Nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu biogas cho động cơ đốt trong

Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐOÀN THANH VŨ Đề Tài: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NHIÊN LIỆU BIOGAS CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Chuyên ngành: KỸ THUẬT ÔTÔ – MÁY KÉO Mã Số : 60.52.53 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2008 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc -o0o TP HCM, ngày tháng năm 2007 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS Nguyễn Hữu Hường Cán chấm nhận xét : Th.S Văn Thị Bông Cán chấm nhận xét : PGS TS Đỗ Văn Dũng Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 18 tháng 01 năm 2008 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : ĐOÀN THANH VŨ Ngày, tháng, năm sinh : 19 – 07 – 1979 Chuyên ngành : Kỹ thuât Ô tô Máy kéo Phái : Nam Nơi sinh: Tiền Giang MSHV : 01305291 I- TÊN ĐỀ TÀI : Nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu Biogas cho động đốt II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : II.1 Nhiệm vụ: Phân tích, thu thập số liệu, đề xuất giải pháp nhằm đưa vào ứng dụng nhiên liệu Biogas cho động đốt II.2 Nội dung: Tình hình ô nhiễm khí thải động đốt trong, ô nhiễm môi trường Giải pháp tìm nguồn nhiên liệu thay nguồn nhiên liệu gốc hoá thạch Nguồn sinh Biogas khả ứng dụng loại nhiên liệu cho động đốt Phân tích, tính chọn hệ thống nhiên liệu Biogas cho động thử nghiệm Thử nghiệm kết Kết luận hướng phát triển đề tài III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày bắt đầu thực LV ghi định giao đề tài) IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30/11/2007 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Nguyễn Hữu Hường CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH TS Nguyễn Hữu Hường PGS, TS Phạm Xuân Mai KS Ngô Xuân Ngát Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày tháng năm 2007 TRƯỞNG PHÒNG ĐT - SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy TS Nguyễn Hữu Hường hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ, động viên tạo điều kiện thuận lợi đóng góp cho đề tài để em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô tham gia giảng dạy lớp Cao học Kỹ thuật Ô tô – Máy kéo khóa 2005, thầy Khoa Kỹ thuật giao thông cán Phòng quản lý sau đại học trường Đại học Bách Khoa hết lòng dạy dỗ, hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho em suốt trình học tập Xin cảm ơn thầy, cô phản biện bỏ thời gian công sức để đọc tập luận văn đóng góp ý kiến quý báu giúp em hoàn thiện nội dung luận văn Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô môn ô tô, cám ơn thầy Nguyễn Đình Hùng hỗ trợ nhiệt tình trình thực thử nghiệm cho đề tài, cám ơn trang trại Mai Hoa Thôn hỗ trợ nhiệt tình suốt thời gian chạy thực nghiệm Cuối xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè gần xa, bạn lớp Cao học Kỹ thuật Ô tô – Máy kéo khóa 14, khóa 2005 tất anh chị đồng nghiệp quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi mặt suốt thời gian tham gia khóa học hoàn thành luận văn Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2007 TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài luận văn “Nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu Biogas cho động đốt trong” trình bày theo trình tự sau: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Phân tích tình hình nhiên liệu giới Việt Nam, khảo sát nhu cầu sử dụng động cỡ nhỏ nông thôn Việt Nam, giải pháp tìm nguồn nhiên liệu thay nhiên liệu truyền thống Với nhu cầu thực tế khả ứng dụng Biogas làm nhiên liệu cho động đốt đòi hỏi phải nghiên cứu, phân tích yếu tố liên quan đến thành phần khí Biogas, tính kỹ thuật động Chương 3: Tìm hiểu, phân tích thành phần khí Biogas, tính chất vật lý, tính chất hoá học hỗn hợp khí Đánh giá khả ứng dụng biogas làm nhiên liệu cho động đốt Chương 4: Xử lý nhiên liệu thiết kế bố trí hệ thống nhiên liệu biogas Chương 5: Tính toán nhiệt kiểm chứng khả ứng dụng nhiên liệu Biogas Chương 6: Kết thử nghiệm động sử dụng nhiên liệu Biogas Chương 7: Kết luận hướng phát triển SUMMARY In the scope of this research, my thesis on “The Application Of Biogas Fuel In Internal Combustion Engine” is represented in the following sequences: Chapter 1: Overview Chapter 2: Surveying demands of using small-sized and medium-sized engine in rural regions of Vietnam Analysing the practical situation of fuel use in Vietnam and all over the world to find out the solution for seeking for a new kind of fuel which can replace the traditional ones Practical demand and possibility of applying Biogas as fuel for internal combustion engine that requires us to research, analyse gas-related elements and technical functions of the engine Chapter 3: Understanding and analysing gas elements of biogas, physical and chemical properties of the gas mixture And after all, we consider the possibility of applying this kind of gas as the fuel for internal combustion engine Chapter 4: Processing fuel and setting up fuel system of biogas Chapter 5: Calculating tempature, checking the feasibity of applying biogas fuel Chapter 6: Experimental result of biogas-fuel engine Chapter 7: Conclusion and developing orientation i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT LUẬN VĂN Chương I TỔNG QUAN Trang 1.1 Tình hình nghiên cứu liên quan đến đề tài nước 1.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3 Ý nghóa thực tiễn đề tài 1.4 Phương pháp tiếp cận nghiên cứu Chương II NHU CẦU SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ VÀ NHIÊN LIỆU THAY THẾ 2.1 Nhu cầu sử dụng động công suất nhỏ nhiên liệu vùng nông thôn Việt Nam 2.1.1 Nhu cầu sử dụng động công suất nhỏ vùng nông thôn Việt Nam 2.1.2 Nhu cầu sử dụng nhiên liệu 2.2 Các loại nhiên liệu sử dụng động đốt 10 13 2.2.1 Định nghóa nhiên liệu 13 2.2.2 Một số loại nhiên liệu 14 2.3 Biogas nguồn phát sinh Biogas 25 2.3.1 Định nghóa 25 2.3.2 Nguồn phát sinh Biogas 26 2.4 Tình hình sử dụng Biogas, lónh vực ứng dụng Biogas giới Việt Nam 29 2.4.1 Tình hình sử dụng Biogas nước giới 29 2.4.2 Tình hình sử dụng Biogas Việt Nam 31 ii 2.4.3 Các lónh vực ứng dụng Biogas 2.5 Kết luận 33 34 Chương III ĐẶC TÍNH VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BIOGAS TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 35 3.1 Thành phần Biogas 35 3.2 Tính chất vật lý Biogas 36 3.3 Tính chất hóa học Biogas 37 3.4 Đánh giá khả ứng dụng khí biogas làm nhiên liệu cho động đốt 41 3.4.1 Tính chất nhiệt động khí mêtan CH4 41 3.4.2 Ảnh hưởng nước đến khả sinh nhiệt Biogas 43 3.5 Phương án chọn động 44 3.6 Kết luận 46 Chương IV TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU BIOGAS 47 4.1 Giới thiệu 47 4.2 Tính toán nhiệt động 47 4.3 Kết luận 63 Chương V XỬ LÝ NHIÊN LIỆU VÀ THIẾT KẾ BỐ TRÍ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU BIOGAS 64 5.1 Yêu cầu sử dụng nhiên liệu biogas cho động đốt 64 5.2 Xử lý khí Biogas làm nhiên liệu cho động đốt 66 5.2.1 Loại bỏ H2S 66 5.2.2 Loại bỏ CO2 68 5.3 Hệ thống xử lý khí biogas để chạy ñộng ñốt 68 iii 5.4 Thiết kế chế tạo mơ hình 70 5.4.1 Thiết kế hệ thống nhiên liệu sử dụng Biogas 70 5.4.2 Chế tạo mơ hình 75 5.5 Kết luận Chương THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU BIOGAS 76 77 6.1 ðịa điểm, động thiết bị thử nghiệm 77 6.2 Kết thử nghiệm 78 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 85 7.1 Kết luận 85 7.2 Hướng phát triển đề tài 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phụ lục 1: Kết thực nghiệm Phụ lục 2: Bài báo nghiên cứu khoa học cấp trường Luận văn thạc só CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu liên quan đến đề tài nước: Đề tài tập trung tìm hiểu đề tài liên quan nghiên cứu nước theo hướng nghiên cứu tối ưu việc ứng dụng Biogas cho động đốt Ngày nay, người phải đối mặt với vấn đề có tính chất toàn cầu như: lượng, môi trường, nghèo đói, chủ nghóa khủng bố chiến tranh, bệnh tật, giáo dục, dân số, Trong vấn đề lượng môi trường thách thức * Ô nhiễm môi trường (khi nguồn nước, đất, không khí trở nên dơ bẩn, tạo mùi khó chịu) làm ảnh hưởng đến môi trường sống sức khoẻ người,… * Các nguồn gây ô nhiễm: Đối với nguồn không khí: chất hóa học không khí từ khí thải ô tô, máy bay, khí thải công nghiệp, phân hủy chất hữu cơ, bão cát, cháy rừng … Đối với nguồn nước: chất hóa học nước dầu thô, chất thải công nghiệp, phân hủy chất hữu cơ… Đối với đất: loại rác thải, chất thải công nghiệp, phân bón, thuốc trừ sâu, … Ở Việt Nam, theo số liệu Phân viện khoa học kỹ thuật bảo hộ lao động (50 – 60)% khí thải gây ô nhiễm thành phố hoạt động xe giới, theo báo cáo quan hội thảo, nước ta hàng năm phương tiện giao thông thải vào không khí khoảng 2,6 triệu khí CO2; 0,10998 triệu CO 0,021 triệu NOX GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường HVTH: KS Đoàn Thanh Vũ 82 Luận văn thạc só 6.2.2 ðánh giá kết thử nghiệm nồng ñộ chất thải động chạy có tải xăng Biogas: %V So sánh CO có tải 1.8 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 Xang_CO Xaê ng_CO Biogas_CO Biogas_CO Chạy tải thấp Chạy tải trung bình chừng 11 13 15 17 19 Chạy tải cao 21 23 25 27 29 thời gian tăng tải tải Thời gian tăng Hình 6.7 : So sánh kết nồng độ % thể tích CO dùng xăng Biogas PPM So sánh HC có tải 50 45 40 35 30 25 20 15 10 Chạy tải thấp Chạy tải trung bình Chạy tải cao Xang_CO Xaê ng_HC Biogas_HC Biogas_CO 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 gian tảii Thờithời gian tătăng ng tả Hình 6.8 : So sánh kết ppm HC dùng xăng với Biogas GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường HVTH: KS.Đoàn Thanh Vũ 83 Luận văn thạc só Sosá sánh CO2 có tải So nh CO 14 12 %V 10 Chạy tải thấp Xang_CO Xaê ng_CO2 Biogas_CO Biogas_CO Chạy tải trung bình Chạy tải cao 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 thời gian tăng Thờ Thời igian gian tătă nnggtả tả i i tải Hình 6.9 : So sánh kết nồng độ % thể tích CO2 dùng xăng Biogas So sánh O2 So sánh O2 12 Xang_HC Xă ng_O2 Biogas_O Biogas_HC % Thể tích 10 Chạy tải thấp Chạy tải trung bình Chạy tải cao 11 13 15 17 thời tă gian Thời gian ngtăng tảitải 19 21 23 25 27 29 Hình 6.10 : So sánh kết nồng độ phần trăm thể tích O2 dùng xăng Biogas GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường HVTH: KS.Đoàn Thanh Vũ 84 Luận văn thạc só So NOx có tải Sosánh saùnh NO x 25 PPM 20 Chạy tải thấp 15 Chạy tải trung bình 10 Chạy tải cao Xang_CO NOx NOx Biogas_CO 5 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 thờitaê gian Thời gian ngtăng tải tải Hình 6.11 : So sánh kết ppm NOx dùng xăng Biogas So sanh tải điện xăng biogas So sánh tải điện xăng biogas 3500 cơng suất (W) 3000 2500 2000 1500 tai dien _xang tai dien _biogas 1000 500 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Thời thời giangian tăngtăng tải tải Hình 6.12 : So sánh kết tải điện dùng xăng Biogas * ðánh giá kết quả: Tại chế độ có tải thấp, trung bình kết cháy động hồn thiện xăng ảnh hưởng bướm ga điều khiển tốc độ động có tỷ lệ hịa trộn tương thích Các kết cháy cho thấy hỗn hợp khí biogas cháy tốt Thế tốc ñộ cao trở kháng họng nạp nên lượng khơng khí nạp vào xylanh có hiệu suất nạp thấp, dẫn đến khả gia tốc làm động khơng thể tăng tải Hình 6.12 rõ kết ñiện phát ñộng dẫn ñộng máy phát ñiện GVHD: TS Nguyeãn Hữu Hường HVTH: KS.Đoàn Thanh Vũ Luận văn thạc só 85 CHƯƠNG VII: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 7.1 Kết Luận: * Từ kết đạt thí nghiệm mơ hình thử nghiệm động sử dụng nhiên liệu khí biogas cho thấy việc ứng dụng biogas vào sử dụng cho ñộng tĩnh hướng hoàn toàn khả thi * Sử dụng khí biogas để chạy động tĩnh dẫn động máy phát ñiện giải pháp hữu hiệu tiết kiệm lượng bảo vệ môi trường nông thơn Cần có sách hỗ trợ vốn ban ñầu từ nhà nước ñể ñem kết áp dụng cho vùng nông thôn Việt Nam ñặc biệt vùng sâu, vùng xa, vùng chưa có điện lưới kéo đến * Kết đề tài góp phần tích cực đến việc giải ô nhiễm môi trường cho vùng chăn nuôi Việt Nam Giảm thiểu đáng kể lượng khí thải độc hại mơi trường.Vì thế, cần có sách tuyên truyền ñể bà vùng sâu, vùng xa hiểu ñược tận dụng nguồn lượng tái sinh vấn đề cần thiết, giúp bà chăn ni tiết kiệm chi phí 7.1.1 Về phương diện kỹ thuật: Nhiên liệu Biogas thỏa mãn yêu cầu sử dụng cho động đốt trong: * Có khả phát nhiệt lớn đưa vào sử dụng tập trung * Ít bị biến chất q trình bảo quản * Ít gây độc hại cho mơi trường sống người ñối với ñộng thực vật * ðể ñảm bảo tuổi thọ ñộng cơ, nhiên liệu Biogas khơng có chất gây ăn mịn H2S, nước tạp chất gây mài mòn, làm hỏng chi tiết động cơ, ðứng mặt kỹ thuật khí Biogas thỏa mãn phần lớn yêu cầu nhiên liệu dùng ñộng ñốt trong, nguồn nhiên liệu tốt lâu dài cho ñộng ñốt Tuy nhiên chuyển ñổi từ ñộng sử dụng nhiên liệu xăng sang sử dụng biogas phải chấp nhận mức tụt giảm cơng suất động GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường HVTH: KS.Đoàn Thanh Vũ Luận văn thạc só 86 7.1.2 Về phương diện kinh tế: Nếu chất thải từ phân gia súc, gia cầm,…ñược gom lại thành vùng, tập trung làm nguồn sản xuất khí Biogas giá thành nhiên liệu Biogas rẻ nhiên liệu truyền thống nhiều, làm giảm chi phí tăng lợi nhuận ðể tăng suất nhiên liệu khí Biogas bà nơng dân đẩy mạnh chăn nuôi vùng sâu, vùng xa, xây dựng phát triển trang trại có qui mơ lớn, tận dụng rác phế thải từ cơng nghiệp để tạo thành nguồn nhiên liệu cho quốc gia, không bị phụ thuộc vào biến động cạn kiệt dần nhiên liệu dầu mỏ, khí xả gây ô nhiễm cho môi trường 7.1.3 Về phương diện xã hội: Xăng nhiên liệu nhập từ nước giới, ñược sử dụng rộng rãi Việt Nam Do đó, giá thay đổi theo giá thị trường quốc tế, sản xuất khí Biogas chủ động nguồn nhiên liệu, khơng phụ thuộc vào giá khả cung cấp nhiên liệu truyền thống Ở vùng nông thôn Việt Nam, loại ñộng nhỏ ñược sử dụng phổ biến cánh đồng lúa nơng trại Từ cho thấy dùng nhiên liệu Biogas thay cho nhiên liệu xăng vùng miền núi đồng tiết kiệm nhiều Việc sản xuất nhiên liệu Biogas giải ñược nhiều việc làm cho người nông dân nơi công nghiệp chưa phát triển 7.1.4 Về phương diện mơi trường: Sử dụng nhiên liệu Biogas góp phần làm giảm đáng kể lượng khí thải độc hại môi trường Khí thải động sử dụng nhiên liệu Biogas có chứa thành phần CO2, thành phần giúp cho trình quang hợp cối Tóm lại, việc sử dụng nhiên liệu Biogas cho động đốt khơng khơng có hại cho mơi trường mà cịn có lợi cho người kinh tế giải nguồn lao động đáng kể GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường HVTH: KS.Đoàn Thanh Vũ 87 Luận văn thạc só 7.1.5 Về ñiều kiện tự nhiên: Việt Nam nước nơng nghiệp, đất đai màu mỡ, khí hậu nhiệt đới gió mùa thích hợp cho nơng nghiệp trồng trọt, chăn ni gia súc gia cầm Vì việc ứng dụng Biogas khả thi, góp phần nâng cao thu nhập cho bà nơng dân, thúc đẩy kinh tế nơng thơn phát triển 7.1.6 Những thuận lợi khó khăn sử dụng nhiên liệu Biogas 7.1.6.1 Thuận lợi: * Sử dụng khí Biogas làm nhiên liệu cho động đốt chủ động nguồn nhiên liệu, trữ lượng nhiên liệu không hạn chế, không phụ thuộc vào nguồn cung cấp giá thị trường nhö nhiên liệu dầu mỏ Giảm đáng kể lượng nhiễm khí thải động cơ, giảm tượng hiệu ứng nhà kính, cải thiện mơi trường * Thỏa mãn ñược yêu cầu nhiên liệu sử dụng ñộng ñốt * Sử dụng khí Biogas khơng cần tốn chi phí vận chuyển thuế nhập khẩu, khuyến khích đầu tư phát triển nước * Cơng nghệ chế biến Biogas đơn giản, chi phí đầu tư cho thiết bị thấp, sản xuất lúc nơi 7.1.6.2 Khó khăn Biogas cịn khái niệm người dân Việt Nam Việc thực dự án dùng Biogas cho động đốt để phát triển nơng thơn cần có thời gian phổ cập kiến thức cho bà nơng dân GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường HVTH: KS.Đoàn Thanh Vũ Luận văn thạc só 88 7.1.7 Tổng kết: Từ ưu ñiểm bật nhiên liệu Biogas, khí biogas thích hợp để phát triển tốt nơng thơn Việt Nam nói chung nguồn nhiên liệu cho động đốt nói riêng ðứng mặt kỹ thuật sinh khí Biogas nguồn nhiên liệu tốt cho ñộng ñốt làm chất ñốt phục vụ ñời sống ngày vùng nông thôn nước ta ðể khắc phục nhược điểm khí Biogas người ta tiến hành xử lý sấy khan Biogas trước làm nhiên liệu cho động tìm cách khử thành phần H2S ñể tăng tuổi thọ cho ñộng Hố lỏng để chứa, lưu trữ vận chuyển, lưu kho, bảo quản Biogas thỏa trình nạp – nén – cháy – dãn nở sinh công ñộng cơ, công suất Biogas nhỏ công suất xăng khoảng 10% chủ yếu nhiệt trị Biogas nhỏ xăng ñộng sử dụng chế tạo cho xăng cho Biogas Việc chế tạo động sử dụng nhiên liệu Biogas phải tốn kinh phí ban đầu, mà giá vấn ñề ñược quan tâm ñối với người sử dụng nhiên liệu Hiện giới ñã ñang ứng dụng loại nhiên liệu Song ñang ñưa vào thử nghiệm, chưa chủ ñộng ñược nguồn nhiên liệu thay tùy thuộc vào nguồn trữ lượng Nếu nghiên cứu khả thi việc sử dụng sinh khí Biogas hội để ứng dụng vào thực tế Về mặt động cơ, hiệu chỉnh thơng số kỹ thuật để thích hợp sử dụng Biogas Dự án sử dụng Biogas làm nhiên liệu thay cho nhiên liệu truyền thống cho ñộng ñốt ngày trở nên khả thi mở triển vọng cho nguồn nhiên liệu tương lai Chủ ñộng ñược nguồn nhiên liệu thay giảm ô nhiễm môi trường nghiên cứu bước đầu Biogas thỏa mãn yêu cầu sử dụng Tuy nhiên triển khai vào thực tiễn cần có nghiên cứu chun sâu ñể ñáp ứng dược nhu cầu bà nông dân không cần nhiên liệu truyền thống mà hoạtđđộng tốt GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường HVTH: KS.Đoàn Thanh Vũ Luận văn thạc só 89 Nhà nước cần có can thiệp đắn vấn ñề ô nhiễm môi trường chủ ñộng nhiên liệu 7.2 Hướng Phát Triển Của Đề Tài: a Thay đổi tính chọn tỉ số nén, thiết kế tính toán tối ưu hình dáng đường ống nạp cho động cơ, nghiên cứu tới q trình hình thành hỗn hợp, q trình cháy ngược loại động chuyển từ xăng sang khí b Xác định góc đánh lửa tối ưu cho ñộng chuyển ñổi c So sánh mức độ ăn mịn động sử dụng nhiên liệu Biogas với nhiên liệu xăng,… d Hệ thống cảnh báo tải bảo vệ an toàn thiết bị sử dụng GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường HVTH: KS.Đoàn Thanh Vũ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] NGUYỄN VĂN BÌNH – NGUYỄN TẤT TIẾN Nguyên lý động đốt Nhà xuất giáo dục, 2001 [2] BÙI VĂN GA – PHẠM XUÂN MAI – TRẦN VĂN NAM – TRẦN THANH HẢI TÙNG Mô hình hoá trình cháy động đốt Nhà xuất giáo dục, 1997 [3] BÙI VĂN GA Quá trình cháy động đốt Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2002 [4] NGUYỄN HỮU HƯỜNG Nghiên cứu ứng dụng khí hoá lỏng (LPG) xe du lịch Luận án thạc só kỹ thuật – Tp HCM, 1999 [5] KLAUS VON MITZLAFF Engines for biogas Xuất năm 1988 [6] James L Walsh, Jr., P.E - Charles C Ross, P.E - Michel S.Smith - Stephen R Harper - W Allen Wilkins Handbook on Biogas Utilization Nhà xuất lượng Mỹ, 1988 [7] Lược dịch tài liệu Liên Hiệp Quốc Biên dịch : Dương Thị Ngọc Yến Hướng dẫn sản xuất sử dụng khí đốt sinh vật Nhà xuất Đồng Nai, 1984 [8] Viện Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam Hội thảo khoa học lần thú nhiên liệu có nguồn gốc sinh học Biofule & Biodiesel Việt Nam, 2006-12-16 [9] Hồ Tấn Chuẩn – Nguyễn Đức Phú - Trần Văn Tế - Nguyễn Tất Tiến Kết cấu tính toán động đốt (tập 1, ,3) Nhà xuất giáo dục, 1996 [10] NGUYỄN ĐÌNH HÙNG Nghiên cứu ứng dụng Biogas làm nhiên liệu cho động đốt Tp Hồ Chí Minh, 2006 Báo cáo khoa học cấp trường [11] INTERNET : “VietNamNet” Trung tâm tư liệu thống kê - Tổng Cục Thống Kê Việt Nam Email: banbientap@gso.gov.vn Niên giám thống kê năm 2004 [12] Văn Thị Bông Bài giảng:” Nhiên liệu thay “ Trường Đại Học Bách khoa TP Hồ Chí Minh [13] Bùi Văn Ga Ô tô ô nhiễm môi trường Nhà xuất giáo dục, 1999 [14] VƯƠNG NHƯ LONG Nghiên cứu tối ưu trình nạp hình thành hỗn hợp động Diesel Vikyno-RV195 Luận văn thạc só [15] BÙI VĂN GA – NGÔ VĂN LÀNH – NGÔ KIM PHỤNG ðại học ðà Nẵng VENET CÉDRIC Ugif, France Thử nghiệm khí biogas đđộng xe gắn máy Experimental study of supplying biogas on motorcycle engine [16] Thống kê cục thống kê Máy phát điện (ðo xăng) PHỤ LỤC Số liệu khơng tải Ngày: 06/08/2007 ðiều chỉnh gas Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Lít xăng tiêu thụ/giờ 2.00 1.75 2.50 Volt 220 225 224 223 222 225 227 224 226 227 233 232 235 234 233 234 235 232 234 231 239 240 241 238 239 239 239 239 238 238 Ampe Công suất lý Công suất thuyết (W) thực tế (W) CO 3.31 3.35 3.33 3.31 3.30 3.26 3.29 3.34 3.30 3.33 0.81 0.78 0.73 0.77 0.82 0.81 0.80 0.79 0.75 0.77 0.17 0.16 0.18 0.18 0.16 0.18 0.17 0.15 0.19 0.17 HC 15 19 20 21 24 23 18 16 18 19 13 16 11 12 12 13 15 11 12 14 26 36 45 44 41 40 43 39 38 39 CO2 9.3 8.0 8.6 8.5 8.8 8.7 7.9 8.5 8.6 8.9 9.1 9.4 9.7 9.8 9.6 9.1 9.5 9.3 9.7 9.5 10.0 10.2 10.1 10.0 10.3 10.4 10.2 10.1 10.0 10.2 O2 6.78 6.66 6.59 6.68 6.65 6.38 6.49 6.41 6.12 6.70 7.05 7.14 7.12 7.09 6.99 7.04 7.12 7.11 7.13 7.14 5.99 5.91 5.98 5.96 5.97 5.92 5.84 5.81 5.89 5.83 λ 1.45 1.31 1.28 1.29 1.29 1.28 1.29 1.31 1.29 1.28 1.46 1.44 1.43 1.43 1.40 1.40 1.40 1.43 1.44 1.40 1.38 1.39 1.38 1.36 1.36 1.38 1.39 1.36 1.36 1.36 NOx 21.2 19.2 18.8 18.9 19.0 18.8 19.0 19.2 19.0 18.8 21.4 21.2 20.9 20.9 20.5 20.5 20.5 20.9 21.2 20.5 20.2 20.4 20.2 20.0 20.0 20.2 20.4 20.0 20.0 20.0 Giá thành / kW ñiện Máy phát ñiện (ðo xăng) Số liệu có tải Ngày: 06/08/2007 ðiều chỉnh gas Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Lít xăng tiêu thụ/giờ 2.25 2.50 3.50 Volt 184 182 186 185 184 182 184 184 182 186 222 223 222 222 222 222 223 222 223 222 238 238 239 240 238 238 238 239 238 238 Ampe Công suất lý Công suất thuyết (W) thực tế (W) 2,000 1644 1619 1614 1611 1644 1637 1644 1644 1619 1632 3,000 2,332 2,360 2,354 2,354 2,354 2,354 2,360 2,354 2,360 2,354 4,000 3,309 3,309 3,318 3,328 3,309 3,309 3,309 3,318 3,309 3,309 CO 1.63 1.59 1.58 1.57 1.60 1.62 1.58 1.54 1.55 1.52 0.33 0.35 0.33 0.34 0.33 0.35 0.35 0.36 0.33 0.34 0.60 0.62 0.63 0.60 0.64 0.67 0.66 0.62 0.63 0.65 HC 43 40 36 36 39 39 35 36 35 40 16 42 46 24 37 31 38 31 34 33 39 40 45 46 35 36 36 32 33 34 CO2 8.8 8.9 8.8 8.9 8.7 8.8 8.6 8.8 8.8 8.9 10.2 10.5 10.2 10.5 10.6 10.8 10.4 10.1 10.0 10.2 11.6 11.5 11.6 11.9 11.4 11.2 11.3 11.0 11.6 11.5 O2 6.59 6.55 6.66 6.65 6.68 6.36 6.47 6.59 6.28 6.34 5.77 5.63 5.58 5.69 5.64 5.62 5.28 5.59 5.87 5.81 3.88 3.85 3.66 3.67 3.68 3.69 3.45 3.55 3.65 3.49 λ 1.36 1.37 1.33 1.33 1.36 1.36 1.37 1.33 1.33 1.33 1.26 1.27 1.26 1.26 1.26 1.28 1.28 1.27 1.28 1.27 1.19 1.19 1.17 1.18 1.17 1.18 1.18 1.19 1.19 1.17 NOx 19.9 20.1 19.6 19.6 20.0 20.0 20.1 19.6 19.6 19.6 18.5 18.6 18.5 18.5 18.5 18.8 18.8 18.6 18.8 18.6 17.5 17.5 17.2 17.4 17.2 17.4 17.4 17.5 17.5 17.2 Giá thành / kW ñiện Máy phát điện (ðo biogas) Số liệu khơng tải Ngày: 27/07/2007 ðiều chỉnh gas Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao m3 gas tiêu thụ/giờ 1.5 2.5 3.0 Volt 48.6 48.6 48.9 48.2 48.7 46.5 46.2 46.7 48.7 46.6 111 120 121 125 124 122 119 128 124 127 210 193 206 205 209 214 215 218 213 216 Ampe Công suất lý thuyết (W) Công suất thực tế (W) CO 0.13 0.12 0.16 0.17 0.15 0.16 0.12 0.11 0.13 0.14 0.05 0.05 0.06 0.03 0.04 0.05 0.07 0.06 0.07 0.07 3.37 3.41 3.38 3.36 3.39 3.37 3.35 3.32 3.33 3.30 HC 431 432 409 415 412 411 403 412 419 415 49 43 51 57 54 52 50 44 41 43 99 105 106 104 98 89 97 95 91 102 CO2 7.1 7.0 8.0 7.6 7.6 7.8 7.3 7.9 8.0 8.1 9.6 10 10.5 10 10.2 10.9 10.6 10.7 10.3 10.3 11 10.8 13.1 12.4 12.8 12.0 12.6 12.4 12.5 12.8 O2 10.65 10.23 9.80 9.47 9.45 9.49 9.63 9.12 9.23 9.13 6.28 5.68 5.58 5.44 5.49 5.63 5.71 5.35 5.80 5.74 1.30 1.33 1.34 1.36 1.42 1.28 1.37 1.29 1.36 1.40 λ 1.94 1.91 1.66 1.77 1.77 1.76 1.82 1.72 1.71 1.71 1.44 1.38 1.32 1.32 1.36 1.28 1.35 1.33 1.37 1.36 0.95 0.95 0.97 0.98 0.94 0.91 0.94 0.98 0.95 0.97 NOx 28.3 28.0 24.3 26.0 26.0 25.8 26.6 25.2 25.2 25.1 21.1 20.2 19.4 19.4 19.9 18.7 19.8 19.5 20.1 20.0 13.9 13.9 14.3 14.4 13.8 13.5 13.8 14.4 13.9 14.3 Giá thành / kW ñiện Máy máy ñiện (ðo biogas) Số liệu có tải Ngày: 27/07/2007 ðiều chỉnh gas Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình T bình Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao Cao m3 gas tiêu thụ/giờ 3.0 3.5 4.0 Volt 205 209 210 211 207 206 203 201 211 205 200 201 203 200 201 202 200 201 200 203 229 227 228 226 229 225 227 224 229 228 Ampe Công suất lý thuyết (W) 2,000 3,000 4,000 Công suất thực tế (W) 1544 1519 1514 1511 1544 1537 1544 1544 1519 1532 2,132 2,160 2,154 2,154 2,154 2,154 2,160 2,154 2,160 2,154 3,009 3,009 3,018 3,028 3,009 3,009 3,009 3,018 3,009 3,009 CO 0.06 0.03 0.04 0.05 0.03 0.02 0.04 0.06 0.07 0.03 0.50 0.47 0.49 0.48 0.42 0.46 0.44 0.39 0.41 0.45 0.05 0.05 0.04 0.05 0.05 0.03 0.04 0.03 0.03 0.03 HC 10 9 23 19 14 16 17 15 18 16 19 18 29 27 26 28 25 29 27 24 28 26 CO2 10.0 9.9 10.2 10.5 10.0 10.1 10.2 10.4 10.0 10.2 11.2 11.9 11.5 11.6 11.2 11.0 11.4 11.8 11.7 11.6 9.8 10.8 10.9 10.6 10.8 10.7 10.5 10.4 10.5 10.3 O2 5.59 5.75 5.65 5.72 5.84 5.39 5.64 5.48 5.55 5.57 2.49 2.87 2.75 2.68 3.22 3.14 2.85 2.67 2.87 2.65 6.49 5.85 5.33 4.98 4.87 5.22 5.32 5.60 5.47 5.12 λ 1.38 1.39 1.38 1.34 1.34 1.38 1.38 1.39 1.34 1.34 1.08 1.14 1.19 1.20 1.18 1.18 1.18 1.19 1.18 1.18 1.45 1.30 1.30 1.35 1.32 1.33 1.32 1.30 1.41 1.44 NOx 20.2 20.4 20.3 19.7 19.6 20.2 20.2 20.4 19.7 19.7 15.8 16.7 17.4 17.6 17.3 17.3 17.3 17.4 17.3 17.3 21.2 19.1 19.1 19.8 19.4 19.6 19.4 19.1 20.7 21.2 Giá thành / kW điện LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : ĐOÀN THANH VŨ Sinh ngày : 19 tháng 07 năm 1979 Nơi sinh: Tiền Giang Địa chỉ: 226/6 Tân Hoà Đông, P Bình Trị Đông, Q Bình Tân, Tp HCM Quá trình đào tạo: - Từ năm 1997 đến 2002: Sinh viên Trường Đại Học Thủy Sản, sở 2, TP.Hồ Chí Minh + Năm tốt nghiệp: 2002 + Chuyên ngành: Cơ khí Động Lực - Từ năm 2003 đến 2005: Học viên Bồi dưỡng sau đại học Trường Đại Học Bách Khoa - Từ năm 2005 đến 2007: Học viên cao học Trường Đại Học Bách Khoa + Chuyên ngành: Kỹ thuật Ôtô – Máy kéo + Mã ngành: 60.52.35 Quá trình làm việc Từ tháng năm 2002 đến nay: Làm việc Công ty ô tô MêKông (Mekong Auto Corporation) ... : Nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu Biogas cho động đốt II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : II.1 Nhiệm vụ: Phân tích, thu thập số liệu, đề xuất giải pháp nhằm đưa vào ứng dụng nhiên liệu Biogas cho động đốt. .. SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ VÀ NHIÊN LIỆU THAY THẾ Biogas hỗn hợp khí dùng làm nhiên liệu cho động Xăng động Diesel Tuy nhiên, giới hạn đề tài, tập trung trình bày ứng dụng Biogas làm nhiên liệu cho động. .. thải động đốt sử dụng nhiên liệu truyền thống xăng, dầu gây ra, nhà nghiên cứu khoa học giới tìm loại nhiên liệu thay cho nhiên liệu truyền thống Có nhiều lượng nhiên liệu có khả thay cho nhiên liệu