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秸秆成型燃料富氧气化气作为机动车燃料研究

孟凡彬  
【摘要】: 从降低运行成本和减少环境污染的角度出发,目前我国部分城市公交车、出租车和教练车以天然气作为汽、柴油的代用燃料。生物质富氧气化可以获得中热值气体,能满足作为机动车代用燃料的一般条件。生物质是清洁的可再生能源,资源丰富、价格低廉,其单位热值价格低于天然气。结合环境、技术和经济性三个方面考虑,生物质富氧气化气有作为天然气代用燃料的可能性。 本文利用30kW生物质气化发电试验台,研究了秸秆成型燃料气化行为,采用对比试验研究了秸秆空气气化气和富氧气化气作为车用燃料的行驶特性和尾气排放特性。空气气化试验结果表明:生物质原料水分、粒径对生物质气化有一定影响;使用空气预热器可以改变气化当量比,从而改变气体成分;空气气化合适的当量比为0.28-0.31。富氧气化试验结果表明:富氧气化可以大幅度改善气体热值。当量比为0.23左右、氧气浓度为86%时可以取得较好的综合效果,气化效率达到72%,热值达到10500kJ/m3;气化炉还原区温度保持在650-770℃之间时能获得较理想的热值。行驶试验表明:生物质气化气与机动车发动机有良好的适应性;使用富氧气化气可以改善发动机的动力性和最大速度,但出现了爆燃现象。尾气排放特性表明:燃料变化对CO排放特性没有显著影响,对HC和NOx排放影响较大。使用秸秆成型燃料气化气作为车载燃料,其尾气排放远远低于GB18285-2005中规定的排放限值,其中CO,HC排放仅为排放限值的5.56%和1.11%,清洁性较好。 最后,利用成本-效果法对生物质气化气作为机动车燃料进行了经济性分析,确定各影响因素的主次关系,进行了敏感性分析。并根据实验结果分析了生物质富氧气化气作为车用燃料的市场前景。


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