双燃料技术介绍

双燃料燃气轮机在海上风电场发电系统中的能量存储技术随着全球对清洁能源的需求不断增长，风能作为一种可再生的资源，在能源领域占据重要地位。

海上风电场作为利用海上风能的一种方式，由于其具有风能资源丰富、建设规模较大、发电效率较高等优势，受到了越来越多的关注。

然而，由于风能的不稳定性和波动性，如何有效地存储和管理海上风电场产生的能量成为了一个亟待解决的问题。

在海上风电场发电系统中引入双燃料燃气轮机，可以为能量储存和管理提供一种创新的技术解决方案。

双燃料燃气轮机是一种具备使用两种不同燃料的能力的发电装置，通常是将天然气和柴油作为燃料。

它在能源转换的过程中可以根据实际需求灵活选择燃料类型，既可以利用天然气进行高效发电，又可以使用柴油作为备用燃料。

这种双燃料的特性可以使得海上风电场在能量供应出现短暂断裂或波动时能够快速调整能量来源，并提供稳定的电力供应。

双燃料燃气轮机在海上风电场中的应用除了能量供应的灵活性之外，还具备其他多方面的优势。

首先，双燃料燃气轮机的高效能量转换和低排放特性使其成为一种环保的能源选择。

在使用天然气作为主要燃料时，能够大幅降低二氧化碳、硫化物和氮氧化物等排放物的释放量，有效减少对大气环境的污染。

其次，双燃料燃气轮机的运维成本较低，维护周期较长，使得海上风电场的运营成本得到有效控制。

另外，该技术还能够通过热回收系统将废热转化为有用的热能，进一步提高能源利用效率。

在海上风电场发电系统中，能量存储技术是实现可持续发展的关键。

随着风能和海洋资源的不断开发，海上风电场的发电能力不断提升，但由于风能的间歇性和波动性，所产生的能量无法满足实际需求。

因此，引入能量存储技术可以弥补能量供应的间断性，并将不稳定的风能转化为稳定可靠的电力。

双燃料燃气轮机在海上风电场中的能量存储技术可以采用多种方式。

一种常见的方式是利用压缩空气储能（CAES）技术。

该技术通过将电力转化为压缩空气，储存在地下储气库中，当需要释放能量时再将储存的压缩空气释放，通过燃气轮机将其转化为电力。

双燃料系统的发展史一、国外双燃料的发展1车用天然气双燃料发动机的研究双燃料系统的开发最早是从车用发动机开始的，从上世纪八十年代开始美国能源转换公司(ECI)协助开发了一种新型的双燃料系统，并把两台高速柴油机改装成为双燃料发动机:一台是美国卡特皮勒公司的3208型柴油机，另一台日本五十铃公司的6BD I 型柴油机。

1994年,GM公司开始研究二冲程和四冲程双燃料发动机，澳大利亚、日本、德国等也在进行天然气发动机的研制工作。

乌克兰科学院天然气研究所和基辅汽车公路研究所研制的BE3IA3548AFY1双燃料汽车，该车采用山M3240H1柴油机改装成的M3240HFJ-I双燃料发动机，天然气与柴油采用联动控制机构，试验表明天然气替代了45%的柴油。

另外美国CleanAirPartner公司与加拿大阿尔伯达州卡尔加里市代用燃料系统(AFS)公司联营，共同开发出多点喷射的双燃料控制系统，并应用在10. 3L卡特彼勒3176B重型发动机上，在发动机压缩比不变的情况下，两种燃料均采用电子控制，燃用的天然气可达燃料总量的60%-90%,发动机根据需要能转换为100%燃用柴油。

U前，国外主要采用两种方式提高双燃料发动机的性能：(1)高压天然气的缸内直喷技术；(2)微引燃技术条件下的多点电喷射技术。

美国BKM公司研究了具有先进水平的“微引燃”双燃料系统，用接近1%的引燃柴油为天然气发动机提供所需要的点火能量。

这一系统的核心是采用Servojet 电控液压泵喷嘴控制点火油量、天然气多点电子控制顺序喷射装置以及专用的讣算机软件，同时也采用了断缸、增压空气旁路、废气再循环及优化引燃油的喷射正时等措施。

这大大降低了小负荷时的未燃HC排放也提高天然气替代柴油的白分率，从而在所有丄况范围内使天然气在所消耗的燃料总量中超过了95%。

康明斯公司和Clean Air Power公司是在车用双燃料系统的研发与应用领域居于国际领先地位的代表性企业。

双燃料发电机组的工作原理
双燃料发电机组是一种可以使用两种不同的燃料来发电的发电机组。

它通常包括两个燃料供应系统和一个统一的发电系统。

工作原理如下：
1. 燃料供应系统：双燃料发电机组通常具有两个燃料供应系统，分别用于供应两种不同的燃料。

每个燃料供应系统包括一个燃料储气罐（或储油罐）、一个燃料泵和一个燃料控制阀。

当发电机需要切换燃料时，燃料供应系统会根据设定的参数自动或手动地切换燃料。

2. 发电系统：双燃料发电机组的发电系统包括一个燃烧室、一个涡轮机和一个发电机。

- 燃烧室：燃烧室是燃料燃烧的地方。

当燃料被供应到燃烧室时，点火器会点燃燃料，形成燃烧火焰。

- 涡轮机：燃烧室中的燃烧火焰会产生高温高压的气体，这些气体通过喷嘴喷向涡轮机，使其旋转。

涡轮机通过轴将旋转的动力传递给发电机。

- 发电机：发电机通过将轴传输的旋转动力转化为电能来产生电力。

它使用电磁感应原理，在旋转时产生电流，并通过电磁场的作用进行电能转换。

3. 控制系统：双燃料发电机组配备有一个控制系统，用于监测和管理整个发电过程。

控制系统可以根据能源需求和燃料供应情况自动调整发电机的燃料供应和输出功率。

同时，通过传感器和控制器，控制系统还可以监测和调整发电机组的温度、压力和转速等工作参数，以确保其安全运行。

通过双燃料发电机组的工作原理，可以实现灵活多样的燃料选择，提高发电机组的稳定性和可靠性，同时降低能源成本和环境影响。

中高速柴油机应用柴油甲醇双燃料技术环保升级及其经济性和可行性分析姚春德天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室电话：022-2740 6649，手机：131 **** ****Email：arcdyao@1.概述随着经济的发展，我国的石油需求不断增加，目前的石油进口量已经接近60%，超过国际能源安全线。

根据我国“缺油、少气、相对富煤”的能源资源禀赋，以及汽车工业快速增长的势头，我国的石油对外依存度还将会进一步增高。

石油能源安全的问题也将会逐步扩大。

但是，作为我国重要的化工产品甲醇却有着严重的过剩产能。

甲醇的生产资料广泛。

煤炭、天然气和焦炉气以及生物质都可以生产。

特别是焦炉气生产甲醇是我国一大特色。

我国每年焦炉气资源非常丰富，在生产焦炭过程中产生的大量焦炉气只有部分得到利用，很多被直接排放或放空燃烧，造成极大浪费。

近年来，这种情况逐步得到好转，将开发利用生产甲醇。

现在焦炉气产甲醇的比例已经占到近20%。

我国是国际上最大甲醇生产国，年产甲醇量占全球产量的近一半。

甲醇已具有的产能远超过现有的化工产品需要，产能的冗余将近一半。

过剩的产能给经济结构形成很大的压力。

因此，能否用甲醇替代紧缺的石油，是一个十分值得关注的问题。

甲醇虽然是化工原料，但是也是很好的燃料，不仅因为其含氧、高汽化潜热的特性使其燃烧时十分清洁，而且甲醇常温、常压下是液体，储存运输都十分方便、安全。

更重要的是，甲醇一旦泄露到环境中，可以自然降解。

因而将甲醇应用到内燃机上一直是内燃机追求的目标。

自上世纪80年代以来，内燃机便开始应用甲醇作为替代燃料，目前在用的车辆达15万辆之多，这些甲醇车辆每年替代汽油超过百万吨。

但是，由于甲醇的特性，一直难以在柴油机上应用。

我国柴油消耗量，每年消耗量近2亿吨（2012年和2013年分别达到1.69和1.70亿吨）。

柴油不仅消耗量大，而且排放很差，其排放的炭烟颗粒是对环境空气质量的重要污染源之一。

用甲醇替代柴油，不仅可以减少柴油用量，同时也能够减少污染。

MAN双燃料四冲程柴油机的油气混烧模式及应用MAN双燃料四冲程柴油机是一种采用柴油和天然气混合燃烧的先进发动机技术。

这种双燃料混烧模式不仅可以降低燃油成本，减少排放物质的排放，还可以提高发动机的燃烧效率，延长发动机的使用寿命。

下面将对MAN双燃料四冲程柴油机的油气混烧模式及应用进行详细介绍。

一、油气混烧模式1.柴油喷射燃烧在油气混烧模式下，柴油机会首先使用柴油作为燃料进行喷射燃烧。

柴油经过喷油器喷射到气缸内，与空气混合燃烧，产生高温高压的燃烧气体，驱动活塞运动，推动发动机工作。

柴油的燃烧过程可产生大量的热量和动能，使发动机具有较强的动力输出能力。

2.天然气混合燃烧在柴油机正常工作过程中，系统会根据发动机负荷和转速的变化自动调节天然气的混合比例，将天然气引入气缸内混合燃烧。

天然气的燃烧速度快、燃烧温度低、燃烧过程干净，有助于提高发动机的燃烧效率和减少废气排放。

3.油气混合燃烧在发动机工作中，系统可以根据实际需求将柴油和天然气混合燃烧，使两种燃料的优势充分发挥，达到更高的性能表现。

通过油气混合燃烧可以实现更高效的燃烧过程，减少能量损失，提高发动机的燃烧效率和动力输出。

二、应用领域1.工业领域2.船舶领域在航海领域，MAN双燃料四冲程柴油机的油气混烧技术也得到了广泛应用。

通过天然气的混合燃烧，可以降低船舶的燃油费用，减少废气排放，提高船舶的环保性能。

同时，油气混燃可以提高船舶的燃烧效率，增加航行里程，节省油料消耗。

3.车辆领域在汽车和卡车等车辆领域，MAN双燃料四冲程柴油机也有着广泛的应用。

通过油气混烧技术，可以实现燃油和天然气的双重供应系统，根据实际情况智能调节燃料的混合比例，充分利用两种燃料的优势，提高车辆的燃烧效率和动力输出，减少驾驶成本，降低环境污染。

总之，MAN双燃料四冲程柴油机的油气混烧模式在工业、航海和车辆领域都有着广泛的应用前景。

其节能环保、高效稳定的特点将成为未来发动机技术发展的趋势，为各行业提供更为可靠和持续的动力支持。

双燃料发动机技术浅析摘要：对柴油／天然气双燃料发动机的基本燃烧过程及工作特点：换气短路损失，高压缩比，小负荷工作等作了介绍，并对双燃料发动机的两种典型结构预燃室双燃料发动机、直喷式双燃料发动机以及双燃料发动机未来主要的发展趋势作了阐述。

关键词：发动机；天然气；柴油引言随着石油资源的逐渐紧缺，寻找发动机替代能源成为各国政府和相关研究机构共同关注的问题。

天然气(NG)的主要成份是CH。

，它是一种清洁燃料。

和石油资源相比，中国拥有比较丰富的天然气资源，从能源供应结构出发，中国政府首先鼓励和支持天然气汽车的发展。

双燃料发动机(一般指柴油／天然气发动机)，以天然气为主要燃料，可以克服柴油机NO 和PM高排放的缺点，使发动机在整个工作过程中几乎可以无烟运行，并且与中国现阶段的天然气供应状况相适应，因此具有良好的发展前景。

1 双燃料发动机技术由于天然气在常温下为气体，因此作为车用燃料时必须压缩(CNG)或液化(I NG)。

表1是天然气的燃料特性与其它车用燃料特性的对比。

从天然气的特性可以看出，天然气具有比较高的单位质量热量，比较高的辛烷值(RON)，正是因为这种特殊性质，天然气既可以作为压燃式发动机燃料，在柴油／天然气双燃料发动机中使用，也可以作为单一燃料点燃式发动机的燃料 J。

1．1燃烧特性双燃料发动机的主要燃料天然气，在进入缸内时存在不同程度的均相混合过程，缸内的可燃混合气是在上止点附近通过喷射少量柴油引燃，与柴油机点火方式类似，高压喷射进入缸内的引燃柴油雾化并依靠高温的压缩空气加热着火，着火的引燃柴油再将混合气点燃。

双燃料发动机工作时同时燃烧柴油和天然气，天然气是主要做功燃料，柴油仅用于引燃天然气。

由于2种燃料的不同物理性质，使得双燃料发动机燃烧过程类似于柴油机，其主要燃烧特点是：a．天然气十六烷值很低，可燃性能差，因此发动机的最高燃烧压力和温度较低，表现为发动机工作柔和，NO 排放比柴油机低。

图1为双燃料发动机的着火延迟与燃料当量比的关系 j，CH 的着火延迟比柴油大许多，这导致燃烧拖后，热效率降低；另外，发动机随负荷的增大，着火延迟期缩短，最佳点火喷油时刻推后，而天然气的着火延迟期在小负荷时随负荷增加而增大，在中大负荷时随负荷增加而减小。

双燃料发动机的技术分析双燃料发动机的技术分双燃料发动机的技术分析的技术摘要：简要介绍了气体燃料发动机的主要特点是缓解能源危机和降低摘要有害物排放，按使用燃料的特点可分为单一燃料、两用燃料和双燃料发动机，双燃料发动机是气体燃料使用的主要方式。

综述了国内外双燃料发动机技术的研究进展和现状。

目前国内外天然气-柴油双燃料发动机的研究开发状况及其技术特点，双燃料发动机已成为目前柴油机燃用清洁气体燃料以使发动机燃油经济性、排放和噪声得到改善的技术方案之一。

通过对天然气品质、天然气对柴油的替代率、热效率及排放等问题的分析和探讨，提出了双燃料发动机进一步发展的方向和建议。

天然气-柴油双燃料发动机由于其良好的排放性、动力性、经济性，而成为目前研究的热点。

综述了天然气-柴油双燃料发动机在国内外的研究与开发现状，重点介绍了天然气柴油双燃料发动机天然气供给形式及特点，LPG-柴油双燃料发动机的技术解析。

分析了天然气-柴油双燃料发动机目前研究所存在的关键技术问题和发展前景。

当前一种顺序喷射、稀燃、全电控天然气-柴油双燃料发动机已经被开发出来，电控喷气技术、微喷技术、稀薄燃烧技术乃是天然气-柴油双燃料发动机关键技术问题。

综述了甲醇-柴油燃料的发展概况，介绍了甲醇-柴油的乳化和节能环保机理，以及近年来燃料配方的研究进展，其中微乳化甲醇-柴油与普通柴油相比，具有燃烧性能好、能耗低、污染少等优点。

并对甲醇-柴油的发展趋势进行了展望。

关键词: 关键词1 LPG-diesel dual fuel engine optimization Abstract: This article by reducing the compression ratio for a solution to the LPG diesel dual fuel engine knock at high load conditions a serious problem, focuses on the analysis of the dual fuel engine at different compression ratio of maximum combustion pressure.Force, the maximum rate of pressure rise, pressure and combustion heat release rate of cyclic variation, and as a basis for optimization of a dual fuel .Feed the engine compression ratio. In addition, in the optimal compression ratio of fuel ignition under a full load of different smoke emission .Discharge test. The results showed that: reduce the compression ratio, dual-fuel engine maximum combustion pressure and maximum pressure .Greatly reduce the power rate increase, while smaller changes in the pressure cycle, but the ignition delay period, the combustion duration is .Will increase. Optimized, that when the compression ratio of 14.5, ZHll05W LPG as fuel for a diesel engine .Dual fuel oil after the heavy load conditions without serious detonation, the pressure change in relatively small circulation, and the economy is good, Thermal efficiency to be significant. Another dual-fuel engine full load smoke emissions than diesel decreased significantly, and the doped .Burned than the higher, more significantly reduce the smoke. However, too much blending ratio also resulted in decreased dynamic. optimized compression ratio smoke Key words: dual fuel engine 2 引言我国的大气污染状况日趋严重，其中最重要的污染源之一是汽车尾气，降低汽车尾气排放刻不容缓。