根據(jù)英國(guó)石油公司（BP）對(duì)2015年世界能源的統(tǒng)計(jì)審查，世界化石燃料消耗量每天增加80萬(wàn)桶。2014年，美國(guó)，中國(guó)和印度的燃油消耗量分別比2013年增加了1.2％，2.6％和7.1％。世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)現(xiàn)，世界上80％的城市居民吸入劣質(zhì)空氣，每年因污染的環(huán)境而造成300萬(wàn)人的早期死亡。新德里是世界上污染最嚴(yán)重的大城市，其次是開(kāi)羅和達(dá)卡等其他大城市。美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）確定了印度和中國(guó)的NOx排放量呈上升趨勢(shì)。由于使用可再生資源，美國(guó)的NOx減少了50％，而中國(guó)的NOx卻增加了20％e50％。因此，通過(guò)將可再生能源投入使用，會(huì)導(dǎo)致NOx含量和大氣中其他有害污染物的減少。2014年，全球生物燃料產(chǎn)量增長(zhǎng)了7.4％。不同種類的生物脂質(zhì)，如原始植物油，用過(guò)的植物油，非食用油，基于動(dòng)物脂肪的油和藻類，都可用于生產(chǎn)生物柴油。

圖為柴油儲(chǔ)油罐

影響NOx排放變化的關(guān)鍵因素是儲(chǔ)油罐溫度。之前已經(jīng)記錄了NOx排放與燃燒溫度之間的關(guān)系。根據(jù)模擬結(jié)果，NOx含量達(dá)到化學(xué)計(jì)量峰值，然后在稀和濃燃料濃度時(shí)均下降。由于熱NOx依賴于火焰溫度的現(xiàn)象，在較高的燃?xì)饣旌蠚鉁囟认掠^察到的最高NOx排放速率。隨著溫度的升高，熱NOx的形成呈指數(shù)增長(zhǎng)。創(chuàng)建了一個(gè)二維燃燒室數(shù)學(xué)模型，并觀察到煤直徑的增加導(dǎo)致了更高的火焰溫度，這往往會(huì)導(dǎo)致更高的NOx排放。為了提高噴射正時(shí)，較長(zhǎng)的點(diǎn)火延遲時(shí)間導(dǎo)致在預(yù)混燃燒階段燃燒的燃料量增加，從而導(dǎo)致儲(chǔ)油罐溫度升高，這是排放物中NOx濃度較高的原因。同時(shí)，較高的噴射壓力導(dǎo)致在預(yù)混燃燒階段較高的放熱速率，從而導(dǎo)致較高的儲(chǔ)油罐溫度，這歸因于NOx排放量更大。

目前關(guān)于單獨(dú)使用樟腦油和柴油的直接研究是對(duì)生物柴油領(lǐng)域的新研究。在這項(xiàng)研究中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了使用紅外熱像儀對(duì)儲(chǔ)油罐測(cè)溫與NOx排放之間的相關(guān)性的新程序。

圖為柴油50％負(fù)載條件下儲(chǔ)油罐溫度分布

介紹由樟腦油和生物廢物資源（如動(dòng)物脂肪渣油和廢食用油）獲得的燃料混合物的性能，排放和燃燒特性。一直堅(jiān)持使用紅外熱像儀來(lái)對(duì)儲(chǔ)油罐測(cè)溫，以及對(duì)各種混合物為燃料的壓燃式直噴柴油機(jī)中NOx形成的影響。性能分析結(jié)果表明，與柴油相比，所有生物柴油混合物的規(guī)模均呈下降趨勢(shì)。在整個(gè)樟腦油混合物中，由于其較低的粘性，因此比其他混合物具有更好的性能。

燃燒分析表明，所有替代燃料混合物都在較早的曲柄角處表現(xiàn)出燃燒開(kāi)始。點(diǎn)火延遲時(shí)間隨所有混合物的負(fù)載增加而減小。所有混合燃料的燃燒持續(xù)時(shí)間都比柴油的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，其中樟腦油的最低，這歸因于其較低的粘度，霧化效果更好。

根據(jù)排放結(jié)果：

NOx隨所有混合燃料中生物柴油濃度的增加而增加。在替代燃料中，樟腦油的NOx值最低。同時(shí)，從廢食用油中獲得的生物柴油由于其較高的氧含量而導(dǎo)致了較高的NOx排放。

因此可以得出結(jié)論，通過(guò)將NOx排放濃度與紅外熱像儀對(duì)儲(chǔ)油罐測(cè)溫相結(jié)合，提出了一種新的排放調(diào)查程序。樟腦油混合物在所有性能，燃燒和排放方面均顯示出比其他源自動(dòng)物脂肪渣油和廢食用油的生物柴油更積極的結(jié)果。體積比為20％的樟腦油混合物適用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，無(wú)需進(jìn)行任何發(fā)動(dòng)機(jī)改裝。未來(lái)可通過(guò)紅外熱像儀校準(zhǔn)和優(yōu)化儲(chǔ)油罐測(cè)溫，以測(cè)量不同生物柴油的NOx排放變化。

參考文獻(xiàn)

2016. Mohamed Shameer a, K. Ramesh. Experimental evaluation on performance, combustion behavior and influence of in-cylinder temperature on NOx emission in a D.I diesel engine using thermal imager for various alternate fuel blends. Energy. 2016.