大型火花點火生物質(zhì)氣發(fā)電機組的研究開發(fā).pdf

1、環(huán)境問題和能源問題是本世紀(jì)世界各國共同面臨的兩個重大問題，尋找新的“清潔代用燃料”是人類所做出的必然選擇，中國要實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，必須尋找適合中國國情的代用能源。將秸稈、鋸末、稻殼等生物質(zhì)氣化是將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換為高效高品位清潔能源的最有效措施之一，這種生物質(zhì)氣可作為內(nèi)燃機的代用燃料。 開發(fā)生物質(zhì)氣發(fā)動機對于我們這個傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)國來說具有先天的優(yōu)勢，不僅可以減少廢棄生物質(zhì)對環(huán)境的污染及其焚燒產(chǎn)生的二次污染，還可減少在國民經(jīng)濟建設(shè)中廣泛

2、應(yīng)用的發(fā)動機對石油資源的依賴性。但是對于單純使用生物質(zhì)氣做燃料的火花點火發(fā)動機，國內(nèi)的報道較少。由于生物質(zhì)氣的熱值較低，這種燃料在大功率發(fā)動機內(nèi)的燃燒過程，有待深入研究。 基于以上原因，在模擬計算的基礎(chǔ)上成功設(shè)計、改裝了12V190型生物質(zhì)氣發(fā)電機組。設(shè)計并標(biāo)定了適用于低熱值燃料的生物質(zhì)氣/空氣混合器。試驗結(jié)果表明：使用該混合器后，生物質(zhì)氣發(fā)動機可以在包括怠速、等全部工況下穩(wěn)定運行，可以根據(jù)生物質(zhì)氣體的熱值調(diào)整空燃比，可以長時間

3、穩(wěn)定正常運行。 試驗結(jié)果表明：當(dāng)燃?xì)獾y前壓力不小于4500mmH2O，燃?xì)鉄嶂翟?000kJ/m3左右時，機組可以在300kW穩(wěn)定運行；燃?xì)鉄嶂翟?500kJ/m3左右時，機組可以在330kW穩(wěn)定運行。在運行過程中機組性能穩(wěn)定，達(dá)到各項性能指標(biāo)。 生物質(zhì)氣中存在大量的CO2、N2及部分水蒸汽，降低了最高燃燒溫度，抑制了NOx的生成，使其NOx排放很低，大負(fù)荷時NOx排放只有汽油/LPG發(fā)動機的10﹪左右；由于生物質(zhì)氣的

4、可燃成份主要為CO和H2，焦油、CH4、CnHm等大分子物質(zhì)在生物質(zhì)氣中的含量很低，因此HC和碳煙排放很低，HC排放為汽油機的10﹪左右；小負(fù)荷時CO的排放水平較高，大負(fù)荷時12V190型生物質(zhì)氣發(fā)動機的CO排放較汽油機低，和LPG發(fā)動機處于同一水平。 模擬計算結(jié)果和試驗結(jié)果的吻合性較好，但也存在一定誤差，造成誤差的主要原因為運行過程中生物質(zhì)氣熱值的變化和計算邊界條件的確定存在偏差。 綜上所述，所開發(fā)的12V190型生物