柴油／甲醇不同掺烧方式燃烧过程和排放对比分析

作者简介：刘靖宇（1976-），男，工程师。

研究方向：船舶设计与研发 王正钧（1983-），男，工程师。

研究方向：船舶设计与研发收稿日期：2020-06-22浅谈甲醇-柴油双燃料船舶燃料系统设计刘靖宇，王正钧（江龙船艇科技股份有限公司，珠海 519000）摘 要：为减少日益严重的船舶排放污染，甲醇作为一种清洁燃料，已被越来越多的用于船舶燃料。

本文主要介绍我司甲醇-柴油双燃料船舶甲醇燃料系统设计要点。

关键词：甲醇；双燃料；系统；设计；船舶中图分类号：U664.16 文献标识码：ADiscussion on Design of Methanol Diesel Dual Fuel Ship SystemLIU Jingyu, WANG Zhengjun( Jianglong Boat Technology Co., Ltd., Zhuhai 519000 )Abstract: In order to reduce the increasingly ship emission pollution, methanol, as a kind of clean fuel, has been used more and more as ship fuel. This paper mainly introduces the main points of the design of the methanol fuel system of methanol diesel dual fuel ships for our company.Key words: methanol; dual fuel; system; design; ship1 前言当今船舶排放污染问题日益严重，绿色环保越来越受到世界各国的重视，相继出台各种法规限制船舶的排放。

继《国际海事组织》IMO 发布船舶“排放控制区”、“硫排放控制区”后，我国也公布了珠三角、长三角、环渤海水域船舶“排放控制区”，并发布了一系列法规规范船舶的排放标准[1]。

柴油机燃用二元煤基燃料的燃烧和碳烟排放特性韩卫;朱建军;安俏俏;高聪慧;苏志伟【摘要】为缓解石油短缺现状并降低柴油机有害物排放,采用二元煤基燃料在1115型单缸柴油机上进行了甲醇均质混合气F-T柴油引燃燃烧试验,对比分析了不同F-T柴油供油时刻和引燃量对燃烧和碳烟排放的影响.研究结果表明:随着供油时刻由16℃A BTDC提前至24℃A BTDC,碳烟排放最高降低27％,滞燃期变长,燃烧持续期先减小后增大,放热率中心先靠近后远离上止点;随着引燃量的增加,放热率中心缓慢接近上止点,滞燃期和燃烧持续期变短,中低负荷下,碳烟排放趋于平稳,高负荷下,碳烟排放逐渐变大.通过调整F-T柴油的供油时刻和引燃量可以对燃烧和碳烟排放进行匹配优化.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2015(033)010【总页数】5页(P1572-1576)【关键词】柴油机;甲醇均质混合;F-T柴油引燃;燃烧;碳烟【作者】韩卫;朱建军;安俏俏;高聪慧;苏志伟【作者单位】太原理工大学车辆工程系,山西太原030024;太原理工大学车辆工程系,山西太原030024;太原理工大学车辆工程系,山西太原030024;太原理工大学车辆工程系,山西太原030024;太原理工大学车辆工程系,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TK421.2随着环境保护法的不断完善，柴油机碳烟（PM）和氮氧化物排放必须严格控制。

因此，如何进一步降低柴油机PM和氮氧化物排放成为柴油机替代燃料领域的研究重点[1]。

其中，替代燃料煤基F-T柴油和甲醇以其优良的特性备受各国科研工作者的关注。

F-T柴油、甲醇以及柴油的理化特性如表1所示。

F-T柴油具有十六烷值高，硫含量和芳香烃含量极低的优良特性，可以通过煤间接液化制取，与美国标准2号柴油相比，在重型柴油机上燃用F-T柴油时，可以降低9.1%的PM排放和32.1%的氮氧化物排放[2]。

甲醇是含氧量为50%的液体燃料，理论空燃比小，具有辛烷值高，抗爆性好，燃烧快，着火界限宽，排放清洁等优点，可以通过煤、天然气等多种原料生产[3]。

甲醇汽车燃料消耗量的当量比和替代比随着环保意识的增强，新能源汽车越来越受到人们的青睐。

其中，甲醇汽车燃料是一种备受关注的替代选项。

甲醇汽车燃料是一种可再生燃料，可以通过合成气、木材纤维等多种来源生产。

作为一种清洁的燃料，甲醇汽车燃料的消耗量与传统燃油不同，需要通过当量比和替代比进行计算。

当量比是指单位能量下甲醇和传统燃油的能量含量比。

当量比的计算公式为：当量比=燃料密度×能量含量/1.6。

其中，1.6是甲醇和传统燃油的密度比，能量含量则是指单位质量的甲醇和传统燃油所含能量的比较。

通过计算可得，甲醇的当量比大约是传统燃油的0.6-0.7倍，即使用同样的量甲醇燃料与传统燃油相比，能源输出会下降30%-40%。

替代比则是指使用甲醇燃料后与传统燃油相比所能行驶的里程数。

由于甲醇的能量输出较低，因此使用甲醇汽车燃料行驶一定距离所需要的燃料量要比传统燃油更多。

据统计数据，使用同样量的甲醇燃料与传统燃油相比，可以行驶70%至80%的里程。

即使用同样的甲醇燃料与传统燃油相比，行驶距离会减少20%-30%。

从当量比和替代比两个方面来看，甲醇汽车燃料的消耗量相对于传统燃油较高。

但是，作为一种清洁燃料，甲醇燃料有着明显的优势。

首先，甲醇燃料的燃烧产物主要以CO2和水蒸气为主，大大减少了有害气体的排放。

其次，甲醇的制造过程采用生物质作为原料进行生产，因此可以有效减少传统石油等非可再生资源的使用，保护环境。

此外，甲醇汽车燃料还具有较高的安全性。

因为甲醇具有水溶性，在燃烧过程中不会产生油雾燃爆的问题。

即使发生泄漏，甲醇也比较容易挥发，降低了安全风险。

总的来说，尽管当量比和替代比方面的消耗量比传统燃油高，但甲醇汽车燃料的优势在于其清洁环保、可再生、安全等特点。

因此，在未来，甲醇汽车燃料的使用前景依旧很广阔。

甲醇汽车燃料的使用前景如何？未来，甲醇汽车燃料将有哪些发展趋势？这是许多人所关心的问题。

首先，随着环保意识的增强，清洁燃料的需求将逐渐提高。

丁醇-柴油双燃料发动机的燃烧和排放特性试验研究李鑫;董超;韩伟强;刘兴文;李博仑【摘要】为了深入研究丁醇同分异构体在双燃料发动机上燃烧和排放的差异,基于1台重型6缸涡轮增压柴油机,在转速1500 r/min、缸内循环总能量1280 J/cycle 工况下,针对正丁醇-柴油和异丁醇-柴油双燃料的燃烧和排放特性进行了试验研究.研究结果表明:随着柴油喷射定时的提前,正丁醇-柴油和异丁醇-柴油双燃料燃烧的最大缸内压力相位、放热率峰值相位和θCA10提前,最大缸内压力、缸内最高平均温度和燃烧持续期增加,放热率峰值和最大压力升高率先增大后减小,HC,CO和颗粒物排放降低,而NO x排放先增加后减少.在相同的柴油喷射定时和丁醇替代比条件下,相比于正丁醇-柴油双燃料燃烧,异丁醇-柴油双燃料燃烧的θCA10,θCA50和θCA90均提前,滞燃期和燃烧持续期变短,最大缸内压力、放热率峰值和最大压力升高率降低,HC和NO x排放较高,而CO和颗粒物排放较低.【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】8页(P77-84)【关键词】正丁醇;异丁醇;柴油;双燃料;燃烧;排放【作者】李鑫;董超;韩伟强;刘兴文;李博仑【作者单位】西华大学流体及动力机械教育部重点实验室 ,四川成都 610039;国家汽车质量监督检验中心 ,湖北襄阳 441004;西华大学流体及动力机械教育部重点实验室 ,四川成都 610039;西华大学流体及动力机械教育部重点实验室 ,四川成都610039;西华大学流体及动力机械教育部重点实验室 ,四川成都 610039【正文语种】中文【中图分类】TK421.2近年来，采用缸内直喷高活性燃料+气道喷射低活性燃料的双燃料(或RCCI)燃烧模式已成为国内外的研究热点。

该模式能够通过调节缸内工质的活性分布和梯度有效地控制燃烧相位、放热规律并降低压力升高率，可在全工况范围内实现稳定燃烧[1-2]。