[实用新型]生物质粉末燃料内燃机

说明书

技术领域

生物质粉末燃料的内燃机，涉及内燃发动机装置。

背景技术

能源是人类生存和发展的前提和基础，人类文明的进程中总是与所用能源的种类及其利用方式紧密相联。目前人类赖以生存和进行经济建设的一次能源主要是矿物能源。矿物能源的使用不但对环境有巨大的破坏作用，而且随着全球能耗的日益增长，矿物能源迅速减少。海湾战争以来，作为内燃机能源的石油价格不断攀升，能源问题是摆在我们面前的重要的课题。由于地球上的石油资源是有限的，在石油资源尚未枯竭之前，我们寻找代替能源的步伐必须加快。

各国的科学家们正在寻找内燃机燃油的代用品的新能源中，常见的有5种：1.天然气：早在19世纪60年代，法国人就用过以煤气作燃料的发动机。天然气的辛烷值高，对空气的污染程度小，而且在冬季发动机启动好。世界上已有180万辆汽车改用天然气作动力燃料。但是天然气不能再生，还是会用完，而且天然气加气站的设备比普通的加油站的设备要大和贵。2.氢气：液态氢是一种很好的燃料。现在已经出现了用氢作燃料的汽车。液态氢的缺点是密度太小，沸点太低。3.酒精：酒精中的甲醇和乙醇是汽油最现实的竞争者。困难在于提炼酒精的原料不十分丰富。日本研究用海藻作原料，挪威研究用针叶树的木材提炼酒精，墨西哥已成功地从仙人掌中提炼出酒精，新西兰采用桔子皮提炼汽车燃料，并初见成效。据测算，1平方米植物能提炼出1千克的燃料，是目前汽油成本的3倍。4.水：人们发现，在燃油中掺水效果良好。实验证明，一般加水10％最理想。但是水只能是在燃油中少量掺人，不能完全取代。5.萘苯混合燃料：人们早已知道用萘作燃料。20世纪20年代，有人作过用15％的萘和85％的苯混合作燃料的试验，使用中发动机运转良好。萘的辛烷值可与质量最好的苯相比。只要加入一定量的萘，其效果就很显著。但萘的价格比汽油贵得多。上述燃油的代用品各有利弊，在推广应用中还有一定的问题。可见，在现有技术中，采用气体和液体作为内燃机燃料的研究较多，采用固体可燃粉末作为内燃机燃料却很少。

太阳，是一个取之不尽，用之不竭的能源宝库，它每秒投递到地面上的能量高达80万亿于瓦，相当于550万吨煤的能量。绿色植物的光合作用，将太阳能转化为化学能是固定利用太阳能的最佳手段。开发生物质能是一种充分利用自然力的最经得起岁月考验的战略决择。根据估计，地球上的植物，每年通过捕获和储存太阳能，制造出1000多亿吨的纤维素和难以计数的糖分子和木质素。生物质能是最洁净最廉价的能源。我国是农业大国，每年农作物秸杆等废弃物达10亿吨以上，但是大量的农作物秸杆没有很好利用，很多在田头就地焚烧，浓烟滚滚，遮天盖地，不但造成环境污染，还会影响飞机的正常飞行。秸杆气化技术和沼气技术应用以来，已有很大的改善。但现有技术对植物能的利用率还是很低。

关于生物质能的利用，近年来已受到各国的高度重视，在德国再生能源中有生物能源作为动力燃料。生物动力燃料的种类较多，主要有生物柴油、生物糖醇、沼气、生物甲醇、植物油、合成生物动力燃料等。2005年以来德出台了生物动力燃料补偿办法，使得生物动力燃料的价格比普通柴油每升便宜10欧分。生物动力燃料是从植物纤维素中提炼的，可用作动力燃料，也可作添加剂。2004年德国年产量为3.4万吨；2005年产量已达50万吨。为了缓解全球变暖，英国开始寻求生物能发电和供热，利用植物发电是很好的减少温室效应、控制全球变暖的手段，英国计划可再生能源发电的比例到2010年达到10％，到2020年再翻一番，研究表明利用生物质每年可减少3×10⁶t碳的排放，相当于325万辆汽车的排放。

生物燃料是近年来开展研究与应用新型燃料，由于矿物能源(石油、煤炭、天然气等)的使用面临两个严重的问题，其一：储量有限，从长远来看必将面临能源危机；其二：矿物能源的使用对环境的巨大破坏作用。因此人们寻求清洁的可再生能源及其利用技术，受到广泛的关注。生物资源作为一种相对稳定的可再生资源是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，在我国这些生物质的利用日渐被人们所重视，在这样背景下，发展生物质能源转化技术，使之能成为高品位的能源和其他产品，具有广阔的前景。