Study on Simultaneous Reduction Technology of NOx and Methane Slip on Using Biofuel

生物燃料NOx与甲烷逃逸同时还原技术研究

基本信息

批准号：
19K04868
负责人：
西尾澄人
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K04868/
关键词：
バイオ燃料メタンスリップ NOx GHG EGR

项目摘要

本研究の目的は、ガス機関のメタンスリップとディーゼル機関から排出されるNOxを同時に低減するシステムの構築である。本研究ではガス燃料を一部の気筒で使用し、その排ガスを、バイオ燃料を使用する気筒にEGR（排気再循環）用ガスとして導入するシステムを提案している。この方式によりNOxが低減されると共に、メタンスリップも削減される。ただし、このようなシステムでは気筒間の燃焼のバラツキによる回転のバラツキや振動という問題が生じる。そこで、本研究では実験的に本システムの有効性を検証することとしている。まず一部の気筒の燃料を他の気筒と違うメタンなどのガスの混焼が可能な異種燃料エンジンに改造して、気筒間のバラツキが回転数や排ガスに与える影響を調べる実験を行った。さらに、ガス燃料を一部の気筒で使用し、その排ガスをEGR用のガスとして使用するシステムに改造し、排気ガス性状への影響を調べる実験を行った。一部の気筒がメタンと液体燃料の混焼（メタンのエネルギ割合：液体燃料のエネルギ割合＝50：50）での実験、及びその気筒からの排ガス約50％をEGR用のガスとして利用（EGRに使われる排ガスは全体の排ガスの約15％）するEGR実験を行い、NOxとメタンスリップの同時低減効果を確認した。NOx濃度はEGRを行うことにより約12％低減した。EGRにより排ガス量が約15％低減することを考慮すると約25％の削減となる。また排ガス中のメタン濃度はEGRを行うことにより約40％低減した。EGRで排ガス量が減ることを考慮すると約49％の削減となる。

这项研究的目的是构建一个系统，该系统同时降低了柴油发动机发出的燃气发动机的甲烷滑移。这项研究提出了一个系统，其中某些气缸使用气体，并将废气作为EGR（排气再循环）气体引入使用生物燃料的气缸。该方法减少了NOX并减少了甲烷滑动。但是，这样的系统会导致诸如旋转变化和由于气缸之间燃烧的变化而引起的振动。因此，这项研究旨在实验验证该系统的有效性。首先，我们将某些气缸中的燃料修改为不同的燃料发动机，该燃料发动机可以混合其他气缸中的甲烷等气体，并进行了一个实验，以研究缸之间对旋转速度和废气的变化的影响。此外，我们进行了一个实验，其中在某些气缸中使用了气体燃料，并将废气转化为用作EGR气体的系统，并研究了对排气性能的影响。我们进行了实验，其中某些圆柱与甲烷和液体燃料（甲烷的能量比：液体燃料的能量比= 50:50），EGR实验中，大约50％的来自气缸的排气气体用作EGR的气体（EGR中使用的排气气（EGR中使用的排气气体）的总和不适合效果，并确认了效果。通过执行EGR，将NOX浓度降低了约12％。考虑到EGR将废气量减少了约15％，因此减少了约25％。此外，通过执行EGR，甲烷的浓度减少了约40％。考虑到使用EGR的排气量减少，这是大约49％的降低。