过量空气系数对柴油引燃天然气发动机的影响

为了研究压缩天然气（CNG）在柴油机上的应用,将涡轮增压柴油机改装为柴油引燃天然气的双燃料发动机,CNG通过天然气喷嘴喷入进气管。试验选取双燃料发动机转速为1400r／min、1600r／min和1800r／min,引燃柴油量控制在每循环最大配有量的20％左右。分析各试验工况下,混合气过量空气系数对发动机性能与排放的影响。试验结果表明：不同转速下,随过量空气系数的降低,功率增大,有效燃油消耗率降低,NOx增加,HC和CO排放在λ〉1．6时增加,而在λ〈1．6时减少。     

天然气汽车发动机低NOx燃烧排放技术研究现状

天然气汽车在缓解能源短缺、降低汽车尾气污染和保护环境等方面具有较大的优越性，但其NO_x的排放量仍然较高。为此,通过对国内外车用发动机低NO_x燃烧与排放技术及其应用文献的综合与研究，阐述了天然气汽车发动机低NO_x燃烧、排放技术特点、措施及现状。得到了目前天然气汽车发动机不同低NO_x燃烧、排放技术的NO_x减排量和变化趋势。结果表明,天然气作为汽车燃料将成为车用发动机燃料发展的重要方向，低NO_x燃烧与排放技术是今后天然气汽车尾气减排技术的研究重点，而同时采取机内、机外净化措施，NO_x的减排效果将更好。     

天然气炉黑燃烧工艺合理化探讨

本文重点论述了过剩空气系数作为判断燃烧过程好坏的重要指标;对天然气半补强炉黑燃烧工艺中的几个操作参数作了评价;比较详细的阐述了燃烧工艺合理化的具体意见,改进燃烧方式,操作条件无疑是对提高黑收率,降低能耗有实际指导意义。     

生物柴油对发动机燃烧及排放性能的影响

本文介绍了生物柴油在现有柴油机中燃用时对动力经济性以及排放特性的影响，指出随着生物柴油生产技术的日趋成熟，在作为汽车燃油方面的应用前景广阔。     

火花点火式天然气发动机燃烧系统的近期发展

分析了天然气发动机燃烧系统的研究现状。叙述了近10年来国内外专家对火花点火式天然气发动机传统盆形燃烧室进行的革新，在实现燃烧系统稀燃、快燃方面取得的进展。这些改进的燃烧系统可分为开式燃烧系统和分隔式燃烧系统（预燃烧室燃烧系统）。根据研究现状，提出了一种新的火焰喷射式燃烧系统，目前已完成整体构思和火焰喷射器的总体设计。这种燃烧系统是开式和分隔式燃烧系统的一种结合，对现有发动机不作任何改动，具有火焰喷射器结构参数容易优化、研究周期短、开发费用低等优点。     

天然气低碳催化燃烧实现近零排放

<正>日前,新型天然气低碳催化燃烧技术受到关注,锅炉也不会再因废气排放对大气造成污染,危害人类的生命健康。而这一切,得益于一项新型燃烧方式——催化燃烧的应用。天然气低碳催化燃烧优势在于使超低浓度的燃料得到完全的燃烧氧化,转化效率接近100%。试验数据表明,催化燃烧V型冷凝锅炉的热效率明显比普通燃气锅炉要高。利用分析仪测量催化燃烧和气相燃烧2种情况下的烟气成分     

天然气/柴油混合燃料发动机的特性研究

单一气体燃料发动机是针对某一种气体燃料的理化特性而专门设计制造的发动机，它可以最大限度地发挥气体燃料的优势，多用于气源供应充分的固定场所（如油气田电站或气源供应稳定的城市公交车辆），但单一气体燃料发动机汽车也存在着续驶里程短、不易压燃等缺点，特别是低负荷工况性能不佳。而与液体燃料组合而形成的混合燃料汽车则消除了这些缺陷，使其具有更强的生命力。为此，根据天然气的燃烧性能，研究了天然气/柴油混合燃料发动机的特性。结果表明：柴油引燃具有多处繁星式点火且点火能量大的特点，因而天然气作为点燃式发动机燃料，爆震和失火倾向大大减小，使其在中高负荷时不但废气排放量降低，而且动力性能较好，而在低负荷时采用纯柴油或者其他措施运行。     

页岩气燃烧器燃烧特性的数值模拟

研究页岩气的清洁燃烧特性并设计优化其燃烧器对页岩气的推广应用具有重要意义。根据页岩气的特点,设计了供小型工业炉使用的200 kW页岩气燃烧器,采用数值模拟的方法,研究了过量空气系数（1.05～1.35）、钝体等对页岩气燃烧的温度分布、燃烧产物、NO排放等特性的影响规律。结果表明：①随着过量空气系数增大,炉膛的峰值温度降低;②过量空气系数较大时,容易在燃烧器根部形成高温区域;③未加装钝体时,NO的生成量较大,NO的生成量随过量空气系数的增加而减小;④在燃气管出口处增加钝体后,可实现甲烷的完全转化;⑤与未加装钝体相比,炉膛温度峰值下降,钝体后形成回流区,回流的高温烟气能够有效预热喷出的燃气,减少了着火时间,温度分布较均匀,燃烧状况稳定,产生的NO浓度较低。综合考虑的结论认为,增加钝体优化后的燃烧器,当过量空气系数为1.25时的工况性能最优。     

天然气发动机应用流程的改进

天然气发动机因其结构简单、经济实用而受到广大用户的喜爱 ,目前已在边远零散油井和抽水采气气井上得到了推广应用。然而在使用过程中发现天然气发动机的设计及配套设施存在着一系列问题 ,因此对其实施了合理改进。1 原设计及配套设施存在的问题(1)对燃料气质量要求不明。天然气发动机设计时考虑的是用纯天然气作燃料 ,但使用说明书中没有详细说明 ,供气系统中也没有天然气净化装置 ,所以现场油井上应用套管气作燃料气 ,抽水采气气井上应用油管伴生气作燃料气 ,因燃料气中含有液滴及蜡粒颗粒 ,造成供气系统减压阀频繁堵塞而停机。(2 )供气…     

提质生物质热解油的燃烧与排放特性

将生物质热解油提质后的精制生物油按5%、10%和15%的体积比加入柴油中,配制混合燃料B5、B10和B15。在发动机不同负荷工况下,考察了精制生物油比例对混合燃料的当量比燃油耗、有效热效率、气缸压力及尾气排放等特性参数的影响。结果表明：在额定转速25%负荷时,随着精制生物油添加比例增加,柴油机燃用混合燃料的当量比燃油耗升高,有效热效率降低,排气温度依次升高;在额定转速100%负荷时,随着精制生物油添加比例增加,混合燃料燃烧时缸内最大爆发压力依次下降,瞬时放热率峰值依次升高,燃烧始点滞后角度逐渐增加;此外,HC、CO和烟度排放均略有增加,但NOx排放略有减少。在小负荷工况下4种燃料HC和CO排放差异较大,因为该工况下更容易形成HC和CO;而大负荷工况时不同燃料的NOx和烟度排放差异更大。     

Combustion and emission characteristics of a dual injection system applied to a DISI engine

Concerns about environmental pollution and energy shortages have increased worldwide. One approach to reduce CO2 emissions from gasoline engines is to achieve stratified charge combustion with various injection ratios using port fuel injection （PFI） and direct injection. The combustion and emission characteristics of a 4-valve direct injection spark ignition （DISI） engine equipped with a dual injection system were investigated while the injection ratio was varied. When the direct injection ratio increased, the lean limit A/F was extended. This suggests that the dual injection gasoline engine with both PFI and direct injection can meet severe vehicle emission and fuel economy requirements. The dual injection system had higher combustion pressure than that of either a conventional or direct injection systems. Therefore, the engine power of a dual injection DISI engine would be higher than that of a single injection DISI engine. However, NOx emissions increased compared with the emission levels in both PFI and DISI systems.     

高注入倍数油水两相渗流特征研究

为了研究特高含水期油藏油水两相渗流特征,开展了高注入倍数(200 PV)水驱油实验,对比分析了不同渗透率、不同注入倍数、不同注入速度对驱油效率的影响。实验结果表明,高注入倍数下,油相渗透率缓慢下降,水相渗透率大幅增加,水驱特征曲线出现上翘的"拐点","拐点"之后,耗水量急剧增加;渗透率越大驱油效率越高;提高注入速度可以提高驱油效率。该研究成果为特高含水期油藏高效开发提供了实验依据。     

天然气加热炉的发展现状与改进探索

作为一种特殊的炉型形式,天然气加热炉采用中间载热介质间接加热的方式,是天然气生产、输送和应用中的主要耗能设备。为了节能降耗、提高加热效率,必须结合工程实际的需要,优化加热炉的结构,设计制造出高效节能的天然气加热炉。为此,分析了天然气加热炉传热的薄弱环节及其强化措施,针对天然气加热炉大筒体内换热面的常规布置形式存在的缺陷,提出了旋转加热和冷却受热面以及在受热面之间加装导流板两种简单而有效的天然气加热炉改良结构,使中间载热介质形成整体有组织的顺畅流动并强化传热,从而达到节能降耗和提高天然气加热炉效率的目的。以上两项技术已获得国家专利授权。     

点燃式重型天然气发动机燃烧技术的发展及其应用

稀燃与当量燃烧是点燃式重型天然气发动机的两种主要燃烧方式。其中,稀燃技术凭借高效清洁燃烧的优势长期占据主导地位,然而随着欧Ⅵ法规的逐渐推行,稀燃发动机必须加装选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)装置才能满足氮氧化物的排放要求。相比之下,当量燃烧结合三效催化器可实现超低排放量并明显降低后处理成本,正受到越来越多的关注。为此,阐述了上述两种燃烧方式各自的优势及面临的问题,进而提出了相应的优化技术措施。结论认为:(1)稀燃发动机可通过拓展稀燃极限,在不加装NO_x后处理装置的情况下满足欧Ⅴ排放法规要求,同时实现较高的热效率,但要进一步满足欧Ⅵ法规则必须加装SCR;(2)相比燃烧室及进气道结构的优化,采用局部分层或预燃室结构更有利于拓展稀燃极限并实现稳定燃烧,在相同NO_x排放量水平下可以明显改善热效率,但过稀混合气区域的增加将导致未燃碳氢的排放量明显上升;(3)采用稀燃方式结合SCR满足欧Ⅵ排放法规时,还可采用少量废气再循环稀释进一步抑制原始NO_x排放量,以获得更好的燃烧相位;(4)针对当量燃烧结合少量废气再循环的方式,采用米勒循环可有效提高热效率,但是,随着气门关闭时刻推迟或提前,即使有效压缩比保持不变或有所增加,燃烧速率仍降低,若气门关闭时刻推迟或提前较少,有效压缩比将提高,会导致传热损失及大负荷爆震倾向明显增加。     

高油气比油井潜油电泵采油工艺研究

针对部分高含气油藏的特点，探讨使用潜油电泵的可行性。介绍了潜油电泵应用于高油气比油井的采油工艺技术。它主要由多级离心泵、双级分离器、保护器、潜油电机、护罩、沉降分离器组成。找出一种适合潜油电泵在高油气比油井中应用的采油工艺，进一步拓宽潜油电泵的应用范围和领域。     

天然气掺混氢气在家用燃气具上燃烧的安全性及排放性能测试与评价

面对日益严峻的能源短缺和环境恶化问题,氢能作为绿色、高效且具有可持续性的柔性二次能源被广泛关注和研究。借鉴欧洲的电转气技术(power to gas),将可再生能源电解制成氢气后,以一定比例掺入到天然气管网中供给居民使用,被认为是改善城镇燃气质量与烟气排放的有效途径之一。因此,基于互换性理论分析了掺氢天然气作为家用燃气具燃料的掺氢比例,并基于12T基准天然气测试与验证了掺氢天然气在家用燃气具上燃烧的安全性能与排放性能。研究结果表明:①掺氢比例体积分数不应高于20%;②掺氢天然气在家用燃气具中燃烧的点火率、火焰稳定性与烟气排放性能全部合格,未发现安全性问题;③家用燃气具的烟气排放指标满足标准要求,并且随着氢气的体积分数增加,烟气中CO与NO_x排放量有所降低。     

中国多气源天然气区域市场特点与定价原则

多种气源混合输送将是中国天然气区域市场的发展趋势,如何定价将成为未来市场的焦点.中国区域天然气市场具有气源多样化、客户类别化、供应灵活化、调度一体化的特点,也存在不同气体质量的互换性、混合气的区域标准等关键问题.在综合分析的基础上,建立了多气源混输的定价模型.并提出了区域市场的定价原则:①统一以热值为计价单位,以混合比...     

天然气净化厂尾气达标排放对策

近年来,有关部门相继出台了严格的硫磺回收装置尾气排放控制指标,天然气净化厂硫磺回收装置尾气排放达标面临着巨大的压力和严峻的挑战。为此,对比了加拿大和美国天然气净化厂尾气SO2排放标准,分析了我国天然气净化厂尾气SO2排放执行标准的制订现状,以中国石油西南油气田公司（以下简称西南油气田）为例,对其现有的天然气净化厂尾气处理装置进行了技术经济性对比分析,并基于对技术先进性和经济合理性的综合考虑推荐了改造工艺。研究结果表明：①天然气净化厂硫磺回收率指标,我国明显高于欧美国家;②针对西南油气田各天然气净化厂特点,提出了升级溶剂并优化运行参数、有机胺法SO2吸收技术改造、络合铁液相氧化还原技术改造和关停等4种改造方案,预计改造投资为5.59亿元;③对于硫磺回收规模较大（超过200 t/d）的天然气净化厂,建议选用还原吸收类工艺;④对于硫磺回收规模中等（5～200 t/d）的天然气净化厂,建议选用有机胺法和SO2吸收工艺;⑤对于原料气中低潜硫量（不足10 t/d）的天然气处理装置,建议采用液相氧化还原工艺。结论认为,按推荐工艺改造完成后,西南油气田所有的硫磺回收装置尾气SO2排放均能满足国家标准的规定,并且能达到国际先进水平。     

高效塔盘在天然气脱硫工艺中的应用

天然气胺法脱硫技术中的脱硫塔、再生塔,容易出现拦液发泡、能量消耗较大、操作不稳定等一些问题。分析了产生这些问题的原因,提出了解决方案:将CJST塔盘代替脱硫塔、再生塔原来的浮阀塔盘,并付诸实施。技术改造后的实际开车结果表明,脱硫系统运行效果良好,前述问题均得到有效解决。