天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃用垃圾填埋氣后會(huì)出現(xiàn)一些特殊問題,例如:
1) 以甲烷為主要成份的天然氣的燃燒速度比汽油和柴油都低,這會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性降低,排氣溫度升高,引起氣門過度磨損,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和使用壽命。垃圾填埋氣含有大量二氧化碳,這會(huì)使上述問題更加嚴(yán)重。因此,提高燃燒速度就成了垃圾填埋氣發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)問題。
2)垃圾填埋氣的熱值只有天然氣的一半左右,加上含有大量CO2,這會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大幅度下降。因此,增大發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量以恢復(fù)功率,也是十分重要的問題。
3)大多數(shù)有機(jī)物質(zhì)的厭氧分解要產(chǎn)生0.3%-2%的硫化氫(3-20000ppm), 多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)耐H2S的極限量為200ppm,因此需要解決防止H2S引起的機(jī)件腐蝕的問題等等。
天津大學(xué)從1993年開始,與勝利石油管理局動(dòng)力機(jī)械廠合作,開展“190系列天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)性能提高的研究”項(xiàng)目;1998年為勝利石油管理局動(dòng)力機(jī)械廠研制成功兩種不同結(jié)構(gòu)形式的兩級(jí)點(diǎn)火(預(yù)燃室)式燃燒系統(tǒng),解決了天然氣燃燒速度慢,影響天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)性能和可靠性的關(guān)鍵技術(shù),大幅度提高了190系列天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行可靠性,并降低了排氣污染。與原機(jī)相比,燃燒速度提高了44%,功率提高了20%,熱效率提高了14.7%,排氣溫度降低了100℃。排氣污染小,標(biāo)定工況下HC為66ppm,CO為0.016%,NOx為200ppm[2,3]。這一關(guān)鍵技術(shù)的研究成功,為垃圾填埋氣發(fā)電成套設(shè)備的研制正在,打下了堅(jiān)實(shí)的基楚。
目前天津大學(xué)正在致力于垃圾填埋氣發(fā)電成套設(shè)備的的開發(fā)。并與國(guó)內(nèi)一流科研院所和制造企業(yè)聯(lián)合,開展城市垃圾填埋氣體發(fā)電設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試和維修業(yè)務(wù)(交鑰匙工程),生產(chǎn)垃圾填埋氣體發(fā)電成套設(shè)備(包括垃圾填埋氣預(yù)處理系統(tǒng)、以垃圾填埋氣體發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的發(fā)電機(jī)組和燃燒火炬系統(tǒng))。功率范圍:500kW-2000kW,適用于不同容量的垃圾填埋場(chǎng)。
參考文獻(xiàn)
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2、趙奎翰 左承基等?;鸹c(diǎn)火式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)的研究。
3、趙奎翰 曲延濤等?。玻保梗疤烊粴獍l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣和燃燒系統(tǒng)的改進(jìn)研究。
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