柴油甲醇組合燃燒模式的甲醛排放特性研究.pdf

1、在石油危機日益顯現的今天，中國缺油富煤的能源結構特點以及煤基液體燃料甲醇與汽柴油相近的燃燒特性，使甲醇成為最有發(fā)展前景的內燃機替代燃料之一。柴油/甲醇組合燃燒理論(diesel/methanol compound combustion，DMCC)，對甲醇以壓燃方式工作提供了可行的應用途徑。甲醇在柴油機中的應用為解決NOx和碳煙不能同時消除的問題提供了一條可行的方法。由于甲醇較高的汽化潛熱，有利于降低最高燃燒溫度，較高的火焰?zhèn)鞑ニ俣扔欣?/p>

2、降低燃燒持續(xù)時間，從而降低柴油機NOx排放。同時由于甲醇分子的含氧、高的氫/碳比并且無碳鏈，因此對減少柴油機的炭煙排放很有利。而HC和CO的相對提高已經證明可以用DOC有效的處理。
　　 然而，甲醇不完全燃燒有可能產生甲醛這樣對人體極為有害的非常規(guī)排放物，這已引起了越來越廣泛的社會關注。對于DMCC模式下甲醛排放特性的探索以及找到合適的解決方法，已然成為甲醇作為一種有效的替代燃料能否大規(guī)模推廣使用的前提。
　　 本文在總

3、結了甲醇在柴油機上的應用技術以及解決醇類燃料的醛類排放相關措施的基礎上，在一臺加裝獨立的甲醇供給系統(tǒng)的自然吸氣柴油機上，采用柴油甲醇組合燃燒模式(DMCC)進行臺架試驗。利用氣相色譜儀分析技術，全面研究并總結了甲醛在不同的發(fā)動機工況如轉速、負荷，排氣溫度(改變DOC位置)和不同甲醇替代率的情況下的排放規(guī)律以及甲醛和未燃HC之間的相互關系，并尋求降低甲醛排放的方法。研究結果顯示：DMCC模式下的甲醛排放主要受到負荷、甲醇替代率、排氣溫度三

4、方面的共同影響。在中等負荷排溫在240～380℃之間時，DOC促進甲醛的生成；在高負荷排溫在400℃以上時，DOC減少甲醛排放。在同樣工況下將DOC位置移近排氣歧管對減少甲醛排放有顯著的作用。在此情況下，當排氣溫度超過400℃，DOC后的甲醛排放濃度降低到10～15ppm左右，與燃用純柴油的甲醛濃度相近。另外，未燃碳氫HC和甲醛的轉化效率的規(guī)律有一定的關聯(lián)。當排氣溫度超過380℃并將DOC位置移近排氣歧管，此時，HC迅速降低到40～60