甲醇裂解气-柴油混合燃料对柴油机排放的影响.pdf

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1、甲醇裂解气一柴油混合燃料对柴油机排放的影响陈福洲庞宏磊付雷陈锴1宁波大学海运学院宁波3152112青岛海事局青岛266011摘要：为研究甲醇裂解气一柴油混合燃料对柴油机排放的影响，设计了一种集成式尾气裂解甲醇反应器和进气共轨系统，将YC6A220型柴油机改装成燃烧由甲醇裂解而成的氢富气与柴油混合燃料的柴油机。实验研究表明，改装后的柴油机在中、高负荷运行时可以使NOHC和碳烟大幅度降低，且随着甲醇裂解气掺烧量的增加，各排放物质的减少量增加。关键词：柴油机；甲醇裂解气；电控；排放中图分类号：TK421．5‘文献标识码：A文章编号：1001—0785(2011)08—0045—04Abst

2、ract：Tostudytheimpactofmethanolcrackinggas—dieselblendedfuelondieselengineemission，thepaperdesignsanintegratedexhaust—basedmethanolcrackingreactorandintakecommonrailsy~em，andrefitstheYC6A220typedieselengineintodieselenginewithmixedfuelofdieselandhydrogen—richgasfrommethanolcracking．Theexperimem

3、alstudyshowsthattheconverteddieselengineenablessignificantreductioninNO，HCandsootwhenoperatingundermiddleandhighloads，andtheemissionsofvarioussubstancesreduceastheadditionalcombustionamountofmethanolcrackinggasincreases．Keywords：dieselengine；methanolcrackinggas；electroniccontrol；emission共轨系统将其改

4、装成燃烧甲醇裂解气(氢富气)一0引言柴油的绿色柴油机。该绿色柴油机的改造分为2环境污染问题日趋严重，柴油机的污染物排部分：甲醇裂解反应器的设计与甲醇裂解气一柴放成为人们关注的焦点。因此，改造开发环保型油双燃料供气系统的设计。柴油机，寻求清洁的柴油代用燃料，已经成为研1．1裂解反应器设计究的重点。甲醇是目前最有前景的代用燃料之一，该裂解反应器采用管壳式热交热器的设计原甲醇在柴油机上的应用研究主要倾向于甲醇和柴理，将柴油机尾气余热通过反应器对甲醇进行裂油掺烧的研究。甲醇和柴油的掺烧按照燃料在进解。裂解装置为圆柱形筒结构，筒中心为甲醇滴入发动机前是否混合及改制划分，主要有甲醇一加管，由8根

5、热管均匀地分布在反应器内，将甲柴油乳化燃料、甲醇一柴油双燃料、双喷射法、醇滴加管包围，高效裂解催化剂填满反应器内部。双燃料喷射系统(IDIS)I2J、甲醇改制为氢富气反应器结构剖面图如图1所示。反应器由3部分组由柴油引燃等，4J。上述方法中，甲醇改制为氢富成：甲醇预热区、气化裂解区和裂解缓冲区，根气由柴油引燃是一种较实用可行的方法。本文介据各反应区不同的反应特性选择不同的催化剂。绍根据当前的甲醇裂解技术发展现状，针对甲醇经铜管通人甲醇反应器，在预热区滴人反应YC6A220C型柴油机改造设计的一种利用柴油机排器。在预热区甲醇吸收热量并在催化剂的作用下气余热裂解甲醇的双燃料绿色发动机。部

6、分气化裂解，经预热区后的初步裂解气在气化裂解区催化剂的作用下充分催化裂解，小部分未1绿色柴油机的改造设计裂解的甲醇蒸汽在反应器的裂解缓冲区进行再次在不改变YC6A220C柴油机基本结构和参数裂解。甲醇裂解气从裂解缓冲区的裂解气出口流的基础上，利用集成式尾气裂解甲醇反应器和进气出反应器。浙江省教育厅项目(Y201018046)和宁波大学实验技术研究开发项目(SYJS一201001)资助项目《起重运输机械》2011(8)一45—1．进气共轨管2．燃气压力传感器3．燃气温度传感器4．喷气电磁阀5．进气阀图2裂解气多点喷射共轨管示意图单元、前置接口通道电路和后置接口通道电路。控制单元是控制核

7、心，前置接口通道电路是信号1．裂解缓冲区2、6．透气隔膜3．催化剂输入和处理电路，后置接口通道电路主要是喷嘴4．气化裂解区5．排气通管7．甲醇预热区驱动电路。图3为控制系统ECU结构简图。图1甲醇裂解反应器结构1．2反应器催化剂的选取针对甲醇裂解催化剂，研究人员已做了大量研究_5J，技术成熟。本裂解气选用d=2．5mm斟匦匝固蕃!广==]H薯粪Hu露I的改性Cu—Cr—Mn催化剂颗粒作为裂解主反应图3控制系统ECU结构简图区的催化剂。选用d=3．5mm的S