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一种基于氧增强的氨燃料发动机及其富氨燃烧控制方法技术

技术编号:41705456 阅读:34 留言:0更新日期:2024-06-19 12:37
本发明专利技术公开了一种基于氧增强的反应活性控制的氨燃料发动机及其富氨燃烧控制方法,基于氧增强的氨燃料发动机包括射流点火装置和氨气喷射器,所述射流点火装置具有氧喷射器;在氨燃料发动机运行过程中,氨气喷射器先向燃烧室中喷射氨燃料,在压缩行程中燃烧室中氨气通过射流孔进入预燃室内腔,氧喷射器先向预燃室内喷射氧气以降低预燃室内腔中混合气中的氨浓度,稀释预燃室内的混合气,提升混合气反应活性,保证初期火焰的速度和强度;进而形成射流火焰,引燃燃烧室内过浓氨‑空气混合气,最终提升预燃室射流火焰的温度和速度,实现富氨燃烧过程,降低NOx排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于内燃机,具体涉及一种基于氧增强的反应活性控制的氨燃料发动机及其富氨燃烧控制方法。


技术介绍

1、在传统化石燃料应用的场合,燃用替代燃料氨气(nh3)是一种有前景且可行性高的碳减排技术路径.然而氨气燃烧存在两个关键的挑战:首先,氨气燃烧特性差,常规条件下着火和稳定燃烧非常困难;其次,由于自身含氮量高,因此氨气燃烧存在no排放高的风险.要实现氨气燃烧的工程应用必须充分了解氨气燃烧及nox排放特性,并针对性地研究燃烧强化及nox控制措施.

2、近几年来,研究人员针对氨气燃烧开展了深入研究,试图探索出经济、简便且高效的氨气燃烧强化措施及nox排放控制策略,取得了大量有价值的研究成果.氨气燃烧强化主要从燃料侧改进、氧化剂侧调整及燃烧条件改善等方面入手,强化措施主要包括掺烧、部分预分解燃烧、增氧燃烧、预热燃烧及强化混合.氨气燃烧nox主要来源于燃料本身含有的氮,因此nox控制策略主要从控制氨气的氧化条件入手,空气分级是最有效的方法之一。同时,氨气本身也是高效的nox还原剂,充分利用这个特性,根据燃烧温度条件合理配置混合策略也有利于实现nox的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于氧增强的氨燃料发动机,其特征在于,包括射流点火装置(4)、活塞(1)、气缸盖(7)、缸套(8)和氨气喷射器(5);所述活塞(1)和气缸盖(7)之间形成一燃烧室(2),且所述射流点火装置(4)和氨气喷射器(5)的端部伸入燃烧室(2)内;所述射流点火装置(4)包括预燃室内腔(13)、火花塞(9)、氧喷射器(11)和燃料喷射器(12),所述火花塞(9)位于预燃室内腔(13)内,所述氧喷射器(11)和燃料喷射器(12)的喷射口伸入预燃室内腔(13)内;所述氧喷射器(11)用于向所述预燃室内腔(13)喷射氧气,以降低预燃室内腔(13)中的混合气浓度。

2.根据权利要求1所述...

【技术特征摘要】

1.一种基于氧增强的氨燃料发动机,其特征在于,包括射流点火装置(4)、活塞(1)、气缸盖(7)、缸套(8)和氨气喷射器(5);所述活塞(1)和气缸盖(7)之间形成一燃烧室(2),且所述射流点火装置(4)和氨气喷射器(5)的端部伸入燃烧室(2)内;所述射流点火装置(4)包括预燃室内腔(13)、火花塞(9)、氧喷射器(11)和燃料喷射器(12),所述火花塞(9)位于预燃室内腔(13)内,所述氧喷射器(11)和燃料喷射器(12)的喷射口伸入预燃室内腔(13)内;所述氧喷射器(11)用于向所述预燃室内腔(13)喷射氧气,以降低预燃室内腔(13)中的混合气浓度。

2.根据权利要求1所述基于氧增强的氨燃料发动机,其特征在于,所述射流点火装置(4)包括壳体(10)和预燃室前端(15),所述壳体(10)和预燃室前端(15)为可拆卸连接,在所述壳体(10)底部和预燃室前端(15)内壁之间形成的腔体为预燃室内腔(13),所...

【专利技术属性】
技术研发人员:周磊刘宗宽钟力嘉卫海桥
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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