重油和二甲醚復(fù)合燃料的物化性質(zhì)及其排放特性研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)際間貿(mào)易總量不斷提高，航運(yùn)業(yè)也隨之獲得了蓬勃的發(fā)展。由于重油價(jià)格低廉，迅速成為船舶中低速柴油機(jī)的主要燃料。但是重油的高黏度、低熱值、高硫量以及燃燒性能差等特點(diǎn)，對(duì)海洋生態(tài)和港口城市環(huán)境造成了極大的破壞。因此，尋找可以替代重油的燃料，對(duì)于清潔能源的利用和環(huán)境保護(hù)具有深遠(yuǎn)的意義。
　　二甲醚作用一種新型燃料，近年來(lái)受到人們廣泛的關(guān)注。其具有良好的燃燒和排放特性，并且能與很多極性或非極性溶劑互溶。但它由于低黏度，常

2、會(huì)造成柴油機(jī)系統(tǒng)偶件的磨損。本文通過(guò)比較重油與其他常見(jiàn)代用燃料的優(yōu)缺點(diǎn)，找到能與之取長(zhǎng)補(bǔ)短的復(fù)合燃料，然后通過(guò)對(duì)復(fù)合燃料理化性質(zhì)及燃燒排放特性研究，從而達(dá)到利用二甲醚的低黏度和燃燒性好等特點(diǎn)來(lái)彌補(bǔ)重油燃料黏度大、霧化性差和高排放等不足的目的，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果。
　　本文通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)研究?jī)煞矫娣謩e闡述了重油和二甲醚互溶的效果以及高比例重油和低比例的二甲醚組成的復(fù)合燃料有利于柴油機(jī)的燃燒和排放。通過(guò)溶解度參數(shù)計(jì)算和熱力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，

3、二甲醚與重油的溶解度參數(shù)相差0.68-1.1，差值較小，可以實(shí)現(xiàn)兩相很好的互溶。復(fù)合燃料的黏度試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：重油中添加二甲醚能改善重油黏度大的缺點(diǎn)，也能彌補(bǔ)二甲醚黏度過(guò)低的缺陷。不同溫度180cSt/50℃純重油與45％二甲醚復(fù)合燃料相比，平均黏度降低了73.27％；在不改變YC6A220C玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的前提下，燃用120cSt純重油、25％二甲醚和45％二甲醚復(fù)合燃料，將發(fā)動(dòng)機(jī)的工況設(shè)定為1200rpm、1400rpm和1600r

4、pm，負(fù)荷為20％，40％、60％、80％和100％進(jìn)行對(duì)比。對(duì)燃料的燃燒和排放性能進(jìn)行測(cè)定，試驗(yàn)結(jié)果表明：重油-二甲醚復(fù)合燃料相比純重油，在燃燒性上有明顯改善，缸壓增大，放熱率峰值提高，滯燃期縮短；隨著復(fù)合燃料中二甲醚比重的增加，復(fù)合燃料的放熱率進(jìn)一步提高；在排放方面，復(fù)合燃料相比純重油，污染物中的一氧化碳、碳?xì)浠衔锖蜔煻榷加忻黠@的下降，當(dāng)復(fù)合燃料中二甲醚比重增加時(shí)，減排效果更加明顯，其中一氧化碳減排最大達(dá)到57.6％；碳?xì)浠衔镞_(dá)