中速柴油-甲醇双燃料发动机试验

在未对原机燃油系统进行改动的情况下,为一台中速柴油机加装甲醇喷射装置,组成了柴油-甲醇双燃料系统,分析了该发动机在变速和恒速工况下的甲醇替代特性,以及个别工况下喷油正时对上述特性的影响。试验数据显示,随着甲醇替代率的增加,NO_x排放和热效率会出现拐点;发动机HC排放的增长在低负荷时可控制在原机的2.3倍,中高负荷时普遍在10倍以上,最大时达22.4倍;推迟喷油在热效率上的负面影响会随着甲醇替代率的增加而逐步减少,而其在NOx排放方面的优势却能得以保持;在恒速发电工况下,中低负荷时甲醇的部分燃烧倾向增加,限制了甲醇替代率的提高;变速变载的运用形式下,柴油-甲醇双燃料系更容易取得较高的热效率,而恒速变载的运用方式下,双燃料系统更容易获得较低的NOx排放。     

中速柴油-甲醇双燃料发动机试验

在未对原机燃油系统进行改动的情况下,为一台中速柴油机加装甲醇喷射装置,组成柴油-甲醇双燃料系统。分析该发动机在变速和恒速工况下的甲醇替代特性,以及个别工况下喷油正时对上述特性的影响。试验结果显示:随着甲醇替代率的提高,NO_X排放和热效率会出现拐点;发动机HC排放的增长在低负荷时可控制在原机的2.3倍,在中高负荷时普遍在原机的10倍以上,最大时达22.4倍;推迟喷油对热效率的负面影响会随着甲醇替代率的提高而逐步减少,同时其在NO_X排放方面的优势能继续保持;在恒速发电工况下,中低负荷对应的甲醇的部分燃烧倾向增加,使得甲醇替代率的提高受到限制;变速变载的运用方式有助于柴油-甲醇双燃料系统在中低负荷下取得更高的热效率,而恒速变载的运用方式有助于双燃料系统更易获得较少的NO_X排放。     

船用纯甲醇发动机燃料喷射系统设计

鉴于节能减排和能源危机的双重压力,绿色船舶已成为未来船舶的重要发展方向。甲醇以其清洁、环保、可再生、可获取性强等诸多优势,跻身未来船用燃料榜首。然而,在世界范围内,船用纯甲醇发动机研究尚处于探索阶段。以船用柴油喷射系统为改装对象,通过比较甲醇与柴油的物化特性,指出纯甲醇燃料喷射系统设计开发中面临的技术难题,并提出解决方案,为船用纯甲醇发动机研究提供指导和借鉴。     

6300ZC柴油机进气预混甲醇裂解气改善排放的研究

在不改变6300ZC柴油机结构和参数的基础上,开发了柴油机进气管预混甲醇裂解气的试验装置系统,研究了预混微量裂解气时6300ZC柴油机的排放特性.研究结果表明,当柴油机进气预混甲醇裂解气的质量百分比为2.5%～5.0%时,与原机相比,各负荷下NOX与碳烟排放大幅度改善,HC排放也有明显降低,CO排放略有上升.在高负荷时,NOX排放可降低37.6%,碳烟排放可降低43.5%.     

船用柴油机双燃料系统设计及其特性

随着排放法规的日趋严苛和运输市场竞争日益激烈,为降低航运业运营成本、保护环境,船舶发动机燃油系统不断被改进,双燃料发动机以其污染更少、燃料价格较低, 成为研究热点。本文介绍了一种新的船用柴油天然气双燃料系统,并为系统设计了性能可靠控气精准的组合喷射阀。为了提高系统适应性,设计了通过T-S模糊控制算法处理油耗和转速信息得出系统的天然气喷入量的控制系统,不安装限油装置,最大限度地利用了原柴油机的控制系统,通过发动机自身调节机构对引燃柴油量调节,安装简单方便。在台架实验中,双燃料发动机的替代率随着转速的升高逐渐增大,在额定转速（负荷）点工作时,替代率达到了73%,费用节省率达到了31%,运行可靠稳定。     

天然气-柴油双燃料船用发动机燃气喷射系统及推进特性研究

对大型双燃料发动机的燃气喷射系统进行了研究。该喷射系统兼具电磁驱动易控制及液压驱动力大的优点,喷射量大且响应性好。将6210ZLDS柴油机改装为双燃料发动机后进行的推进特性试验表明,双燃料运行模式功率随转速的变化曲线与纯柴油运行模式几乎无差异。该喷射系统可应用于大功率双燃料船用发动机,并具有良好的适应性。     

柴油机使用柴油/甲醇双燃料降低排放的试验研究

在4100AD柴油机上采用组合燃烧方式,即低负荷时发动机仅燃用柴油,中等以上负荷燃用柴油与预混甲醇,对发动机排放性能进行试验研究.试验表明,在额定转速下,喷醇发动机与原柴油机相比,NOx和碳烟排放大为改善,而THC排放有所增加,低负荷工况对CO排放有一定改善.     

船用纯甲醇发动机燃料喷射系统的设计研究

鉴于节能减排和能源危机双重压力,绿色船舶已成为未来船舶的发展方向。甲醇以其清洁、环保、可再生、可获取性强等诸多优势,已跻身未来船用燃料C位。然而,在世界范围内,船用纯甲醇发动机研究尚处于探索阶段。以船用柴油喷射系统为改装对象,通过比较甲醇与柴油的物化特性,指出纯甲醇燃料喷射系统设计开发中面临的技术难题,并提出解决方案,为船用纯甲醇发动机研究提供指导和借鉴。     

EGR及进气压力对双燃料发动机燃烧和排放的影响

为解决船舶柴油机排放的NOx、soot和CO等污染物过多的问题,以济南柴油机厂出产的4190ZLC-2型船用中速机为研究对象,运用AVLF FIRE软件构建双燃料燃烧室模型,并验证该模型的准确性.通过仿真试验研究甲醇掺混比为20％的情况下,不同EGR率和进气压力对柴油机燃烧、排放和动力特性的影响,保证在柴油机正常燃烧性能情况下得出最佳的EGR率和进气压力.研究结果表明:EGR引入并配合混合燃料能大幅降低NOx排放量,可满足国际海事组织TierⅢ排放标准;放热率曲线会随着EGR率的增大而后移,且峰值增加,同时柴油机的动力性有不同程度的下降.在EGR的基础上适当提高进气压力不仅能优化柴油机动力性,而且可进一步降低NOx、soot和CO排放.经分析,当掺混比为20％、EGR率为10％时,NO排放较原机排放降下76.9％,soot排放量降低40.7％,指示功率降为51.26 kW;当进气压力提高至0.213 MPa时,指示功率增大至52.88 kW,柴油机的动力性得到优化.     

天然气发动机供气系统的开发研究

为利用分层进气实现天然气压缩燃烧,设计开发了由高、低压气路组成的供气系统：缸内高压供气的关键是实现输出压力稳定(0～12MPa)并呈线性输出;进气道低压供气(0～0．4MPa)要求燃料混合均匀减小浓度分层,为此对高压气路中的高压减压器和高压喷射阀进行改型设计,标定试验表明天然气输出压力稳定,基本呈线性输出,简化了控制环节;对低压气路的喷流形成过程进行可视化研究,为确定喷射参数提供了理论依据。整套供气系统实现了天然气供给压力、定时、数量的柔性控制,为进一步研究天然气压燃机理提供了便利条件。     

船舶柴油机尾气检测系统设计研究

为减少船舶柴油机排放废气中的SOx和NOx对大气环境和气候的影响,开发设计船舶尾气检测系统。介绍差分吸收光谱法的基本原理,分析该方法相对于其它检测手段的优势,在此基础上构建船舶尾气检测系统,并通过实验平台,初步完成了温度对NO气体差分吸收特征影响的实验。     

柴油发动机排气背压设计计算

本文介绍了柴油机排气背压相关信息及柴油发动机排气系统简单设计计算。     

船用发电柴油机排气温度过高故障判断及处理

大型老旧船上的发电柴油机排气温度过高是有代表性的频发故障之一,不仅影响柴油机运行的可靠性和安全性,而且大大降低了船舶营运燃油的经济性。利用故障因素排查法,找出轮机发电柴油机故障检测手册中未提及的故障因素,修复后的发电柴油机其功率较检测手册中的传统修复方法提高了约35%。     

船用柴油机排气温度监测系统设计

本文设计了一个柴油机排气温度的实时监测系统。测量元件采用带电桥补偿的热电偶,信号处理电路采用了基于LM324的仪用放大电路,选择ATmega8作为系统的数字处理芯片。     

船用柴油机有害物排放控制技术

介绍船舶柴油机排气对大气污染的现状及国际海事组织对船舶柴油机排放的控制法规;归纳总结了目前降低船舶柴油机氮氧化物、硫氧化物和颗粒物排放的主要技术措施,提出了多种技术综合运用是今后船舶柴油机减排发展必然趋势.     

基于排气烟色的柴油机性能研究

根据柴油机缸内燃油燃烧的理论,着重分析了柴油机不同运转工况下,排气烟色产生的原因及常见典型特征,为轮机管理者排除故障提供有价值的参考依据。     

8170型柴油机应用可变几何排气管增压系统的计算研究

为了实现8缸柴油机高低负荷兼顾,提出新的可变几何排气管增压系统,通过安装在排气管上的可控阀门来实现增压方式的转换。对可变几何排气管增压系统进行稳态和瞬态计算研究。稳态计算结果表明,与原机MPC增压系统相比,在25%、50%、75%和100%负荷时,可变几何排气管增压系统的平均扫气系数均大于MPC系统的平均扫气系数,油耗均小于MPC增压系统的油耗。瞬态计算结果表明,可控阀门关闭以后,压气机后进气压力增加的程度较大。     

船舶主机废气余热温差发电的数值模拟与试验研究

为了对船舶柴油机废气余热加以利用以达到船舶节能和减少碳排放的目的,结合船舶余热特点,开展船舶余热温差发电的数值模拟与试验研究。采用CFD方法完成试验装置相关参数的选择,然后对温差发电装置的换热过程进行模拟,并通过试验验证模拟的正确性。最后,以MAN/B&W41V32/40式船舶主机为研究对象,对其废气余热温差发电的性能进行评估,结果表明,在热端平均温度为500 K、冷端平均温度为310 K、冷却水流速为10 m/s的工况条件下,设计安装的1 764片温差发电片输出总功率理论上可达31.75 k W。     

基于鳍片式热电模组的船舶柴油机废气余热利用及其影响因素分析

摘 要：设计了一种鳍片式热电转换模组,并将其应用在船舶柴油机废气余热回收系统中,通过理论和实验,分析鳍片式热电转换系统的影响因素。结果表明：当柴油机负荷为75%,热电晶片总数为1428,排气温度550K 时,设计的鳍片式热电模组发电功率为6.72kW,热电转换效率可达5.42%。排气温度、冷却水温度以及柴油机负荷都会影响热电转换系统性能。随着柴油机负荷的提高,热电转换系统发电功率和转换效率也随之增大,但负荷在75%之前增大的幅度大于从75%~100%的负荷。热电模组鳍片数量会影响转换系统的热端温度和传热量,在条件允许范围内,可通过增加鳍片数目,提高废热回收效率。