Ảnh hưởng hàm lượng hydrogen đến động cơ chạy bằng hỗn hợp biogas-hydrogen trong hệ thống năng lượng tái tạo hybrid

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 NO_x tăng do tăng nhiệt độ cháy. Mức độ phát thải NO_x có mối quan hệ chặt chẽ với áp suất cực đại trong xi lanh, áp suất cực đại càng cao, mức độ phát thải NO_x càng lớn. Khi động cơ làm việc với f=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 NO_x 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.