Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật cơ khí động lực: Nghiên cứu sử dụng khí tổng hợp từ sinh khối cho động cơ diesel phát điện cỡ nhỏ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI<br /> <br /> BÙI VĂN CHINH<br /> <br /> NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG KHÍ TỔNG HỢP TỪ SINH KHỐI<br /> CHO ĐỘNG CƠ DIESEL PHÁT ĐIỆN CỠ NHỎ<br /> <br /> Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực<br /> Mã số: 62520116<br /> <br /> TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC<br /> <br /> Hà Nội - 2016<br /> <br /> Công trình được hoàn thành tại:<br /> Trường Đại học Bách khoa Hà Nội<br /> <br /> Người hướng dẫn khoa học:<br /> Phản biện 1. PGS.TS Khổng Vũ Quảng<br /> Phản biện 2. PGS.TS Phạm Văn Thể<br /> <br /> Phản biện 1: PGS.TS Lại Văn Định<br /> Phản biện 2: PGS.TS Lê Hoài Đức<br /> Phản biện 3: TS Bùi Việt Đức<br /> <br /> Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường<br /> họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội<br /> Vào hồi … giờ, ngày … tháng ... năm ...<br /> <br /> Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:<br /> 1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội<br /> 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam<br /> <br /> DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN<br /> <br /> 1. Nguyễn Tiến Cương, Phạm Hoàng Lương, Văn Đình Sơn Thọ, Bùi<br /> Văn Chinh (2014) Nghiên cứu khả năng thay thế diesel bằng sản<br /> phẩm khí từ thiết bị hóa khí than hoa cho hệ thống động cơ diesel<br /> máy phát điện. Tạp chí Năng lượng nhiệt, năm thứ 21, số 117,<br /> tr.11÷14&25.<br /> 2. Ngô Văn Dũng, Khổng Vũ Quảng, Bùi Văn Chinh, Phạm Văn Thể<br /> (2014) Nghiên cứu sử dụng syngas cho động cơ diesel bằng phần<br /> mềm AVL-Boost. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, ĐHCN HN, số<br /> 22, tr.33÷36.<br /> 3. Bùi Văn Chinh, Khổng Vũ Quảng, Phạm Văn Thể (2014) Nghiên<br /> cứu tổng quan về sử dụng nhiên liệu khí syngas trên động cơ đốt<br /> trong. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, ĐHCN HN, số 24,<br /> tr.31÷36.<br /> 4. Bùi Văn Chinh, Khổng Vũ Quảng, Phạm Văn Thể (2015) Nghiên<br /> cứu sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel/syngas trên động cơ máy phát<br /> điện cỡ nhỏ. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, ĐHCN HN, số 27,<br /> tr.60÷63.<br /> 5. Bùi Văn Chinh, Khổng Vũ Quảng, Phạm Văn Thể (2015) Nghiên<br /> cứu thực nghiệm sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel/syngas trên động<br /> cơ diesel máy phát điện cỡ nhỏ. Tuyển tập công trình Hội nghị<br /> khoa học - Cơ học Thủy khí Toàn quốc, tr 51÷60.<br /> 6. Bùi Văn Chinh, Khổng Vũ Quảng, Phạm Văn Thể (2015) Estimate<br /> effects of load condition on replacement proportion of syngas on<br /> dual fuel diesel/syngas. The international Conference on<br /> Automotive Technology for Vietnam - ICAT, October 9-11,<br /> pp.ICAT2015-024 (1/4÷4/4).<br /> <br /> -1MỞ ĐẦU<br /> Nghiên cứu sử dụng nhiên liệu khí cho ĐCĐT, trong đó có nghiên cứu<br /> syngas được sản xuất từ sinh khối ứng dụng cho động cơ diesel máy phát<br /> điện cỡ nhỏ, mục đích là tìm ra các nguồn năng lượng sạch, rẻ, dồi dào để<br /> thay thế cho nguồn nhiên liệu hóa thạch, tuy nhiên vấn đề này ở Việt Nam<br /> chưa được quan tâm đúng mức. Sinh khối là nguồn nguyên liệu từ các phụ<br /> phẩm nông nghiệp hay từ các hoạt động sản xuất lâm nghiệp, để tận dụng<br /> được các nguồn sinh khối này NCS đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu sử<br /> dụng khí tổng hợp từ sinh khối cho động cơ diesel phát điện cỡ nhỏ” kết<br /> hợp với đề tài nghị định thư Việt Nam-Thái Lan (2014) “Nghiên cứu, thiết<br /> kế, chế tạo và vận hành thử nghiệm hệ thống khí hóa sinh khối cung cấp<br /> năng lượng quy mô nhỏ phù hợp với điều kiện Việt Nam”. Đề tài được<br /> thực hiện trên cơ sở phối hợp gi a Viện tiên tiến Khoa học và Công nghệ<br /> với Viện Cơ khí động lực, Trư ng Đại học ách khoa Hà Nội hướng tới<br /> góp ph n giải quyết các vấn đề thực tiễn là phát triển nguồn nhiên liệu<br /> anh, sạch để giảm thiểu nhiễm m i trư ng và đ c iệt là giảm tải cho<br /> lưới điện quốc gia trong gi cao điểm góp ph n n định sản uất và sinh<br /> hoạt cho ngư i dân<br /> i. Mục đích, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài<br /> *) Mục đích nghiên cứu<br /> Đánh giá khả năng sử dụng syngas thay thế diesel truyền thống dùng<br /> cho động cơ diesel - máy phát điện, đồng th i đánh giá ảnh hưởng của việc<br /> sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel/syngas đến tính năng kinh tế, kỹ thuật và<br /> phát thải của động cơ<br /> *) Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br /> Động cơ Mitsubishi S3L2, đây là động cơ diesel 3 xy lanh, 4 kỳ không<br /> tăng áp đang được sử dụng ph biến dẫn động máy phát điện.<br /> Nhiên liệu thử nghiệm gồm diesel và syngas Trong đó syngas được<br /> sản xuất từ các nguồn sinh khối khác nhau và cấp liên tục cho động cơ<br /> Trong quá trình thử nghiệm thành ph n syngas liên tục được kiểm soát.<br /> Nghiên cứu mô phỏng quá trình cấp syngas, hình thành hỗn hợp và<br /> cháy của động cơ diesel - máy phát điện sử dụng lưỡng nhiên liệu<br /> diesel/syngas với lưu lượng syngas khác nhau và được sản xuất từ các<br /> nguồn sinh khối khác nhau.<br /> Ph n thực nghiệm thực hiện nghiên cứu ảnh hưởng của lưỡng nhiên<br /> liệu diesel/syngas với lưu lượng khác nhau đến đ c tính kinh tế, kỹ thuật và<br /> phát thải của động cơ diesel - máy phát điện hoạt động ở các chế độ tải<br /> khác nhau. Trong đó lượng syngas được cấp trực tiếp và liên tục vào đư ng<br /> nạp của động cơ từ hệ thống khí hóa sinh khối.<br /> ii. Phƣơng pháp nghiên cứu<br /> <br /> -2Phương pháp nghiên cứu trên cơ sở kết hợp gi a lý thuyết và thực<br /> nghiệm, trong đó nghiên cứu lý thuyết được tiến hành trên các c ng cụ m<br /> phỏng chuyên sâu, gồm CFD Fluent và AVL-Boost Còn nghiên cứu thực<br /> nghiệm được tiến hành trong PTN Hệ thống Năng lượng nhiệt với sự hỗ trợ<br /> các thiết ị đo hiện đại và đồng ộ của PTNĐCĐT, Trư ng ĐH K Hà Nội<br /> iii. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn<br /> Đã thực hiện thành c ng nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của việc sử<br /> dụng lưỡng nhiên liệu diesel/syngas cho động cơ diesel - máy phát điện đến<br /> tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ<br /> Khi áp dụng kết quả luận án vào thực tế sẽ góp ph n giải quyết vấn đề<br /> cấp thiết hiện nay về nguồn nhiên liệu thay thế, giảm sự phụ thuộc vào<br /> nguồn nhiên liệu truyền thống, khai thác sử dụng hiệu quả nguồn sinh khối<br /> dồi dào có từ phế thải trong ngành n ng lâm nghiệp, cũng như góp ph n<br /> giải quyết ph n nào sự thiếu hụt nguồn điện tại các vùng sâu, vùng a nhất<br /> là nh ng vùng thiếu nguồn điện lưới quốc gia<br /> Luận án là tài liệu tham khảo h u ích trong nghiên cứu sử dụng<br /> syngas và đào tạo chuyên sâu về ngành động cơ đốt trong<br /> iv. Tính mới của Luận án<br /> Syngas là nguồn nhiên liệu thay thế dùng cho động cơ đốt trong có<br /> nhiều tiềm năng Hiện nay, Việt Nam nguồn nguyên liệu sản uất syngas từ<br /> phế phẩm n ng lâm nghiệp rất dồi dào Việc sử dụng syngas thay thế nhiên<br /> liệu ăng và diesel truyền thống sẽ góp ph n tận dụng nguồn phụ phế phẩm<br /> trong n ng, lâm nghiệp cũng như giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu có<br /> nguồn gốc hóa thạch và góp ph n giảm phát thải độc hại<br /> Đã sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp gi a m phỏng và thực<br /> nghiệm để đánh giá khả năng và mức độ ảnh hưởng của tỷ lệ và thành ph n<br /> syngas thay thế, góc phun sớm, áp suất phun nhiên liệu diesel đến tính năng<br /> kinh tế, kỹ thuật và phát thải của động cơ diesel dẫn động máy phát điện cỡ<br /> nhỏ<br /> v. Các nội dung chính trong đề tài<br /> Để thực hiện các nội dung nghiên cứu, luận án được trình bày gồm các<br /> ph n như sau:<br />  Mở đ u<br />  Chương 1. T ng quan<br />  Chương 2. Hình thành hỗn hợp và cháy trong động cơ lưỡng nhiên<br /> liệu diesel/syngas<br />  Chương 3. Mô phỏng cung cấp syngas và chu trình nhiệt động của<br /> động cơ Mitsu ishi S3L2 sử dụng diesel/syngas<br />  Chương 4. Nghiên cứu thực nghiệm và đánh giá<br />  Kết luận chung và phương hướng phát triển<br /> <br />