柴油甲醇組合燃燒模式的甲醛排放特性研究.pdf

1、在石油危機(jī)日益顯現(xiàn)的今天，中國缺油富煤的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及煤基液體燃料甲醇與汽柴油相近的燃燒特性，使甲醇成為最有發(fā)展前景的內(nèi)燃機(jī)替代燃料之一。柴油/甲醇組合燃燒理論(diesel/methanol compound combustion，DMCC)，對甲醇以壓燃方式工作提供了可行的應(yīng)用途徑。甲醇在柴油機(jī)中的應(yīng)用為解決NOx和碳煙不能同時(shí)消除的問題提供了一條可行的方法。由于甲醇較高的汽化潛熱，有利于降低最高燃燒溫度，較高的火焰?zhèn)鞑ニ俣扔欣?/p>

2、降低燃燒持續(xù)時(shí)間，從而降低柴油機(jī)NOx排放。同時(shí)由于甲醇分子的含氧、高的氫/碳比并且無碳鏈，因此對減少柴油機(jī)的炭煙排放很有利。而HC和CO的相對提高已經(jīng)證明可以用DOC有效的處理。
　　 然而，甲醇不完全燃燒有可能產(chǎn)生甲醛這樣對人體極為有害的非常規(guī)排放物，這已引起了越來越廣泛的社會(huì)關(guān)注。對于DMCC模式下甲醛排放特性的探索以及找到合適的解決方法，已然成為甲醇作為一種有效的替代燃料能否大規(guī)模推廣使用的前提。
　　 本文在總

3、結(jié)了甲醇在柴油機(jī)上的應(yīng)用技術(shù)以及解決醇類燃料的醛類排放相關(guān)措施的基礎(chǔ)上，在一臺加裝獨(dú)立的甲醇供給系統(tǒng)的自然吸氣柴油機(jī)上，采用柴油甲醇組合燃燒模式(DMCC)進(jìn)行臺架試驗(yàn)。利用氣相色譜儀分析技術(shù)，全面研究并總結(jié)了甲醛在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)工況如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷，排氣溫度(改變DOC位置)和不同甲醇替代率的情況下的排放規(guī)律以及甲醛和未燃HC之間的相互關(guān)系，并尋求降低甲醛排放的方法。研究結(jié)果顯示：DMCC模式下的甲醛排放主要受到負(fù)荷、甲醇替代率、排氣溫度三

4、方面的共同影響。在中等負(fù)荷排溫在240～380℃之間時(shí)，DOC促進(jìn)甲醛的生成；在高負(fù)荷排溫在400℃以上時(shí)，DOC減少甲醛排放。在同樣工況下將DOC位置移近排氣歧管對減少甲醛排放有顯著的作用。在此情況下，當(dāng)排氣溫度超過400℃，DOC后的甲醛排放濃度降低到10～15ppm左右，與燃用純柴油的甲醛濃度相近。另外，未燃碳?xì)銱C和甲醛的轉(zhuǎn)化效率的規(guī)律有一定的關(guān)聯(lián)。當(dāng)排氣溫度超過380℃并將DOC位置移近排氣歧管，此時(shí)，HC迅速降低到40～60