随着经济高速发展,我国商品燃油的需求量不断增加,石油进口的对外依存度不断攀升。研发石油替代燃料对提升我国能源安全具有重要战略意义。天津大学机械学院教授姚春德团队研发出柴油甲醇组合燃烧技术突破了甲醇难以压燃的应用障碍,实现了用生产原料丰富的甲醇替代柴油,柴油替代率达到45%以上。近日这项技术在机械工业科技大会上荣获2016年度中国机械工业科学技术奖一等奖。
姚春德团队开发了整套甲醇喷射系统的关键部件,建立了完整的自主开发体系。其研发的技术通过自主研制的电控系统,在发动机达到一定温度后,通过安装在进气总管的甲醇喷嘴向进气道喷射甲醇,使甲醇与空气形成均质混合气后在气缸内和柴油共燃。该技术同时降低了氮氧化物和碳烟颗粒物的排放量,不需要尿素辅助就可以满足国四、国五排放要求。
甲醇的生产原料丰富,煤炭、天然气、焦炉气,甚至是二氧化碳和工业上难以利用的劣质煤炭,都可用于生产甲醇。因此,开发甲醇替代石油技术,对于推进低碳燃料的应用,推动能源技术革命,建立具有我国能源特色的内燃机减排技术路线具有积极意义。姚春德介绍,该技术与柴油机现有发动机生产体系兼容,安装简便、可靠性高,只需要在进气总管安装甲醇喷嘴、在底盘安装甲醇油箱以及电控系统就可以完成改装。一辆车的改装成本在两万元左右。根据目前12个省市100多辆重型车的运行情况统计,按照现在柴油和甲醇的价格计算,使用柴油甲醇组合燃烧技术的重型车可节约20%~25%的燃料成本,只需要3~4个月就可以收回改装成本。
据了解,采用柴油甲醇组合燃烧方式、排放达到国四和国五国家标准的重型车已通过国家车辆检测部门的认证并列入了国家公告。目前,国内相关企业已建立了两条甲醇柴油双燃料重载柴油机整车生产线,装有甲醇柴油双燃料重载柴油机的载重车已于2014年投入工业与信息计划部的国家试点运行。(胡春艳 通讯员 张华)
