燃油调制对柴油机NO_x排放影响试验研究

发布时间：2017-05-10 14:15

  本文关键词：燃油调制对柴油机NO_x排放影响试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着世界经济的快速发展,人类对能源的消耗日益增多,造成石油资源短缺。重油因储量丰富,其开采和利用受到广泛的关注。然而,重油由于粘度高,在柴油机中燃烧不充分,致使油耗率高,排放烟气中NO_x含量高,严重污染环境。所以,在能源危机和环境危机双重压力下,增加重油燃烧效率、降低柴油机污染物排放的相关技术成为了研究热点。本文采用机械微搅拌技术制备无乳化剂调制燃油,研究其对高转速柴油机油耗率和排放烟气中NO_x含量的影响。首先,对柴油机设备进行改进。由于重油粘度大,流动性差,在管路上安装伴热带,增加重油流动性,保证重油能够在柴油机上燃烧。其次,确定柴油机燃烧重油工况最佳参数。研究转速和喷油提前角对油耗和排气温度的影响,从而确定柴油机燃烧重油工况下喷油提前角和转速的最佳值。研究显示,高速柴油机喷油提前角为15℃A、转速为1500RPM是燃烧重油的最佳参数。再次,研究掺水重油掺水率和水珠粒径对柴油机油耗率和排放烟气中NO_x含量的影响。研究数据显示,掺水重油的掺水率和水珠粒径都会影响柴油机排放烟气中NO_x含量,但对柴油机油耗率影响不明显。水珠粒径越小,排放烟气中NO_x的含量越少,水珠平均粒径为3μm左右时,NO_x的排放量最少；掺水率为4%时,排放烟气中NO_x含量最小。最后,根据添加剂混合物(RNO)的分解物能够抑制NO_x生成的原理,研究不同RNO添加量的调制重油和调制柴油对柴油机油耗率和排放烟气中NO_x含量的影响。结果显示,含RNO的调制重油能够抑制燃烧过程中NO_x的生成,抑制作用的强弱与RNO的含量有关,当RNO含量为1.2g/L时,抑制作用最强,NO_x含量降低程度最大,接近30%；对比燃烧加RNO调制0#柴油、加水调制0#柴油和0#柴油,加RNO调制0#柴油排放烟气中NO_x的含量最低,0#柴油油耗率最高。
【关键词】：调制燃油 高速柴油机 燃烧 排放指标 油耗率
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X701
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 重油概述11-13
• 1.1.1 能源燃油现状11
• 1.1.2 重油资源概述11-12
• 1.1.3 重油工业发展现状12-13
• 1.2 调制燃油及其燃烧技术发展现状13-16
• 1.2.1 调制燃油概述13
• 1.2.2 国外研究现状13-14
• 1.2.3 国内发展现状14-16
• 1.2.4 调制燃油研究意义16
• 1.3 调制燃油节油减排机理16-19
• 1.3.1 调制燃油燃烧反应16-18
• 1.3.2 调制燃油降低NO_x排放机理18
• 1.3.3 调制燃油节油机理18-19
• 1.4 课题意义及研究内容19-21
• 1.4.1 课题意义19
• 1.4.2 研究内容19-21
• 第2章 试验装置建立21-28
• 2.1 试验装置及材料21-24
• 2.1.1 试验装置21-24
• 2.1.2 试验材料24
• 2.2 机械微搅拌核心部件结构与原理24-26
• 2.2.1 机械微搅拌核心部件结构24-25
• 2.2.2 机械微搅拌核心部件原理25-26
• 2.3 柴油机设备改进与运行管理26-28
• 2.3.1 柴油机设备改进26
• 2.3.2 柴油机运行管理26-28
• 第3章 试验与参数测定分析方法28-33
• 3.1 试验方法28-29
• 3.1.1 燃油调制28
• 3.1.2 调制燃油燃烧28-29
• 3.2 试验测定分析方法29-33
• 3.2.1 水珠粒径及分布29-30
• 3.2.2 掺水率30-31
• 3.2.3 RNO含量31
• 3.2.4 NO_x含量31
• 3.2.5 油耗率31-32
• 3.2.6 排气温度32-33
• 第4章 掺水燃油燃烧试验33-45
• 4.1 试验方案与步骤33-34
• 4.1.1 试验方案33
• 4.1.2 试验步骤33-34
• 4.2 研究方法34-35
• 4.2.1 排气温度34-35
• 4.2.2 燃油油耗35
• 4.2.3 NO_x的含量35
• 4.3 分析与确定柴油机参数35-38
• 4.3.1 供油提前角35-37
• 4.3.2 转速37-38
• 4.4 掺水重油燃烧试验结果与分析38-43
• 4.4.1 水珠粒径对燃烧效果影响39-41
• 4.4.1.1 水珠粒径对NO_x含量影响40-41
• 4.4.1.2 水珠粒径对油耗率影响41
• 4.4.2 掺水率对燃烧效果影响41-43
• 4.4.2.1 掺水率对NO_x含量影响42-43
• 4.4.2.2 掺水率对油耗率影响43
• 4.5 小结43-45
• 第5章 调制燃油燃烧试验45-56
• 5.1 试验方案与步骤45-46
• 5.1.1 试验方案45
• 5.1.2 实验步骤45-46
• 5.2 研究方法46
• 5.3 调制重油燃烧试验结果与分析46-52
• 5.3.1 RNO添加量对NO_x排放影响46-50
• 5.3.2 RNO添加量对油耗率影响50-52
• 5.4 调制柴油燃烧结果与分析52-55
• 5.4.1 调制柴油对NO_x含量影响52-54
• 5.4.2 调制柴油对油耗率影响54-55
• 5.5 小结55-56
• 第6章 结论与展望56-58
• 6.1 结论56-57
• 6.1.1 掺水燃油燃烧试验56
• 6.1.2 调制燃油燃烧试验56-57
• 6.2 展望57-58
• 参考文献58-63
• 攻读学位期间公开发表论文63-64
• 致谢64-65
• 作者简介65

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  本文关键词：燃油调制对柴油机NO_x排放影响试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

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