稳燃并改善燃烧效率.对4种实际低热值燃气的燃烧测试结果表明,管状火焰燃烧器可以实现多种低热值燃气稳定、高效、低排放的燃烧.     

喷射结构对大功率多点喷射燃气发动机混合过程及燃烧差异影响规律分析

研究了大功率气体机采用进气道多点顺序喷射方式时,喷射结构对缸内混合气形成及燃烧性能的影响规律。设计了四种不同结构型式的弯管,将燃气引导至进气门阀座附近,在发动机标定工况且保证其他条件一致的条件下,通过数值解析及燃烧测试分析的方法对比了不同弯管对缸内混合气形成及燃烧循环差异的影响规律。研究结果表明:采用单管结构时,多数燃气从靠近弯管的进气门流入缸内,对缸内混合气的形成不利,导致燃烧循环差异较大;采用双管结构时,将燃气分别引导至两个进气门处,可以有效改进缸内混合气的形成质量,燃烧循环差异明显改善;当燃气沿弯管径向喷出时,相对于顺气流喷射方案,能取得更好的混合效果和燃烧性能。     

汽油发动机尾气分析与应用

汽油机可燃混合气在燃烧过程中会产生HC,CO,NOx等有害气体和CO2,H20,O2等无害气体。由于尾气成分与发动机的工况有直接联系,所以通过检测汽车尾气可初步分析发动机的工作状况,重要的是,当发动机各系统出现故障时,尾气中某种成分必然偏离正常值,通过检测不同工况下尾气中不同成分的含量,可判断发动机故障所在的部位。