秸秆成型燃料富氧气化气作为机动车燃料研究

【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。 【关键词】：生物质 下吸式气化炉 富氧气化 尾气特性 经济性分析 成本-效果法
【学位授予单位】：沈阳航空工业学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TK6
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-31
• 1.1 机动车传统燃料概述12-13
• 1.2 机动车代用燃料概述13-26
• 1.2.1 压缩天然气（CNG）作为代用燃料研究进展13-14
• 1.2.2 液化石油气（LPG）作为代用燃料研究进展14-16
• 1.2.3 氢气作为代用燃料研究进展16-17
• 1.2.4 二甲醚（DME）作为代用燃料研究进展17-20
• 1.2.5 乙醇作为代用燃料研究进展20-21
• 1.2.6 甲醇作为代用燃料研究进展21-23
• 1.2.7 天然气合成油（GTL）作为代用燃料研究进展23-24
• 1.2.8 煤炭合成油（CTL）作为代用燃料研究进展24
• 1.2.9 生物质合成油（BTL）作为代用燃料研究进展24-25
• 1.2.10 生物柴油作为代用燃料研究进展25-26
• 1.3 代用燃料发展趋势26-29
• 1.4 本课题的主要内容、目的与意义29-31
• 第2章 秸秆气化气作为车用燃料的可行性分析31-40
• 2.1 研究背景31
• 2.2 秸秆资源31-33
• 2.3 秸秆气化技术33-37
• 2.3.1 秸秆气化原理33
• 2.3.2 气化技术分类33-36
• 2.3.3 气化技术的应用36-37
• 2.3.4 气化技术应用特点37
• 2.4 生物质气化气作为机动车代用燃料的可行性分析37-40
• 第3章 秸秆成型燃料气化试验研究40-52
• 3.1 概述40
• 3.2 原料及准备40-41
• 3.3 试验仪器和设备41
• 3.4 试验方法与条件41-43
• 3.4.1 秸秆成型燃料空气气化试验方法42-43
• 3.4.2 秸秆成型燃料富氧气化试验方法43
• 3.5 实验结果与讨论43-51
• 3.5.1 秸秆成型燃料空气气化试验结果分析43-48
• 3.5.2 秸秆成型燃料富氧气化试验结果分析48-51
• 3.6 本章小结51-52
• 第4章 秸秆成型燃料气化气作为机动车燃料的研究52-63
• 4.1 汽油机的污染物生成机理52-55
• 4.1.1 概述52-53
• 4.1.2 汽车尾气的产生机理53-55
• 4.2 试验内容55-57
• 4.2.1 试验原料55
• 4.2.2 试验装置55-56
• 4.2.3 试验方法56-57
• 4.3 结果分析与讨论57-61
• 4.3.1 行驶试验结果57-58
• 4.3.2 排放特性试验结果58-61
• 4.4 本章小结61-63
• 第5章 秸秆成型燃料气化气作为机动车燃料的经济性分析63-76
• 5.1 生物质气化气加气系统63-66
• 5.1.1 主要设备和工艺流程63-64
• 5.1.2 生物质气化技术要求和技术参数64-65
• 5.1.3 投资概算65-66
• 5.2 经济性分析66-75
• 5.2.1 概述66-67
• 5.2.2 财务评价67-70
• 5.2.3 经济评价70-72
• 5.2.4 环境经济评价72-73
• 5.2.5 影响因素分析73-75
• 5.3 本章小结75-76
• 结论76-78
• 参考文献78-83
• 致谢83-84
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文84

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