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A novel fuel containing glycerol triacetate additive, biodiesel and diesel blends to improve dual-fuelled diesel engines performance and exhaust emissions
Fuel ( IF 6.7 ) Pub Date : 2019-01-01 , DOI: 10.1016/j.fuel.2018.08.142 Eivaz Akbarian , Bahman Najafi
Fuel ( IF 6.7 ) Pub Date : 2019-01-01 , DOI: 10.1016/j.fuel.2018.08.142 Eivaz Akbarian , Bahman Najafi
Abstract Declining petroleum sources and increasing demands for energy and emissions characteristics of fossil fuels combustion lead investigations to clean, available and low-cost energy resources. Dual-fuelled diesel engine by NG as main fuel and biodiesel blend as pilot fuel can be an appreciate idea to reduce engine emissions and using renewable source of fuel. The main aim of present study is to use the blend of glycerol triacetate (GT) additive and biodiesel to reduce emissions and to improve fuel cost of dual-fuelled diesel engine by natural gas as main fuel. Tests performed on dual fueled, constant speed (1500 rpm) diesel engine by two levels of biodiesels (B5, B20) with three levels of GT additives (3%, 5%, 7%) and neat diesel fuel as pilot fuel and four levels of pilot fuel to gaseous fuel (20%, 30%, 40%, 50%). Based on results, using B5A3 as pilot fuel decreased NOx emission by 24% in pilot-to-gaseous (P/G) fuel ratio of 50%. Using B20A3 as pilot fuel significantly reduced PM emission, such that in P/G ratio of 20% it was 85% lower than that of diesel as pilot fuel. CO emission was found to be 72% lower than that of diesel as pilot fuel in case of using B5A7 as pilot fuel in P/G ratio of 20%. Using B5 as pilot fuel in P/G ratio of 20% reduced CO2 emission by about 8% compared to that of diesel as pilot fuel. UHC emission had been increased slightly using biodiesel and GT additive rather than diesel pilot fuel. It was also observed that in the P/G ratio of 40% using B5 fuel, the GP cost was 0.22 $/kWh which is about 15% lower than that for diesel pilot fuel.
中文翻译：
一种含有三乙酸甘油酯添加剂、生物柴油和柴油混合物的新型燃料，可改善双燃料柴油发动机的性能和废气排放
摘要 随着石油资源的减少以及对能源和化石燃料燃烧排放特性的需求不断增加，人们开始研究清洁、可用和低成本的能源。NG 的双燃料柴油机作为主要燃料和生物柴油混合物作为引燃燃料是减少发动机排放和使用可再生燃料来源的一个很好的想法。本研究的主要目的是使用三乙酸甘油酯（GT）添加剂和生物柴油的混合物来减少排放并降低以天然气为主要燃料的双燃料柴油发动机的燃料成本。在双燃料恒速 (1500 rpm) 柴油发动机上进行测试，采用两种级别的生物柴油 (B5、B20) 和三种级别的 GT 添加剂 (3%、5%、7%) 和作为引燃燃料的纯柴油和四个级别引燃燃料到气体燃料的比例（20%、30%、40%、50%）。根据结果，使用 B5A3 作为引燃燃料，在 50% 的引燃与气态 (P/G) 燃料比下，NOx 排放量减少了 24%。使用B20A3作为引燃燃料显着降低了PM排放，使得P/G比为20%时比柴油作为引燃燃料低85%。在使用 B5A7 作为引燃燃料的 P/G 比为 20% 的情况下，发现 CO 排放比柴油作为引燃燃料低 72%。与柴油作为引燃燃料相比，以 20% 的 P/G 比使用 B5 作为引燃燃料可减少约 8% 的 CO2 排放。使用生物柴油和 GT 添加剂而不是柴油引燃燃料，UHC 排放量略有增加。还观察到，在使用 B5 燃料的 P/G 比为 40% 时，GP 成本为 0.22 美元/千瓦时，比柴油引燃燃料低约 15%。使用B20A3作为引燃燃料显着降低了PM排放，使得P/G比为20%时比柴油作为引燃燃料低85%。在使用 B5A7 作为引燃燃料的 P/G 比为 20% 的情况下，发现 CO 排放比柴油作为引燃燃料低 72%。与柴油作为引燃燃料相比，以 20% 的 P/G 比使用 B5 作为引燃燃料可减少约 8% 的 CO2 排放。使用生物柴油和 GT 添加剂而不是柴油引燃燃料，UHC 排放量略有增加。还观察到，在使用 B5 燃料的 P/G 比为 40% 的情况下，GP 成本为 0.22 美元/千瓦时，比柴油引燃燃料低约 15%。使用B20A3作为引燃燃料显着降低了PM排放，使得P/G比为20%时比柴油作为引燃燃料低85%。在使用 B5A7 作为引燃燃料的 P/G 比为 20% 的情况下，发现 CO 排放比柴油作为引燃燃料低 72%。与柴油作为引燃燃料相比，以 20% 的 P/G 比使用 B5 作为引燃燃料可减少约 8% 的 CO2 排放。使用生物柴油和 GT 添加剂而不是柴油引燃燃料，UHC 排放量略有增加。还观察到，在使用 B5 燃料的 P/G 比为 40% 的情况下，GP 成本为 0.22 美元/千瓦时，比柴油引燃燃料低约 15%。在使用 B5A7 作为引燃燃料的情况下，发现 CO 排放比柴油作为引燃燃料低 72%，P/G 比为 20%。与柴油作为引燃燃料相比，以 20% 的 P/G 比使用 B5 作为引燃燃料可减少约 8% 的 CO2 排放。使用生物柴油和 GT 添加剂而不是柴油引燃燃料，UHC 排放量略有增加。还观察到，在使用 B5 燃料的 P/G 比为 40% 时，GP 成本为 0.22 美元/千瓦时，比柴油引燃燃料低约 15%。在使用 B5A7 作为引燃燃料的 P/G 比为 20% 的情况下，发现 CO 排放比柴油作为引燃燃料低 72%。与柴油作为引燃燃料相比，以 20% 的 P/G 比使用 B5 作为引燃燃料可减少约 8% 的 CO2 排放。使用生物柴油和 GT 添加剂而不是柴油引燃燃料，UHC 排放量略有增加。还观察到，在使用 B5 燃料的 P/G 比为 40% 的情况下，GP 成本为 0.22 美元/千瓦时，比柴油引燃燃料低约 15%。
更新日期：2019-01-01
中文翻译：
一种含有三乙酸甘油酯添加剂、生物柴油和柴油混合物的新型燃料，可改善双燃料柴油发动机的性能和废气排放
摘要 随着石油资源的减少以及对能源和化石燃料燃烧排放特性的需求不断增加，人们开始研究清洁、可用和低成本的能源。NG 的双燃料柴油机作为主要燃料和生物柴油混合物作为引燃燃料是减少发动机排放和使用可再生燃料来源的一个很好的想法。本研究的主要目的是使用三乙酸甘油酯（GT）添加剂和生物柴油的混合物来减少排放并降低以天然气为主要燃料的双燃料柴油发动机的燃料成本。在双燃料恒速 (1500 rpm) 柴油发动机上进行测试，采用两种级别的生物柴油 (B5、B20) 和三种级别的 GT 添加剂 (3%、5%、7%) 和作为引燃燃料的纯柴油和四个级别引燃燃料到气体燃料的比例（20%、30%、40%、50%）。根据结果，使用 B5A3 作为引燃燃料，在 50% 的引燃与气态 (P/G) 燃料比下，NOx 排放量减少了 24%。使用B20A3作为引燃燃料显着降低了PM排放，使得P/G比为20%时比柴油作为引燃燃料低85%。在使用 B5A7 作为引燃燃料的 P/G 比为 20% 的情况下，发现 CO 排放比柴油作为引燃燃料低 72%。与柴油作为引燃燃料相比，以 20% 的 P/G 比使用 B5 作为引燃燃料可减少约 8% 的 CO2 排放。使用生物柴油和 GT 添加剂而不是柴油引燃燃料，UHC 排放量略有增加。还观察到，在使用 B5 燃料的 P/G 比为 40% 时，GP 成本为 0.22 美元/千瓦时，比柴油引燃燃料低约 15%。使用B20A3作为引燃燃料显着降低了PM排放，使得P/G比为20%时比柴油作为引燃燃料低85%。在使用 B5A7 作为引燃燃料的 P/G 比为 20% 的情况下，发现 CO 排放比柴油作为引燃燃料低 72%。与柴油作为引燃燃料相比，以 20% 的 P/G 比使用 B5 作为引燃燃料可减少约 8% 的 CO2 排放。使用生物柴油和 GT 添加剂而不是柴油引燃燃料，UHC 排放量略有增加。还观察到，在使用 B5 燃料的 P/G 比为 40% 的情况下，GP 成本为 0.22 美元/千瓦时，比柴油引燃燃料低约 15%。使用B20A3作为引燃燃料显着降低了PM排放，使得P/G比为20%时比柴油作为引燃燃料低85%。在使用 B5A7 作为引燃燃料的 P/G 比为 20% 的情况下，发现 CO 排放比柴油作为引燃燃料低 72%。与柴油作为引燃燃料相比，以 20% 的 P/G 比使用 B5 作为引燃燃料可减少约 8% 的 CO2 排放。使用生物柴油和 GT 添加剂而不是柴油引燃燃料，UHC 排放量略有增加。还观察到，在使用 B5 燃料的 P/G 比为 40% 的情况下，GP 成本为 0.22 美元/千瓦时，比柴油引燃燃料低约 15%。在使用 B5A7 作为引燃燃料的情况下，发现 CO 排放比柴油作为引燃燃料低 72%，P/G 比为 20%。与柴油作为引燃燃料相比，以 20% 的 P/G 比使用 B5 作为引燃燃料可减少约 8% 的 CO2 排放。使用生物柴油和 GT 添加剂而不是柴油引燃燃料，UHC 排放量略有增加。还观察到，在使用 B5 燃料的 P/G 比为 40% 时，GP 成本为 0.22 美元/千瓦时，比柴油引燃燃料低约 15%。在使用 B5A7 作为引燃燃料的 P/G 比为 20% 的情况下，发现 CO 排放比柴油作为引燃燃料低 72%。与柴油作为引燃燃料相比，以 20% 的 P/G 比使用 B5 作为引燃燃料可减少约 8% 的 CO2 排放。使用生物柴油和 GT 添加剂而不是柴油引燃燃料，UHC 排放量略有增加。还观察到，在使用 B5 燃料的 P/G 比为 40% 的情况下，GP 成本为 0.22 美元/千瓦时，比柴油引燃燃料低约 15%。
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