在我国,有全部使用沼气的单燃料沼气发动机及部分使用沼气的双燃料沼气-柴油发动机。下表为两种发动机的性能比较。
两种发动机的性能比较
项目
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单燃料式发动机
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双燃料式发动机
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点火方式
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电点火方式
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压缩点火方式
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原理
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将“空气沼气”的混合物在气缸内压缩,用火花塞使其燃烧,通过火塞的往复运动得到动力
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将“空气燃烧气体”的混合物在气缸内压缩,用点火燃料使其燃烧,通过火塞的往复运动得到动力,是复合燃料发动机
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优点
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① 不需要辅助燃料油及其供给设备
② 燃料为一个系统,在控制方面比可烧两种燃料的发动机简单
③ 发动机价格较低
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① 用液体燃料或气体燃料都可工作
② 对沼气的产量和甲烷浓度的变化能够适应
③ 如由用气体燃料转为用柴油燃料在停止工作,发动机内不残留未燃烧的气体,因为饿耐腐蚀性好
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缺点
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工作受到供给的沼气的数量和质量的影响
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① 用气体燃料工作时也需要液体辅助燃料
② 需要液体燃料供给设备
③ 控制机构稍复杂
④ 借个较单燃料式发动机稍高
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近十几年由于农村家庭责任制、大中型的工厂化畜牧场的建立及环境保护等原因,我国的沼气机、沼气发电机组已向两极方向发展。农村主要向3~10千瓦沼气机和沼气发电机组方向发展,而酒厂、糖厂、畜牧场、污水处理厂的大中型环保能源工程,主要向单机容量为50~200千瓦的沼气发电机组方向发展。国外,绝大多数小型沼气发电机均有原汽油机改装而成,其功率大都下降,一般下降15%~20%,而柴油机改装成小功率的沼气机很少,原因在于其控制系统均采用电子调速系统来控制混合器,增加了成本。在国内,大多数小功率沼气机的改装都以柴油机为主,功率相对下降10%~15%,主要原因为沼气中含甲烷量少,发动机工作容积不变,不能增加混合气热值所致,热效率在33%~36%之间。
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