LNG废气重整再循环发动机系统的模拟

基于CHEMKIN模拟软件,结合GRI-Mech 3.0化学反应动力学机理,对液化天然气(LNG)废气重整再循环均质充量压燃(HCCI)发动机进行模拟研究,建立了一个由重整反应模块和发动机模块组成的废气重整发动机的联合系统模型,分析了不同初始条件分别对重整反应和燃烧特性的影响规律.结果表明:重整过程产生的氢气摩尔分数随着重整器入口当量比的增加而先增加后略有降低,峰值可达到17%;重整反应产生的富氢混合气直接进入缸内燃烧,可改善发动机动力性、经济性和排放.随着发动机废气再循环率(小于0.5)增大时,重整产生氢气量也是先增多后减少.     

发动机燃用煤层气燃料燃烧和排放性能试验研究

在一台单缸火花点火发动机上开展了燃用不同组分配比的煤层气燃料燃烧和排放特性的试验研究,分析了发动机燃用不同组分的煤层气在不同负荷下的缸压、放热率、火焰发展期、主燃烧期及其排放性能.研究结果表明:随着煤层气中氮气体积分数的增加,最高缸内压力和压力升高率降低,燃烧放热率峰值下降,火焰发展期变长,放热率曲线型心对应的曲轴转角偏离上止点;发动机HC和CO排放浓度增大,而NOx排放大幅度下降.     

不同进气氛围耦合废气再循环对双燃料发动机工作过程的影响

基于正庚烷、甲烷、乙烷、丙烷多组分混合物简化动力学机理耦合三维计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）数值模型,模拟研究高替代率时不同进气氛围（H₂、O₂组分）耦合废气再循环（exhaust gas recirculation,EGR）对天然气/柴油双燃料发动机低负荷工作过程的影响机理。研究表明：在不同EGR率下,进气掺氢会使缸内燃烧速率显著加快,OH活性基浓度明显升高,CH₄排放显著降低,但CO排放升高;进气掺氧后,缸压及瞬时放热率峰值、最大压力升高率、最高燃烧温度及OH活性基浓度均升高,碳烟、CO和CH₄后期氧化作用增强使其最终排放降低,但NO_x排放升高。在EGR率小于29%,掺氢比小于2.5%时,在实现较低CO、碳烟排放的同时能显著降低CH₄排放和NO₂/NO_x比例;高EGR率时,进气掺氧能降低CO、碳烟排放,并改善CH₄与NO_x     

废气再循环对二甲醚/甲醇均质压燃燃烧过程影响的试验研究

在单缸柴油机上进行了冷却废气再循环(EGR)对二甲醚(DME)/甲醇均质压燃(HCCI)燃烧过程影响的试验研究。结果表明,EGR对拓宽二甲醚/甲醇HCCI发动机的最大负荷作用不大;随着EGR率增大,主燃烧开始时刻和放热峰值明显后移,主燃烧持续期延长,放热峰值降低。EGR率为25%时的最大爆发压力比没有EGR时降低了近1.3 MPa,最大爆发压力出现的位置推迟了7°CA;EGR率增大,二甲醚/甲醇HCCI发动机的指示热效率升高。对应给定的EGR率,存在一个热效率较高的DME比例区间;HC和CO排放随EGR率的增大而增加,随DME比例的增加而降低,NOx排放接近于零。控制EGR率和DME比例是控制二甲醚/甲醇HCCI发动机燃烧过程、性能和排放的关键。     

车载燃料重整制氢及其在发动机上的应用

综述了车载燃料重整制氢技术的现状,详细介绍了二甲醚水蒸气催化重整制氢的原理及其应用。跟踪了车载燃料重整制氢——燃料废气重整再循环(Reformed Exhaust Gas Recirculation,简写为REGR)技术在发动机上的应用状况,并分析了二甲醚水蒸气催化重整对二甲醚发动机性能和排放的影响。     

LP-EGR对增程器GDI汽油机燃烧和排放的影响

为进一步降低燃油消耗率和有害排放,开发增程器专用发动机,在一台缸内直喷(GDI)汽油机上选取增程器的3个运行工况点,开展了当量比燃烧模式下的低压废气再循环(LP-EGR)试验研究.结果表明:随着废气再循环(EGR)率的增加、点火时刻的推迟,缸内压力和放热率峰值降低且推迟,燃烧持续期延长,缸内燃烧由爆震逐渐过渡到失火,NOx排放降低.随着EGR率的增加,HC排放升高,CO和PM排放降低.点火时刻对HC、CO和颗粒物(PM)排放的影响规律随EGR率的变化而不同.引入EGR前、后的颗粒物总数量(PN)浓度值均在较低的数量级(105/cm^3).3个工况点综合优化后的最低有效燃油消耗率为219.1 g/(kW·h),较原机降低了7.75%.     

进气歧管结构差异对发动机各缸EGR率均匀性的影响

针对天然气发动机,废气再循环(EGR)能够有效地有抑制氮氧化物(NO_x)的产生,同时降低发动机缸内的燃烧温度。但各缸EGR率差异会导致各缸燃烧存在差异,从而增加失火和爆燃的风险。基于某国六天然气发动机进行各缸EGR率测试,并对进气歧管进行计算流体动力学(CFD)仿真分析。基于此,通过优化进气歧管结构设计,有效提升了EGR率的均匀性,各缸EGR率均匀性≤2.5%,满足设计要求。研究结果可为后期发动机的进气歧管设计开发提供参考。     

低热值气体燃料发动机燃烧特性试验研究

在一台单缸火花点火发动机上开展了燃用不同组分配比的低热值气体燃料燃烧特性的试验研究,分析了发动机燃用天然气掺加氮气0%-35%组成的低热值气体燃料在不同负荷下的缸压、压力升高率、放热率、火焰发展期、快速燃烧期及其循环变动性能.研究结果表明:不同负荷下,随着低热值气体中氮气体积分数的增加,最大缸内压力和压力升高率降低,燃烧放热率下降,火焰发展期变长,同时低热值气体中氮气体积分数增加导致发动机放热率曲线型心明显偏离上止点;低热值气中氮气体积分数小于20%时,燃烧稳定性较好,平均指示压力和最大缸压具有强线性相关性,但当氮气体积分数达到30%,小负荷工况下燃烧循环变动明显加强.     

F-T/PODE掺混燃料对混合动力柴油机起动特性的影响

基于单轴并联式混合动力试验平台,以0号柴油、煤基费托合成柴油（F-T柴油）和聚甲氧基二甲醚（PODE）为基础燃油,研究0号柴油、F-T柴油及F90P10（PODE体积分数为10%）和F80P20（PODE体积分数为20%）4种燃油在不同的起动瞬态变化条件下的燃烧和排放特性,分析F-T柴油/PODE掺混燃料对混合动力柴油机起动特性的影响．结果表明：与0号柴油相比,燃用F-T柴油时起动燃烧首循环的缸内压力、放热率和压力升高率峰值都有所降低,燃烧持续期增大;冷起动工况下,CO、NO_x排放峰值在24 V原机起动时分别降低42.3%和32.4%,800 r/min拖动起动时分别降低50.9%和55.0%,而碳烟峰值略有升高;热起动工况下,CO、NO_x和碳烟排放峰值在24 V原机起动时分别降低66.4%、64.5%和34.4%,800 r/min拖动起动时分别降低57.0%、48.6%和24.8%．与F-T柴油相比,随着PODE体积分数的增大,起动中CO和NO_x排放峰值略微增大,但碳烟排放大幅降低,弥补F-T柴油在冷起动时碳烟排放升...     

EGR氛围下异丁醇和乙醇对直喷汽油机燃烧和排放的影响

在一台1.8,L直列4缸涡轮增压直喷汽油机上,分别燃用汽油、异丁醇占混合燃料的体积分数为20%(IB 20)、40%(IB 40)、乙醇体积分数为20%(E 20)和40%(E 40),保持转速和转矩不变、过量空气系数为1,在不同EGR率下分析异丁醇和乙醇汽油的燃烧和排放特性.结果表明:异丁醇和乙醇都会使火焰发展期延长;乙醇可以促进EGR氛围下的火焰传播,但会导致燃烧温度升高,有效热效率下降;异丁醇能够降低燃烧温度,提高有效热效率.部分负荷时,废气再循环(EGR)结合异丁醇可以实现更低的燃油消耗.异丁醇和乙醇均能降低THC和颗粒物数量浓度排放,但乙醇会使CO和NO_x排放增加.异丁醇可以在EGR的基础上进一步降低NO_x排放,降低颗粒物数量浓度排放的效果也优于乙醇,排放控制方面比乙醇更有优势.     

WR_21_新一代的船用燃气轮机

ＷＲ－２１是２１世纪初的新一代船用燃气轮机,由于采用了间冷、回热技术,使其具有优良的变工况性能。本文综述了该机的研制历程,发动机的性能,各主要部件的设计和维护特点。     

加快构建山西本省稳定气源

随着中国经济的发展及人们对环境保护认识的提高,清洁能源受到越来越广泛的关注,要发展更要环境的理念越来越深入人心。目前,山西正在实施＂气化山西＂战略,以实现清洁发展、低碳发展、绿色发展,立足于探讨建设山西本省稳定气源,确保足够的气源供应,筑牢山西经济社会发展的能源保障基石。     

Long term forecasting of natural gas production

Natural gas is an important energy source for power generation, a chemical feedstock and residential usage. It is important to analyse the future production of conventional and unconventional natural gas. Analysis of the literature determined conventional URR estimates of 10,700–18,300 EJ, and the unconventional gas URR estimates were determined to be 4250–11,000 EJ. Six scenarios were assumed, with three static where demand and supply do not interact and three dynamic where it does. The projections indicate that world natural gas production will peak between 2025 and 2066 at 140–217 EJ/y (133–206 tcf/y). Natural gas resources are more abundant than some of the literature indicates.     

CO2气相压裂防突技术在玉溪矿瓦斯抽放巷的应用

针对玉溪矿东瓦斯抽放巷瓦斯涌出量高、具有突出危险的煤层条件,选用了CO2气相压裂防突技术进行瓦斯防突处理。阐述了CO2气相压裂防突技术的原理,确定了CO2气相压裂防突技术参数——采用直径为50 mm、长度为2 m的压裂杆;然后在东瓦斯抽放巷布置6个钻孔,在钻场内布置5个钻孔进行瓦斯抽采防突;最后进行现场瓦斯浓度监测。结果表明,采用CO2气相压裂防突技术解决了东瓦斯抽放巷瓦斯突出危险,保证了工作面的生产安全。     

燃气预混燃烧系统的优化设计与调试

系统地介绍了燃气全预混混合器的种类和预混燃烧系统的各种类型，重点叙述了用于玻璃棉成形用离心机加热系统和玻璃料料加热系统的燃气混燃烧系统的优化设计与调试情况，对预混燃烧技术进行了全面回顾，简要地分析了燃气预混燃烧技术的应用前景。     

垃圾填埋沼气的利用与加工处理

根据垃圾填埋沼气的特点以及作为民用燃料的可能利用途径,依照燃料标准对沼气的处理与加工技术进行了分析,认为首先应脱除沼气中的ＣＯ２和Ｈ２Ｓ等酸性气,并在压力下储存,利用现有工业技术处理后的沼气可与优质天然气相媲美。     

燃用焦炉煤气的燃气轮机性能分析

将焦炉煤气用于燃气轮机发电,是有效利用焦炉煤气的形式。选用M701F型燃气轮机,对其燃用焦炉煤气的性能进行研究。为了得到更多关于该燃气轮机的性能参数,首先对该燃气轮机燃用天然气的设计工况下的性能参数进行计算,将计算结果输入ASPEN PLUS软件进行模拟,得到与设计值极为吻合结果。根据这些数据,计算M701F型燃气轮机燃用焦炉煤气工况下的燃气轮机性能参数,同样将计算结果输入软件进行模拟,最后得出结果。     

基于互换性原理的生物质燃气配制方法

对生物质低热值燃气的互换性配气方法进行了研究和探讨,比较并分析了不同的配气组合.研究发现:对于生物质类低热值燃气,按照控制燃烧特性关键参数的原则,需要根据基准燃气的具体特点,选用CH_4、H_2、N_2或C_3H_8、H_2、N_2等不同组合,实现精确配气;其互换性控制参数,一般选择华白数和燃烧势两个指标,进行生物质燃气的配气设计就可达到相当精度.     

工程机械厂的气体供应系统设计

扼要介绍了某工程机械厂的气体供应种类及供气方案，并对气源（各种汇流排及液化气站）的设置方案进行了探讨。     

The security of gas supply—a critical issue for Europe?

Gas is competing with oil for being the dominant energy source. In electricity generation gas is to play as pivotal a role as oil in transportation. The security equation of gas and electricity become unseparably interrelated. Energy disruptions have considerable influence on the national accounts far beyond the direct cost of market participants (asymmetry). The present gas supply to the EU depends dangerously on too few sources and venues. There is a decided lack of optionality. The EU directly or through its members needs a clear proactive policy on “Security of Gas Supply” with a strong multilateral direction. The measures developed for the oil industry over the last 30 years can at least serve as a starting point for a constructive debate. When discussing security of supply dependence it is useful to clearly define the various risks one wishes to protect against. Free riders relying on alternative fuels without participating in their security systems are not permissible.