直喷式柴油机燃用脂肪酸甲酯的排放特性

脂肪酸甲酯是由生物脂肪经过酯化反应得到的脂肪酸单酯,具有良好的燃料品质和环境友好性,是生物柴油众多种类中的一种.以纯矿物柴油、脂肪酸甲酯、含30%脂肪酸甲酯与70%柴油的混合燃料和含50%脂肪酸甲酯与50%柴油的混合燃料为燃料,在四缸涡轮增压直喷式柴油机上进行的性能对比实验,表明柴油机燃用脂肪酸甲酯能够保持其动力性和燃料经济性,可以显著降低HC和碳烟排放,但会增加CO和NOx排放.脂肪酸甲酯可以作为柴油机的代用燃料进行推广.     

电喷汽油机燃用乙醇/汽油混合燃料排放及催化转化特性研究

研究多点电喷汽油机燃用不同掺混比的乙醇/汽油混合燃料时的排放及催化器的转化性能.结果表明,在汽油机参数未做任何调整的情况下,与汽油机相比,乙醇/汽油混合燃料汽油机催化器之前的CO排放降低,降幅接近15%;HC排放在大负荷时略有升高;NOx排放基本相同;乙醇对排放物催化转换效率的影响与电喷汽油机的转速、负荷和空燃比控制策略有关.用气相色谱分析仪测录的未燃乙醇排放在大负荷时略有升高,甲醇排放量变化不大,乙醛排放量随乙醇含量增大而增大,经三效催化转化器后,可以被控制在接近零排放的水平.在怠速工况,随乙醇含量增加,CO、HC和NOx的排放与汽油机相比略有降低.     

十六烷值添加剂对乙醇柴油发动机燃烧与排放影响的研究

为降低柴油机的碳烟颗粒排放,配制了乙醇体积分数分别为10%、20%和30%的乙醇柴油混合燃料,利用与0#柴油临界互溶温度优化高碳醇助溶剂的添加比例.同时为改善发动机的燃烧,在混合燃料中添加了十六烷值添加剂.在2102QB型直喷式柴油机上进行试验.结果表明,由于乙醇的掺入使混合燃料十六烷值下降,着火延迟期增加.十六烷值添加剂可以提高混合燃料的十六烷值,恢复发动机的压燃着火特性,但十六烷值添加剂对混合燃料发动机的排放影响较小.柴油机燃用乙醇柴油混合燃料后,烟度大幅下降.ESC十三工况下颗粒比排放减少超过60%,氮氧化物排放相当,碳氢和CO的排放总量有所下降.研究表明,柴油机燃用比例不超过30%的乙醇柴油混合燃料时,在保持其动力经济性的基础上,可大幅降低碳烟颗粒排放.     

缸内直喷参数对复合均质压燃发动机排放特性的影响

为了提高内燃机的热效率、降低排放,在一台由柴油机改造的均质压燃发动机上开展了正丁醇/正庚烷复合均质压燃试验。分别研究了缸内直喷时刻、直喷压力、直喷量及进气温度对发动机排放的影响,并对复合均质压燃模式下发动机的运行范围进行了对比分析。结果表明:随缸内直喷时刻推迟,CO和HC的排放先增加后减小再增加;随缸内直喷压力升高,CO的排放先升高后降低,HC的排放略有升高趋势;随总体混合气逐渐变浓CO的排放总体上有所降低,HC呈现先增后减的趋势;随进气温度不断升高HC与CO的排放均呈明显的下降趋势;NOx的排放总体处于较低水平。存在最优的直喷参数值,即φin=340°CA,pinject=6 MPa,λt=1.15,使得排放与热效率相对平衡且均获得优化。在复合均质压燃燃烧模式下,发动机运行范围得到了较为明显的拓展。     

限行对LPG公交车工况影响与减排效果

以大型LPG公交车为对象,研究广州市限行措施对车辆运行工况及排放的影响。采用车载排放测试实时测试亚运限行前后公交试验车辆道路运行工况与排放,进行数据统计分析。结果表明,限行措施使公交车辆平均车速提升了37.9%,怠速运行时间占比下降了6.28%,低于20 km/h的低速运行时间占比下降了15.5%,20~40km/h的中速运行时间占比增加了11.1%。限行使公交车辆平均加速度增大,平均比功率VSP变大。CO、HC和NOx的平均排放速率随车速、比功率VSP增大呈先增大后降低的趋势,随加速度增大而增大。限行使公交车辆负荷率增大,排气中CO、HC和NOx的平均排放速率较未限行时有所提高。相同运行里程下,限行使公交车辆运行时间减少27.5%。综合结果,限行使公交车辆尾气中CO、NOx和HC的排放量分别降低了21.71%、10.36%和11.95%,使平均排放因子降低。限行使道路拥堵情况得到改善,有效提高了公交车辆行驶速度,减少了尾气排放。     

生活垃圾衍生燃料掺烧过程环境影响分析研究

通过在燃煤中掺混不同比例的垃圾衍生燃料(RDF)进行燃烧实验,测试了锅炉热工和调整锅炉运行工况后烟气污染物排放情况,同时实时监测厂界污染物排放情况。分析污染物排放浓度变化趋势,确定掺烧RDF的最佳比例,燃煤锅炉运行的最佳参数和技术要点。结果表明,在掺混RDF 10%~30%的比例时,对燃料的碳含量、硫含量、氮含量、灰分、水分和低位发热值均无不利影响,符合北京市关于使用低硫优质煤的标准。RDF掺混比例越高,锅炉热效率降低,比例为30%时,锅炉热效率在80%左右,同时在该比例以下,可以确保二恶英、氮氧化物、烟尘、二氧化硫等污染物达标排放,厂界大气污染物都在二级标准以内。     

基于燃油消耗的北京农用机械排放清单建立

农业机械作为重要的非道路移动源之一,排放的尾气是氮氧化物(NOx)和可吸入颗粒物(PM10)的主要来源之一.介绍了基于燃油消耗量的排放清单建立方法,排放因子为单位质量燃料消耗的污染物排放量,活动水平为燃料消耗量.根据NON-ROAD模型,农用柴油机械CO、THC、NOx和PM10排放因子分别为37.71 g·kg-1、9.38 g·kg-1、51.58 g·kg-1和8.23 g·kg-1,汽油机械CO、THC、NOx和PM10排放因子分别为405.25 g·kg-1、236.05 g·kg-1、3.88 g·kg-1和5.01 g·kg-1.根据燃料消耗量估算了北京2007年农用机械尾气排放量,HC、CO、NOx和PM10排放量分别为1 643.6 t、4 615.4 t、4 296.2 t和701.6 t.与道路机动车排放量相比,农用机械排放分别占1.26%、0.50%、2.91%和4.33%.基于GIS的北京农用耕地分布,建立了农机污染物排放的空间分布.根据不同月份的燃油消耗量分析时间分布,1-2月份排放较低,3-4月份排放较高.     

首都国际机场移动源大气污染物排放清单研究

根据收集到的首都国际机场飞行区活动水平数据,采用适合估算各类移动源污染物排放量的方法和排放因子,建立了2013年首都国际机场移动源排放清单。结果表明,首都国际机场2013年移动源NO_x、CO、HC、SO2和PM_(2.5)排放总量为6 287.1 t、3 596.1 t、364.2t、373.4 t和185.0 t,分别占北京市各污染物总体排放的3.4%、0.3%、0.1%、0.4%和0.2%。其中非道路移动源是各污染物排放的最大贡献源,NO_x、CO、HC、SO2和PM_(2.5)排放量的90.7%、86.7%、79.4%、97.4%和81.3%来源于飞机,中型窄体客机及大型宽体客机贡献突出。相较而言,道路移动源排放比例较低,对HC、CO、PM_(2.5)和NO_x各污染物的贡献率为9.1%、8.6%、6.7%和4.4%。通过标准LTO循环方法估算飞机逐月排放,对LTO循环次数与各污染物排放量进行拟合,发现飞机排放的HC、CO、NO_x、SO2和LTO循环次数之间呈现较为明显的正相关关系,从而提出一种本地化的基于LTO循环次数估算飞机污染气体排放量的简单方法。此外,减少滑行时间可有效降低飞机在LTO循环过程中的污染物排放。     

预喷正时对甲醇-柴油双燃料发动机超细颗粒物和NOx排放的影响

为探究预喷正时对甲醇-柴油双燃料发动机超细颗粒物和NOx排放的影响,通过优化甲醇-柴油双燃料技术,以减少污染物排放.将一台电控共轨柴油机改造的双燃料发动机作为试验对象,在1 800 r/min,30％、70％负荷,10％～40％掺烧比下,调整预喷正时,以对放热率、缸内平均温度、数浓度、平均粒径等指标进行计算和归纳.结果表明:相比单次喷射,预喷射可明显改变燃烧过程,放热过程更平缓;大负荷掺烧比30％～40％时,预喷引起放热双峰更明显;随预喷正时提前,预喷引发的第一阶段放热越来越少;预喷柴油策略可提高缸内温度.除小负荷掺烧比30％～40％工况,预喷射可使超细颗粒物数量增多、平均粒径增大,且提前预喷正时可降低50％颗粒物数量.预喷射会提高NOx排放,但提前预喷正时可降低NOx排放,除小负荷10％～30％掺烧比,NOx排放均高于单次喷射.     

北京铁路机车尾气排放清单的建立

排放清单是空气质量模拟和环境管理的基础.介绍了铁路运输尾气排放清单建立方法.基于美国环保局(USEPA)的排放因子,根据我国和美国排放标准的比较以及国内测试数据,确定了我国铁路机车尾气排放因子,并以北京为例,基于GIS铁路线路分布、内燃机车功率、运行车次和运行路线计算了铁路运输大气污染物NO_x、CO、HC和PM_(10)排放量,建立了排放清单.结果表明,基准年2007年北京铁路运输尾气排放量NO_x、CO、HC和PM_(10)分别为7 232 t、728 t、316 t和181 t,与2002年机动车排放量相比,4种污染物火车机车排放量分别占4.90%、0.08%、0.24%和1.12%.     

基于发动机活动的集装箱港作机械排放清单研究

随着我国集装箱港口吞吐量持续增长,港区大气污染物排放亦日益增加,港作机械等非道路移动源排放更逐渐成为公众关注的焦点。借鉴OFFROAD模型的基本方法,通过调查分析集装箱港区作业机械的保有量、活动水平和设备参数等,修正排放因子,采用"自下而上"基于集装箱港作机械发动机活动水平的动力法建立集装箱港作机械大气污染物排放清单。并以南京港龙潭集装箱港区(NPLC)为案例,构建排放清单。结果表明:2014年NPLC港作机械排放总量为PM_(10) 4.25 t、PM_(2.5) 3.91 t、NO_x 82.98 t、SO_x 1.06 t、CO 23.84 t和HC16.39 t;集装箱拖车为最大排放贡献源,NO_x为高值排放污染物;与港区其他排放源相比,港作机械为颗粒物质(PM)与碳氢化合物(HC)的最大排放源。相较NPLC 2013年基于燃油消耗的研究,基于活动的排放量较低。     

基于STEAM的靠港船舶大气污染物排放清单研究

随着我国船舶排放控制区的设立,船舶大气污染物排放成为社会广泛关注的热点。以对城市影响显著的内河靠港船舶为研究对象,采用本土化的船舶交通排放估算模型(STEAM),结合船舶自动识别系统(AIS)中的船舶轨迹信息、船舶档案数据库信息及调研信息,实现基于船舶活动的"自下而上"的排放清单编制。将上述研究成果应用于南京龙潭集装箱港区,得到2014年该港区船舶大气物排放量分别为PM103.452 9 t、PM2.52.762 3 t、NOx196.004 4 t、SOx2.896 6t、CO 20.624 5 t、HC 8.127 8 t以及CO212 554.289 5 t。与整个港区排放相比,靠港船舶是SOx和NOx排放的重要来源,占比分别达到70.76%和58.16%。基于排放特性分析提出靠港船舶减排路径。     

基于VDI2198循环的内燃叉车实际作业排放特性

为了分析实际作业的叉车排放特征,基于VDI2198循环,采用车载排放测试系统(PEMS)对某基本型配备非道路国Ⅲ柴油发动机叉车进行前进、后退、货物举升、货物下降4种作业工况下的实车道路排放测试。结果表明,各排放物的排放速率在前进、货物举升和货物下降工况下处于较高水平,在后退工况下处于较低水平。CO_2、NO_x基于时间的排放因子在前进工况下最高,其原因是在前进工况下发动机处于合理转速工作区,进气充足,燃料燃烧较为充分,达到了高温富氧条件;CO、PN基于时间的排放因子在货物举升工况下最高,其原因是举升工况下发动机转速过高,进气不足、喷油量增加导致大量燃料不完全燃烧。后退工况下较低的CO_2基于时间排放因子,使得各污染物基于CO_2当量排放因子在后退工况下较高。与美国NONROAD模型中同类叉车排放水平对比,试验叉车的CO排放水平远低于Tier4A之前的排放水平,远高于Tier4排放水平;NO_x的排放水平低于Tier4A之前的排放水平,稍高于Tier4的排放水平。适度超载对排放影响较小,冷起动对排放影响较大。坡度增加对排放影响显著,坡度从0(平地)增至10%,CO、NO_x、PN、CO_2基于里程的排放因子分别增加了54%、19%、100%、27%;坡度从10%增加至15%,CO、NO_x、PN、CO_2基于里程的排放因子分别增加了41%、50%、51%、56%。     

京津冀电力结构调整大气污染物及CO2减排效应研究

基于2014年京津冀地区电力统计数据,引入多情景分析方法设定了不同的燃煤发电、燃气发电和可再生能源装机比例情景,测算了相应情景下的SO_2、NO_x和CO_2排放量,分析了该地区电力行业装机比例与大气污染物和温室气体减排潜力的关系。结果表明,在发电总装机容量一定的情况下,对燃煤发电和燃气发电来说,随其装机比例增加,SO_2、NO_x和CO_2排放量呈现逐渐增加的趋势。但相对于燃煤发电机组,燃气发电机组在一定程度上减少了SO_2、NO_x和CO_2的排放量,减排效果显著。对可再生能源发电来说,随其装机比例增加,SO_2、NO_x和CO_2的排放量呈现逐渐下降的趋势。     

阻燃抑爆柴油的燃烧性能和排放研究

以-10号军用柴油为基础油配置阻燃抑爆柴油,在WP10.290发动机上进行了台架实验,考察了使用阻燃抑爆柴油时的动力性、经济性和排放性。结果表明:燃用阻燃抑爆柴油相比于燃用-10号军柴会一定程度上降低输出功率和扭矩,动力性能下降2.31%~4.26%;燃用阻燃抑爆柴油时平均质量燃油消耗率较燃用军用柴油时增加了5.74%。体积燃油消耗率与军用柴油相比,平均增加了4.32%;能够降低NO的排放,NO的排放量相较于-10号军柴降低了7%~19%;能够降低排气温度,相比较于-10#军柴,阻燃抑爆柴油的排气温度最大可以降低19.5℃。     

风浪流影响下的船舶废气排放测度模型研究

船舶速度是船舶废气排放量计算的重要影响因子。为更加准确地测度船舶废气排放量,考虑海洋环境场对船舶速度的影响,分析了风、浪、流影响下的船舶运动,利用获取的实时风、浪、流信息对船舶AIS提供的航速进行修正,在此基础上建立了风、浪、流影响下的船舶废气排放测度模型,并介绍了船舶引擎功率的估算方法,以及排放因子和负荷因子的确定。最后,选取某散货船和客滚船的两个航次,分别采用传统模型和风、浪、流影响下的船舶废气排放计算模型进行计算,以CO2排放量反推油耗,并计算其与实际油耗的误差,结果表明,与传统模型计算结果相比,基于风、浪、流影响下的船舶废气排放测度模型得到的误差均有所减小,分别减小16.90%、18.60%、21.59%、21.94%,验证了模型的有效性。     

柴油汽车掺烧LPG降低黑烟排放技术

研究了柴油机掺烧液化石油气(LPG)以降低黑烟排放的技术方案，并开发出了一种以独特型板调节装置为特征的机械控制式柴油/LPG双燃料供给系统。发动机不改变原有结构加装该系统后即成为柴油/LPG双燃料发动机，可以同时燃烧柴油和LPG两种燃料，并且在整个工作范围内，随着工况变化能够按照预先优化设定的型板型线规律而自动调节柴油／LPG供给量比例，使烟度降低50％以上，同时满足经济性、动力性以及操作性能等要求，此外，也可以切换为单独燃烧柴油，而不改变发动机的原有性能。该系统结构简单、成本低廉，非常适合于改装城市在用公交车，降低其黑烟排放。