TÓM TẮT:
Hydrogen có những đặc tính như giới hạn cháy mở rộng, tốc độ cháy cao, hệ số khuếch tán lớn, nhiệt độ đoạn nhiệt cao nên khi pha trộn vào biogas giúp cải thiện hiệu suất và giảm phát thải ô nhiễm. Tuy nhiên, khi hàm lượng hydrogen cao thì phát thải NOx tăng do tăng nhiệt độ cháy. Mức độ phát thải NOx có mối quan hệ chặt chẽ với áp suất cực đại trong xi lanh, áp suất cực đại càng cao, mức độ phát thải NOx càng lớn. Khi động cơ làm việc với φ=1, với hàm lượng hydrogen từ 10-20% thì tính năng kinh tế, kỹ thuật và mức độ phát thải ô nhiễm của động cơ được cải thiện. Tuy nhiên, khi hàm lượng hydrogen trong hỗn hợp tăng vượt quá 20% thì phát thải NOx tăng mạnh trong khi công chỉ thị chu trình của động cơ thay đổi rất ít theo hàm lượng hydrogen. Nghiên cứu đề xuất hàm lượng thể tích hydrogen trong hỗn hợp với biogas khoảng 20% là tối ưu cả về hiệu suất nhiệt và mức độ phát thải ô nhiễm.
Từ khóa: Năng lượng tái tạo; hydrogen; ô nhiễm không khí;động cơ đánh lửa cưỡng bức.
EFFECT OF HYDROGEN CONTENT ON ENGINE USING BIOGAS-HYDROGEN IN HYBRID RENEWAL ENERGY SYSTEM Abstract: Hydrogen has special properties such as extended combustion limit, high combustion rate, large diffusion coefficient, high adiabatic temperature, so when added to biogas, it helps to improve efficiency and reduce pollutant emissions. However, when the hydrogen content is high, NOx emissions increase due to the increase in combustion temperature. The level of NOx emissions is closely related to the maximum pressure in the cylinder, the higher the peak pressure, the greater the NOx emission level. When the engine is working with φ=1, with a hydrogen content of 10-20%, the economic, technical and emission levels of the engine are improved. However, when the hydrogen content in the mixture increases beyond 20%, NOx emissions increase sharply while the indicated engine cycle work of the engine increases insignificantly with the hydrogen content. Hydrogen content in the mixture with biogas about 20% is optimal both in terms of thermal efficiency and pollutant emission level. Key words: Renewable energy; hydrogen; air pollution; SI engine. |