Nghiên cứu sử dụng dầu sinh học nguyên chất (bio oil) trên động cơ diesel lai máy phát điện

Bài viết trình bày các kết quả tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống hâm sấy dầu sinh học nguyên chất bằng năng lượng điện - khí xả để không những cải thiện một số thuộc tính quan trọng của loại nhiên liệu này nhằm sử dụng trực tiếp trên động cơ diesel lai máy phát điện mà còn tận dụng được nguồn năng lượng nhiệt thải của động cơ diesel.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sử dụng dầu sinh học nguyên chất (bio oil) trên động cơ diesel lai máy phát điện CHÀO MỪNG NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20/11/2015 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG DẦU SINH HỌC NGUYÊN CHẤT (BIO-OIL) TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL LAI MÁY PHÁT ĐIỆN STUDY OF USING PURE BIO-OIL IN THE GENERATOR DIESEL ENGINES Hoàng Anh Tuấn(1,a,*), Lương Công Nhớ(1), Lê Anh Tuấn(2) (1) Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam (2) Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội (a) anhtuanhoang1980@gmail.comTóm tắt Độ nhớt và điểm chớp cháy cao, sức căng bề mặt và khối lượng riêng lớn của d u sinh học nguyên chất (bio-oil100) là những yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến đặc tính phun, quá trình bay hơi và hình thành hỗn hợp trong động cơ diesel. H m sấy nhiên liệu là một trong những giải pháp để cải thiện những nhược điểm trên của d u sinh học nguyên chất. Bài báo trình bày các kết quả tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống h m sấy d u sinh học nguyên chất bằng năng lượng điện - khí xả để không những cải thiện một số thuộc tính quan trọng của loại nhiên liệu này nhằm sử dụng trực tiếp trên động cơ diesel lai máy phát điện mà còn tận dụng được nguồn năng lượng nhiệt thải của động cơ diesel.Abstract Some typical properties of bio-oil such as high viscosity and flash point, high surface tension and density effect to the spray characteristics, atomization and evaporation, the process of mixture formation the most in diesel engines. Heating fuel is one of the method in order to improve the disavantages of pure bio-oil. The paper presents results in calculation, design and fabrication the bio-oil heating system by electricity – exhaust energies in order to not only improve some important properties of this fuel aiming a direct use in the generator diesel engines but also utilize the waste heat of these engines.Keywords: bio-oil100, spray characteristics, heating system, electricity – exhaust energies. 1. Đặt vấn đề Vấn đề ô nhiễm môi trường và sự cạn kiệt của nhiên liệu hoá thạch buộc chúng ta phải tìmra các loại nhiên liệu thay thế sẵn có, có khả năng tái tạo và ít gây ô nhiễm. Dầu sinh học nguyênchất (bio-oil100), bao gồm dầu thực vật hay mỡ động vật, là một trong những loại nhiên liệu thaythế đang được nhiều quốc gia nghiên cứu và sử dụng. Tuy nhiên, để có thể sử dụng bio-oil100trên các phương tiện vận tải thì cần có những biện pháp nhằm cải thiện tính chất của nó như: giảmđộ nhớt, sức căng bề mặt và khối lượng riêng, nâng cao khả năng bay hơi, hòa trộn cho loại nhiênliệu này. Một trong các biện pháp đó là sử dụng nhiệt khí thải có tích hợp điện năng để hâm sấybio-oil100. Hệ thống hâm sấy tích hợp điện - khí thải sử dụng trên máy phát điện không những tậndụng được nguồn năng lượng từ khí thải của động cơ mà còn hỗ trợ động cơ trong quá khởi độnglạnh. 2. Tính chất của bio-oil100 Bio-oil100 là nhiên liệu bao gồm dầu thực vật hoặc mỡ động vật thu được từ quá trình tinhchế dầu mỡ, chưa pha trộn với các loại nhiên liệu khác để sử dụng làm nhiên liệu cho động cơdiesel, ký hiệu là VO100 (chữ V chỉ tên loại dầu thực vật) hay AF100 (chữ A chỉ tên loại mỡ độngvật). Bio-oil100, công thức phân tử có dạng C27-57 H54-104 O6, là este của glixerol với các axit béobão hòa (palmitic (16:0) và stearic (18:0) là hai loại axit béo bão hòa thường gặp nhất) hay khôngbão hòa (oleic (18:1) và linoleic (18:2) là các axit béo không bão hòa phổ biến nhất) (bảng 1).Nội san khoa học Viện Cơ khí Số 01 – 11/2015 48 CHÀO MỪNG NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20/11/2015 Ưu điểm của bio-oil100 làm nhiên liệu thay thế là tính lỏng, sẵn có, khả năng tái sinh, chứarất ít lưu huỳnh và hợp chất thơm, có khả năng phân huỷ sinh học. Nhược điểm chính của bio-oil100 là độ nhớt cao hơn từ 10 đến 17 lần so với nhiên liệu diesel, có khối lượng riêng và sức căng bề mặt lớn nên khả năng bay hơi kém, phản ứngcủa các chuỗi hydrocarbon không bão hòa nên làm dầu dễ bị biến chất. Chỉ số cetane của bio-oil100 nhỏ hơn so với nhiên liệu diesel truyền thống chính vì vậy, khả năng bay hơi, hòa trộn, hìnhthành hỗn hợp và cháy của bio-oil100 kém hơn. Bảng 1. Tính chất hóa học của bio-oil100 Thành phần TT Bio-oil100 Diesel ...