MMT对轻型GDI车辆PM_(2.5)排放的影响

在底盘测功机上利用电子低压撞击仪(ELPI)等设备就甲基环戊二烯三羟基锰(MMT)对轻型汽油缸内直喷(GDI)车辆颗粒物(PM2.5)等排放的影响进行了研究,试验用油为一种不含MMT的基础油和两种调和油(MMT+基础油),试验车辆为国内外不同厂家生产的3辆轻型GDI车辆.研究发现:汽油中锰浓度由0提高到21.7,mg/L,GDI车辆尾气中PM2.5数量和质量排放呈增加趋势,最大增幅超过1倍,且颗粒数量增加部分主要为核模态和积聚模态颗粒;同时,发动机冷启动阶段PM2.5数量排放峰值浓度升高,GDI车辆排放的PM2.5中锰含量明显增加,而可溶有机成分和多环芳烃(PAHs)含量却显著下降.     

汽油替代物组分对缸内直喷和进气道喷射汽车性能影响的试验研究

采用3种研究法辛烷值相同的汽油替代物在一辆缸内直喷(gasoline direction injection,GDI)和进气道喷射(port fuel injection,PFI)汽车上研究了不同汽油替代物组分对整车性能的影响。试验结果表明:相比异辛烷,添加甲苯会导致CO_2排放升高,而添加二异丁烯会降低CO_2排放,甲苯和二异丁烯均使体积油耗降低。添加二异丁烯和甲苯使GDI汽车的CO排放升高并使THC排放降低,使PFI汽车新欧洲驾驶循环(new European drive cycle,NEDC)前100s的瞬态CO和THC排放升高。二异丁烯会使NOx排放降低而甲苯会导致NOx排放升高。在颗粒排放方面,添加甲苯使GDI汽车排放的颗粒物质量(particle mass,PM)和数量(particle number,PN)增加,添加二异丁烯会降低GDI汽车PM和PN排放;添加甲苯和二异丁烯会降低PFI汽车的PM排放,但会导致其PN增加。在加速性能方面,二异丁烯和甲苯的加入会缩短GDI汽车的加速时间,而甲苯会使PFI汽车的加速时间增加。     

空燃比和EGR对GDI汽油机多环芳香烃排放的影响

使用色谱-质谱联用仪对GDI汽油机排气中颗粒相多环芳香烃(PAHs)进行分析,研究了空燃比及EGR对多环芳香烃排放的影响规律.结果表明,随空燃比增加,颗粒物(PM)、可溶性有机物(SOF)和PAHs排放量降低,颗粒中大分子量的PAHs所占比例降低,二环和三环等小分子量的PAHs所占比例增加;EGR率小于10%时,PM、SOF和PAHs的排放量增加趋势不明显;EGR率大于10%时,排放量显著增加,四、五、六环PAHs排放量在EGR率大于10%时远高于二环和三环PAHs排放量;GDI汽油机颗粒物毒性当量远高于柴油机,浓混合气和中等EGR率时,颗粒物的毒性最大.     

MMT对轻型GDI车辆PM/PN/PAHs排放的影响

在底盘测功机上利用ELPI等设备就甲基环戊二烯三羟基锰(MMT)对轻型汽油缸内直喷(GDI)车辆颗粒(PM)质量/颗粒数量(PN)/多环芳烃(PAHs)等排放的影响进行了研究,试验用油为一种不含MMT的基础油和两种调和油(MMT+基础油),试验车辆为国内外不同厂家生产的三辆轻型GDI车辆。研究发现:汽油中锰浓度由0提高到21.7mg/L,GDI车辆尾气中PN排放呈增加趋势,最大增幅超过一倍;PM中PAHs含量和排放质量显著下降,其中菲排放呈下降趋势,荧蒽排放呈升高趋势。     

汽油机燃用甲醇汽油的芳香族碳氢排放试验研究

通过汽油机直接燃用甲醇汽油的发动机台架试验,并应用FTIR排放分析仪,对不同掺混比例甲醇汽油在不同工况下的芳香族碳氢排放进行了检测。试验结果表明:发动机使用甲醇汽油作为燃料,催化器前的排放中,芳香族碳氢的含量随着甲醇掺混比例的升高而减少;对于同一种甲醇汽油燃料,芳香族碳氢排放随发动机转速升高而下降;相同转速下,芳香族碳氢排放随负荷变化不超过20%;芳香族碳氢排放随发动机排气温度升高呈先减后增的趋势,拐点在630℃左右。催化器前后的芳香烃排放变化表明:三效催化器对芳香烃有较好的催化转化效果,大部分工况下芳香烃催化转化率在90%以上。     

正丁醇/乙醇-汽油HCCI发动机的低温燃烧与排放特性

在一台单缸4冲程发动机上利用负气门重叠角方法,在转速为1 500,r/min、气门相位与升程不变的情况下,研究了不同掺醇比例下正丁醇-汽油与乙醇-汽油均质充量压缩着火(HCCI)发动机的燃烧与非常规排放特性.结果表明,随着掺醇比例的增加,HCCI发动机的着火时刻提前,燃烧持续期缩短,而且使用正丁醇-汽油时HCCI发动机的着火时刻更早,燃烧持续期更短,但平均指示有效压力(IMEP)呈下降趋势,而且使用正丁醇-汽油时HCCI发动机的IMEP与指示热效率更低.汽油中掺醇均会导致HCCI发动机的甲烷、甲醛、乙醛和乙烯排放增加,但芳香烃排放显著降低,而且在相同掺醇比例下,使用正丁醇-汽油时的甲烷和乙醛排放要低于使用乙醇-汽油时的值,而甲醛、乙烯和芳香烃排放则高于使用乙醇-汽油时的值.此外,在汽油中掺混乙醇,会减少HCCI发动机的丙烯排放,但是在汽油中掺混正丁醇,则会增加HCCI发动机的丙烯排放.     

车用汽油机颗粒物生成机理及排放特性研究进展

汽油机是中国、美国和日本等国家乘用车和轻型货车的主流动力.随着汽车排放法规加严,汽油机颗粒物(PM)和可挥发性有机物(VOCs)排放以及在大气中形成雾霾等问题广受关注.围绕直喷(GDI)汽油机缸内碳烟生成机理、GDI汽油机和进气道喷射(PFI)汽油机的一次颗粒物排放特性以及汽油机尾气排放生成二次颗粒物机理等的国内外研究进展进行综述.已有研究表明:GDI汽油机碳烟排放主要来源于附壁油膜的池火燃烧和缸内局部浓区的燃烧,燃油喷射策略和混合气组织方式对缸内碳烟生成有重要影响;GDI汽油机颗粒物的排放水平要远高于PFI汽油机以及装有颗粒过滤器(DPF)的柴油机,但GDI和PFI汽油机排放颗粒物粒径分布特征总体相近;汽油机排放生成二次颗粒物质量要远高于其生成的一次颗粒物,二次颗粒物有相当一部分来源于汽油机尾气中VOCs生成的二次有机气溶胶(SOA).     

曲轴箱通风对GDI汽油机微粒排放的影响

缸内直喷(GDI)汽油机微粒生成是由于雾化时间短及局部混合气过浓;同时,因为机油不可避免地参与燃烧也导致微粒排放增加.曲轴箱通风中未被油气分离器分离的机油蒸气占据机油消耗量比重较大,理论上这部分机油参与燃烧所产生的颗粒物对发动机最终的微粒排放影响也相应较大.因此,笔者在国产4G75缸内直喷汽油机上使用EEPS测定不同机油消耗条件下微粒排放特性,研究不同曲轴箱通风状态下未分离机油对GDI发动机微粒排放影响规律.结果表明:未被分离的机油消耗量增加导致微粒迅速升高,尤其在怠速工况下显著影响微粒生成质量;随发动机转速逐渐升高,机油消耗量对微粒生成的影响明显降低.     

燃油组分在润滑油中的溶解性及其对汽油机碳氢排放的影响

燃油在润滑油中的溶解性是研究燃烧和排放的重要参数，溶解性可用亨利常数来表述。本文分析了典型汽油组分在发动机商用润滑油中的溶解性及其对缸内未燃碳氢的影响。研究表明：燃油组分在润滑油中的溶解性随润滑油温度的升高而降低，随燃油组分分子量的增大或碳原子数的增加而增加。气态碳氢燃料远比液态碳氢燃料的溶解性低。芳香烃比相同碳原子数的烷烃和烯烃溶解性高。环烷烃和分支链烃比直链烷烃的溶解性高。含氧燃料比液态碳氢燃料的溶解性低。故降低汽油中芳香烃、环烷烃和分支链烃在汽油中所占的比例以及在汽油中添加含氧燃料可降低发动机碳氢排放量。     

低压EGR对GDI增压汽油机外特性下性能和排放影响

通过一款涡轮增压汽油直喷(gasoline direct injection,GDI)发动机低压废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)的试验,研究了EGR率和点火提前角的综合作用对增压GDI发动机的燃烧、缸压、排放和油耗等方面的影响。结果表明,在GDI增压发动机中加入EGR后,由于废气的稀释和热容作用,使缸内燃烧持续期增大,排气温度下降,燃烧相位也发生了改变。这对发动机外特性的有利影响是油耗减少,CO和NO_x排放也明显减少;不利影响是EGR的加入提高了增压发动机的排气压力,导致泵气损失增加。此外,总碳氢(total hydro carbons,THC)排放也有所增加。在GDI增压汽油机中使用EGR系统并配合点火角的调节能够有效提高热效率,降低NO_x排放。     

广州恒运电厂SCR脱硝系统的节能优化

叙述了广州恒运电厂SCR脱硝系统存在蒸汽吹灰和电加热NH3蒸发器耗能较大的问题,通过比较,得出声波吹灰比蒸汽吹灰更经济,蒸汽加热液NH3比电加热液NH3更节能的结论,指出这可为电厂的节能优化提供参考。     

锅炉受热面的结灰机理和吹灰器的设置

主要对炉膛结渣的成因进行了分析,并提出了对煤结焦和沾污特性的判别方法;同时,对炉膛结焦及积灰的危害性和对电厂运行的经济性的影响进行了分析。     

水蒸气对液体燃料高温分解碳黑形成影响的研究

考察了水蒸气的加入对液体燃料高温分解时碳黑形成的影响。采用直接测量碳黑沉积质量的方法,得出水蒸气能够抑制液体燃料中碳黑颗粒形成的结论,并总结出碳黑在图壁表面沉积的一些规律特征。在进行实验的同时,采用Fluent软件,模拟了两种实验工况下炉内的碳黑颗粒浓度场,证实了实验结论。最后,给出了计算公式,选取合适的待定参数,则计算结果与实验结果符合很好。     

废气再循环成分对扩散燃烧中碳烟形成影响的研究

通过测量对置射流扩散火焰中开始形成碳核时的临界气动变形率Kp和同轴扩散火焰碳烟的体积浓度，当燃烧废气的主要成员CO2和N2加入到燃料气流及形成扩散火焰的空气流中时，对碳烟生成到排出各过程的影响进行了实验研究。通过适当的火焰温度调节，研究了它们在碳烟生成各过程中的化学作用。结果显示，废气再循环成分CO2和N2对扩散火焰碳烟生成的各个过程并无增加碳烟排放量的作用，反而遏止碳烟的成核和聚合长大，这两种成分对碳烟的氧化，也没有十分明显的不利影响。     

Unified behaviour of maximum soot yields of methane, ethane and propane laminar diffusion flames at high pressures

Soot concentration and temperature distributions within the flame envelope of laminar diffusion flames of methane and ethane at elevated pressures were measured in a high-pressure combustion chamber. Methane measurements were made with two different fuel flow rates: 0.43 mg/s (0.32 mg/s carbon flow rate) for the pressure range of 15–60 atm, and 0.83 mg/s for the pressure range of 5–20 atm (0.62 mg/s carbon flow rate). For the ethane flames, the flow rate was 0.78 mg/s (0.62 mg/s carbon flow rate) and the pressure range was 2–15 atm. From the soot concentration distribution, soot yields were calculated as a function of flame height and pressure. Maximum soot yields from the current study and the previous measurements in similar flames with methane, ethane, and propane flames were shown to display a unified behaviour. Maximum soot yields, when scaled properly, were represented by an empirical exponential function in terms of the reduced pressure, actual pressure divided by the critical pressure of the fuel. The maximum soot yield seems to reach a plateau asymptotically as the pressure exceeds the critical pressure of the fuel.     

生物质气化焦油生成碳黑的实验研究

生物质气化焦油有还原NO的作用。在小型管流反应器上进行的生物质气化气焦油还原NO的过程中有碳黑产生,对试验产生影响。碳黑对人体健康也极具危害。虽有研究表明碳黑有还原NO的作用,但其效果不如焦油裂解之后的小分子永久气体还原NO的效果好,因此再燃过程中有必要对碳黑生成进行控制。对几种典型的生物质焦油模型化合物（苯、甲苯、苯乙烯）燃烧生成碳黑的重要起始参数进行实验测定,得到不同再燃温度条件下（900～1400℃）,苯、甲苯和苯乙烯燃烧生成碳黑的起始碳氧比。本试验结果将对含焦油的生物质气化气再燃试验起到指导作用。     

柴油机缸内碳烟颗粒形成过程与尺寸分布特性

采用了唯象的半经验碳烟排放模型,考虑了碳粒成核、表面成长、凝结和氧化的基本过程,模拟计算了柴油机缸内燃烧条件下缸内碳烟形成过程中的活性基核、碳粒核的生成规律及碳粒尺寸分布规律,并对碳烟排放进行了分析。计算结果表明:燃烧温度和混合物当量比对初始碳核的生成有很重要的影响,碳核粒子首先在活塞凹坑底部的浓混合区域生成,随燃烧的扩散过程,燃烧室中心位置和凹坑唇边挤流区相继出现较高浓度的基核,但存在浓度相位差,缸内不同位置生成碳粒数量和尺寸分布是不同的,不同尺寸范围的碳粒数量和质量之间存在对应关系。     

煤燃烧系统中碳黑的研究进展

碳黑对人类健康和环境辐射平衡有重要的影响.火焰中的碳黑,可以增强辐射换热效果,碳黑也影响氮氧化物的生成和排放.当煤不完全燃烧时,煤的挥发分在高温时发生二级反应,形成碳黑.介绍了研究碳黑的3种模型和3种实验方法.     

Simulation of Combustion Space Heat Transfer of Glass Melting Furnace

Radiation plays a dominant role in combustion space heat transfer. It is composed of three components, namely gaseous species radiation, soot radiation and crown surface radiation. The basis for model validation and the subsequent study of furnace operation is the spatial variation of radiant heat flux. Hayes and colleagues carried out measurements of crown incident radiant heat flux along the furnace axial centerline and developed a numerical model. However, the effect of soot was not quantified. In the present work, a numerical model is developed which considers the effect of soot radiation and is simulated using Fluent. The proposed model fits the experimental data of Hayes and colleagues within an error band of –6% to +14%.     

600 MW超临界锅炉尾部对流受热面积灰监测研究

为实现电厂按需吹灰,基于热平衡原理选取污染率作为积灰监测指标反映受热面的积灰程度,针对尾部对流受热面建立积灰监测模型并形成污染率计算流程。以某台600 MW超临界变压运行直流炉为实施对象,对尾部低过、低再及省煤器三个受热面进行污染率计算分析,结合积灰监测结果和安全经济性原则对尾部受热面的吹灰方式进行动态调整,并进行了3天积灰试验。结果表明:建立的积灰监测模型可准确反映受热面的积灰程度;工质吸热量可作为辅助参数判断受热面的积灰情况;整体优化了对象锅炉尾部受热面的吹灰策略,给出吹灰频率可适当减少的吹灰建议,为电厂实际吹灰运行提供了指导与参考。