重油和二甲醚復合燃料的物化性質及其排放特性研究.pdf

1、隨著世界經濟的發(fā)展，國際間貿易總量不斷提高，航運業(yè)也隨之獲得了蓬勃的發(fā)展。由于重油價格低廉，迅速成為船舶中低速柴油機的主要燃料。但是重油的高黏度、低熱值、高硫量以及燃燒性能差等特點，對海洋生態(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，對于清潔能源的利用和環(huán)境保護具有深遠的意義。
　　二甲醚作用一種新型燃料，近年來受到人們廣泛的關注。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、會造成柴油機系統(tǒng)偶件的磨損。本文通過比較重油與其他常見代用燃料的優(yōu)缺點，找到能與之取長補短的復合燃料，然后通過對復合燃料理化性質及燃燒排放特性研究，從而達到利用二甲醚的低黏度和燃燒性好等特點來彌補重油燃料黏度大、霧化性差和高排放等不足的目的，實現(xiàn)節(jié)能減排的效果。
　　本文通過理論和實驗研究兩方面分別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合燃料有利于柴油機的燃燒和排放。通過溶解度參數計算和熱力學分析發(fā)現(xiàn)，

3、二甲醚與重油的溶解度參數相差0.68-1.1，差值較小，可以實現(xiàn)兩相很好的互溶。復合燃料的黏度試驗發(fā)現(xiàn)：重油中添加二甲醚能改善重油黏度大的缺點，也能彌補二甲醚黏度過低的缺陷。不同溫度180cSt/50℃純重油與45％二甲醚復合燃料相比，平均黏度降低了73.27％；在不改變YC6A220C玉柴發(fā)動機結構和參數的前提下，燃用120cSt純重油、25％二甲醚和45％二甲醚復合燃料，將發(fā)動機的工況設定為1200rpm、1400rpm和1600r

4、pm，負荷為20％，40％、60％、80％和100％進行對比。對燃料的燃燒和排放性能進行測定，試驗結果表明：重油-二甲醚復合燃料相比純重油，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；隨著復合燃料中二甲醚比重的增加，復合燃料的放熱率進一步提高；在排放方面，復合燃料相比純重油，污染物中的一氧化碳、碳氫化合物和煙度都有明顯的下降，當復合燃料中二甲醚比重增加時，減排效果更加明顯，其中一氧化碳減排最大達到57.6％；碳氫化合物達