非甲烷类燃气发动机技术研究.pdf

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1、第2期2016年4月内燃机IntemalCombustionEnginesNo．2Apr．2016非甲烷类燃气发动机技术研究陈建国1，余小松2(1．成都农业科技职业学院，四川成都6ll130；2．胜利油田胜利动力机械集团有限公司，山东东营257032)摘要：介绍了常见的一些非甲烷类燃气的特点，结合燃气评价指标，对非甲烷类燃气的特性进行了介绍。针对非甲烷类燃气发动机，从燃气发动机的进气方式、增压匹配、点火方式、空燃比控制以及辅助系统进行了阐述，介绍了非甲烷类燃气发动机技术应用的一些方法，为燃气发动机的

2、研究开发提供了研究依据。关键词：非甲烷类燃气；燃气特性；甲烷数；层流燃烧速度；燃气发动机关键技术中图分类号：TK431文献标识码：A文章编号：1000一6494(2016)02—0037一04Analysisofl2V190GasEngineVenturiMixerFlowcHENJiaIlgu01，Yuxiaosonf(1．ChengduA鲥culturalCoUege，Chengdu61l130；2．ShengliOilFieldShengliPowerMachineryGroupCo．，Ltd

3、．，Dong)ring257032)Abstract：ThispaperinⅡDducessomecommonnonmethanegaswithg够ch盯acteristics，evaluationindex，characteristicsofnonmetllaneg幽isintmducedinthispaper．For山enonmethanegasen百ne，f而mtheajriIIlet，gasen百ne，igllition，b00ster，ai卜fueImtiocontrol粕dau)【ili

4、arysystemareexpounded，intmducesseveralmethodsofnonmethanegasen西netechnoIogy，pmvidearesearchbasisfortheresearchallddevel叩ment0fgasengine．KeywordS：nonmethanegas；gascharacteristics；meth粕enu血ber；l删narbumingvelocity；keytechnologyofgasen舀ne0引言1非甲烷类燃气介绍非甲烷类燃气

5、一般都是工艺流程气体，不同的生产工艺产生不同成分的燃气。其共同特点为：一是主要可燃成分是一氧化碳(CO)和氢气(H，)；二是含杂质较多，包括粉尘、水分、H，S、焦油、苯、萘、氨等。根据生成机理的不同，大体分为焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、水煤气、发生炉煤气、秸秆气、油母页岩气、兰炭气、地下煤气化气等。非甲烷类燃气根据燃气特性的不同，需要有针对性地对不同的气体展开相应的燃气发动机技术研究，更好地实现这些“低品质”燃气的利用。基金项目：名校集团或专业领办专项教改项目(JG2015—04)作者简介：陈建国

6、(1983一)，男，四川南充人，讲师，主要研究方向为机械制造及其自动化。收稿日期：2016—0l—14常见的各种非甲烷类燃气主要成分和热值参见表l。从表1可以看出，各种燃气的成分相差很大，就是同一种燃气，由于生产工艺或季节不同，其组分也会发生变化。因此，只有对非甲烷类燃气全面了解，尤其是对燃气中单质气体燃烧特性进行研究，才能针对每种气体开展燃气发动机的研究。2燃气特性指标目前对燃气的评价，没有统一的标准。对各种燃气特性进行研究，了解燃气杼陛，可以采取不同的技术措施，有针对性地开发燃气发动机。燃气的热

7、值、空燃比、甲烷数、层流燃烧速度是燃气特性的重要指标。2．1甲烷数MethaneNumber简称MN，是测量燃料对爆震的抵抗能力，是衡量燃气抗爆性能的指标。经验方·38．内燃机2016年4月140120100806040200140120≥1()()妻80美60专!：萎气‘i填埋‘

8、i：i图1／

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11、f烷数对比式是对可燃气体进行采样，和甲烷和氢气比较，高甲烷值(甲烷=loo，氢气=0)表明燃气抗爆能力强。图1表明了不同可燃气体热值和甲烷值的对比，甲烷数是燃气发动机活塞压缩比选

12、择的重要依据，例如沼气中由于含有CO，阻燃气体，甲烷数较高，MN=130左右，因此，实际应用中可以采用较高的压缩比。2．2层流燃烧速度在空气中，氢气的层流燃烧速度特别高，约为290—310c“s，甲烷的约为34cr眺。相关资料表明，层流燃烧速度5cm／s认为是点火极限，低于5c—s气体难于点燃。如果可燃气体中含有阻燃气体，例如CO，或者水蒸气等，将会降低可燃气体的燃烧速度，不利于混合气的点火。从图2可以看出，随着过量空气系数的增加，燃气与空气的混合气层流燃烧速度下降，