近日，內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專項“摻氫天然氣（HCNG）內(nèi)燃機關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及示范應用”項目順利完成結(jié)題驗收。

“摻氫天然氣內(nèi)燃機關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及示范應用”項目牽頭單位是內(nèi)蒙古東源科技有限公司，清華大學、西安交通大學、廣西玉柴機器股份有限公司、河南柴油機重工有限責任公司、江蘇毅合捷汽車科技股份有限公司、北京氫潔能源科技有限公司、北京啟迪清潔能源科技有限公司、北京華業(yè)陽光新能源有限公司為項目參研單位。

項目團隊完成了高壓下?lián)綒洌?%-100%）天然氣燃料可燃極限、層流/湍流燃燒速度及著火延遲期的測量及數(shù)據(jù)分析研究，完成摻氫天然氣燃料特性數(shù)據(jù)庫構(gòu)建，建立了HCNG化學反應動力學模型；HCNG化學反應動力學模型預測可燃極限、著火延遲期、層流火焰速度數(shù)據(jù)和文獻對比誤差不大于5%。構(gòu)建了適用于HCNG內(nèi)燃機燃燒系統(tǒng)研發(fā)的HCNG燃料化學反應動力學機理；結(jié)合HCNG發(fā)動機燃燒模型，構(gòu)建了能夠精確預測 NOx 排放的數(shù)值仿真模型；HCNG內(nèi)燃機工作過程數(shù)值仿真獲得的缸內(nèi)壓力示功圖與實驗測量值峰值誤差小于2%；構(gòu)建了HCNG發(fā)動機缸內(nèi)著火和湍流火焰加速傳播爆震預測模型，實現(xiàn)了發(fā)動機缸內(nèi)湍流燃燒模擬和爆震準確預測。

項目團隊研制的高溫高壓湍流定容燃燒彈平臺

項目團隊率先完成了功能完備、性能先進的摻氫天然氣（HCNG）內(nèi)燃機試驗平臺研制，該試驗平臺HCNG燃料的摻氫比范圍為0%~100%，填補了國內(nèi)空白。項目團隊完成了摻氫天然氣內(nèi)燃機燃燒系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等關(guān)鍵系統(tǒng)及零部件研發(fā)。

項目團隊研制的摻氫天然氣（HCNG）內(nèi)燃機試驗平臺

項目團隊研制了兩款發(fā)電用摻氫天然氣內(nèi)燃機，有效功率分別為500 kW和1500kW，最高有效熱效率大于42%，滿足NB/T 42112- 2017《往復式內(nèi)燃燃氣發(fā)電機組污染物排放限值》第二階段排放限值要求；摻氫天然氣內(nèi)燃機發(fā)電機組成功實現(xiàn)示范應用。

項目團隊研制的發(fā)電用摻氫天然氣內(nèi)燃機

項目團隊完成了商用車用摻氫天然氣（HCNG）內(nèi)燃機樣機研制，HCNG內(nèi)燃機最大凈功率為284 KW，最高有效熱效率為40.6 %，排放滿足國六限值要求。

項目團隊研制的車用摻氫天然氣內(nèi)燃機

項目團隊申請發(fā)明專利50余項，發(fā)表高水平學術(shù)論文100余篇，完成5項國標、團標制定。項目團隊研發(fā)的摻氫天然氣內(nèi)燃機關(guān)鍵技術(shù)，被黃震院士、郭孔輝院士、黃維和院士、馬玉山院士等多位院士鑒定評價為：“總體技術(shù)達到國際先進水平，其中摻氫燃氣內(nèi)燃機燃燒理論研究和技術(shù)居國際領(lǐng)先水平”，獲得北京市科學技術(shù)獎一等獎。

2024年6月，國家發(fā)改委將“終端天然氣摻氫（HCNG）示范項目”列為《天然氣利用管理辦法》優(yōu)先類支持項目，為我國天然氣摻氫（HCNG）內(nèi)燃機技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品研制提供了重要政策支撐。內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專項“摻氫天然氣內(nèi)燃機關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及示范應用” 項目順利完成結(jié)題驗收，為我國摻氫天然氣內(nèi)燃機關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新和商業(yè)應用奠定了堅實基礎。