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净化空气不妨用甲醇燃料

2013-05-24 16:26出处:崔心存 [原创]责编:杜洋

  从去年冬天到现在,雾霾天气时常会出现在我们的周围。形成雾霾的主要根源是汽车排放、工业生产、燃煤以及建筑工地扬尘。发动机燃烧产物中含有多种有害排放物及碳烟微粒。尤其柴油机用的柴油是由含15~23个不等的碳原子组成的碳氢化合物的混合物,正常燃烧时的排气中就有较多的碳烟微粒(PM),维修保养工作不好,喷油嘴工作不正常,混合气浓等,柴油燃烧不完全,就会冒黑烟,排气中PM更多,成为形成雾霾的重要根源。这也是柴油车被“拒之城外”的一大理由。
 

  20世纪70年代,世界上还未执行严格的排放法规,美国等很多国家城市出现雾霾天气,呼吸系统疾病多,公路能见度低。通用汽车公司认为重要根源是公共汽车排出的碳烟微粒(PM),向环保署建议,将柴油机改用只含一个碳原子、含氧50wt%、不含硫的甲醇(CH3OH)作燃料,排气不冒烟基本上没有碳烟微粒(PM),有利于形成有害的光化学烟雾的氮氧化物(NOx)也比原柴油机低得多,极有利净化空气。于是很多国家开发生产了二冲程及四冲程狄塞尔甲醇发动机。甲醇的十六烷值只有3个单位,比柴油机的45-55低得多,不容易靠发动机压缩冲程末缸内高温气体压缩着火燃烧,而要采取帮助着火的措施,因此,比在汽油机上用甲醇的难度大些。
 

  国内有些地区已经用助溶剂使柴油与甲醇形成混合燃料,或者靠喷油器向气道内喷入甲醇,这些办法只能掺烧30%~40%的甲醇。
 

  20世纪80~90年代,我在完成国家科委重点攻关课题时,在涡流燃烧室及直喷燃烧室柴油机上,采用在缸盖上装火花塞,或者电热塞,或者采用3%~5%的助燃剂,都成功地在柴油机上使用100%甲醇M100。由于排气烟色很清淡,不会冒烟,因此只要调整喷油泵及喷油器的每循环的喷油量以及零部件结构强度允许,甲醇发动机的功率及转矩可以比原柴油机高,比能耗(百万焦耳/千瓦小时)比原柴油机低,一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO2)、二氧化碳(CO2)都 会比原柴油机低。碳烟微粒(PM)极少,仅会因机油渗入燃烧室中燃烧时,产生少量PM。
 

  公共汽车、国防军用动力及农业机械基本上都是用柴油机作动力,而且大部分都是用废气涡轮增压,活塞、缸盖、气门等热负荷高,而甲醇要由液态变成能燃烧完善的气态时,比柴油要从周围零部件上吸收更多的热量,因此增压的军用动力及缺氧的高原上发动机采用气化潜热高、含氧的甲醇发动机更好。
 

  柴油机改用甲醇燃料M100具有国防效益(保障燃料供应,使每升排量能发出更大的功率等);社会效益(根治雾霾、净化空气等)及经济效益(甲醇可用廉价的天然气及资源丰富的生物质生产,价格低,目前我国甲醇产量供大于求,有些企业开工不足);可以明显地节能减排。
 

  柴油机的缸径大小及应用的范围比汽油机大得多,近几年,有时柴油的供应比汽油紧张,正如上所述柴油机排放物比汽油机对空气的污染对人体健康的危害更大,柴油机采用甲醇燃料M100比汽油机使用甲醇的意义更大。

责任编辑:杜洋 
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净化空气不妨用甲醇燃料

2013-05-24 出处:崔心存 [原创] 责编:杜洋

  从去年冬天到现在,雾霾天气时常会出现在我们的周围。形成雾霾的主要根源是汽车排放、工业生产、燃煤以及建筑工地扬尘。发动机燃烧产物中含有多种有害排放物及碳烟微粒。尤其柴油机用的柴油是由含15~23个不等的碳原子组成的碳氢化合物的混合物,正常燃烧时的排气中就有较多的碳烟微粒(PM),维修保养工作不好,喷油嘴工作不正常,混合气浓等,柴油燃烧不完全,就会冒黑烟,排气中PM更多,成为形成雾霾的重要根源。这也是柴油车被“拒之城外”的一大理由。
 

  20世纪70年代,世界上还未执行严格的排放法规,美国等很多国家城市出现雾霾天气,呼吸系统疾病多,公路能见度低。通用汽车公司认为重要根源是公共汽车排出的碳烟微粒(PM),向环保署建议,将柴油机改用只含一个碳原子、含氧50wt%、不含硫的甲醇(CH3OH)作燃料,排气不冒烟基本上没有碳烟微粒(PM),有利于形成有害的光化学烟雾的氮氧化物(NOx)也比原柴油机低得多,极有利净化空气。于是很多国家开发生产了二冲程及四冲程狄塞尔甲醇发动机。甲醇的十六烷值只有3个单位,比柴油机的45-55低得多,不容易靠发动机压缩冲程末缸内高温气体压缩着火燃烧,而要采取帮助着火的措施,因此,比在汽油机上用甲醇的难度大些。
 

  国内有些地区已经用助溶剂使柴油与甲醇形成混合燃料,或者靠喷油器向气道内喷入甲醇,这些办法只能掺烧30%~40%的甲醇。
 

  20世纪80~90年代,我在完成国家科委重点攻关课题时,在涡流燃烧室及直喷燃烧室柴油机上,采用在缸盖上装火花塞,或者电热塞,或者采用3%~5%的助燃剂,都成功地在柴油机上使用100%甲醇M100。由于排气烟色很清淡,不会冒烟,因此只要调整喷油泵及喷油器的每循环的喷油量以及零部件结构强度允许,甲醇发动机的功率及转矩可以比原柴油机高,比能耗(百万焦耳/千瓦小时)比原柴油机低,一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO2)、二氧化碳(CO2)都 会比原柴油机低。碳烟微粒(PM)极少,仅会因机油渗入燃烧室中燃烧时,产生少量PM。
 

  公共汽车、国防军用动力及农业机械基本上都是用柴油机作动力,而且大部分都是用废气涡轮增压,活塞、缸盖、气门等热负荷高,而甲醇要由液态变成能燃烧完善的气态时,比柴油要从周围零部件上吸收更多的热量,因此增压的军用动力及缺氧的高原上发动机采用气化潜热高、含氧的甲醇发动机更好。
 

  柴油机改用甲醇燃料M100具有国防效益(保障燃料供应,使每升排量能发出更大的功率等);社会效益(根治雾霾、净化空气等)及经济效益(甲醇可用廉价的天然气及资源丰富的生物质生产,价格低,目前我国甲醇产量供大于求,有些企业开工不足);可以明显地节能减排。
 

  柴油机的缸径大小及应用的范围比汽油机大得多,近几年,有时柴油的供应比汽油紧张,正如上所述柴油机排放物比汽油机对空气的污染对人体健康的危害更大,柴油机采用甲醇燃料M100比汽油机使用甲醇的意义更大。