一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧方法及系统
一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧方法及系统，属于发动机技术领域，解决了现有的甲醇发动机冷启动困难、占用空间大、碳排放物以及氮氧化物排放过多的问题。所述系统包括：甲醇储存模块：用于向所述甲醇裂解模块和所述燃烧模块提供甲醇；甲醇裂解模块：用于裂解甲醇，生成氢气，提供给尾气处理模块和燃烧模块；氢气储存模块：用于储存剩余的氢气；压气模块：用于为燃烧模块提供外界空气；燃烧模块：用于燃烧甲醇，生成高温废气，向甲醇裂解模块提供热量，并将高温废气输送给所述尾气处理模块；尾气处理模块：用于还原高温废气中的氮氧化物。本发明适用于辅助甲醇发动机燃烧场景。
发明专利
CN202311380278.1
2023-10-24
CN117514530A
2024-02-06
F02M21/02(2006.01)
哈尔滨工程大学
向拉;孟繁硕;丁宇;随从标;范睿韬;杨涛;管帅
150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号
哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司
姜艳红
黑龙江;23
1.一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧系统，其特征在于，所述系统包括：甲醇储存模块、甲醇裂解模块、氢气储存模块、压气模块、尾气处理模块和燃烧模块； 所述甲醇储存模块，用于向所述甲醇裂解模块和所述燃烧模块输送甲醇； 所述甲醇裂解模块，用于裂解甲醇，生成氢气，并将生成的氢气输送给所述尾气处理模块和燃烧模块； 所述氢气储存模块，用于储存甲醇裂解模块输送给所述尾气处理模块和燃烧摸块后剩余的氢气； 所述压气模块，用于为所述燃烧模块提供外界空气； 所述燃烧模块，用于燃烧甲醇，生成高温废气，所述高温废气通过排气管(8)输送给所述尾气处理模块；所述排气管(8)散发的热量用于给所述甲醇裂解模块提供热量； 所述尾气处理模块用于还原所述高温废气中的氮氧化物。 2.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧系统，其特征在于，所述系统还包括甲醇流量控制模块，所述甲醇流量控制模块用于控制甲醇储存模块向甲醇裂解模块和燃烧模块输送甲醇的流量。 3.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧系统，其特征在于，所述系统还包括蒸发模块，用于将所述甲醇储存模块输送给所述甲醇裂解模块的甲醇蒸发为气态甲醇。 4.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧系统，其特征在于，所述燃烧模块包括：甲醇喷油器(19)、进气道(21)、氢气气轨(22)、氢气喷嘴(23)、点燃装置(24)、气缸(25)和排气道(26)，所述甲醇储存模块输送给所述燃烧模块的甲醇，通过所述甲醇喷油器(19)进入进气道(21)；所述甲醇裂解模块输送给所述燃烧模块的氢气，进入所述氢气气轨(22)，再进入所述氢气喷嘴(23)，所述氢气喷嘴(23)将氢气喷进所述点燃装置(24)。 5.根据权利要求4所述的一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧系统，其特征在于，所述气缸(25)用于收集燃烧生成的高温废气，所述高温废气通过所述排气道(26)排入所述排气管(8)。 6.根据权利要求4所述的一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧系统，其特征在于，点燃方式采用湍流射流点火。 7.根据权利要求4所述的一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧系统，其特征在于，所述点燃装置(24)包括氢气喷射器(28)、火花塞(29)和预燃室(30)，所述火花塞(29)与所述氢气喷嘴(28)之间的夹角范围为：10°—90°。 8.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧系统，其特征在于，所述尾气处理模块中含有催化剂，所述催化剂为钯或二氧化钛。 9.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧系统，其特征在于，所述系统还包括甲醇流量检测模块，用于检测所述甲醇储存模块输送给所述甲醇裂解模块和所述燃烧模块的甲醇的流量。 10.一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-9任一项所述的一种甲醇裂解气辅助甲醇发动机燃烧系统实现，所述方法包括： 将空气进过压缩、冷却后，输送到发动机的燃烧室； 提供两份甲醇，其中一份甲醇输送到发动机的燃烧室，进行燃烧； 将燃烧室产生的高温废气输送给甲醇裂解器； 另一份甲醇通过甲醇蒸发器，蒸发为气态甲醇，输送到甲醇裂解器中； 甲醇裂解器采用燃烧室产生的高温废气，将所述气态甲醇裂解，得到氢气； 将得到的氢气输送到发动机的燃烧室进行辅助燃烧； 将甲醇裂解器中剩余的高温废气采用氢气和催化剂还原为氮气和水，并排放。