柴油节油剂NANO在燃油锅炉的探析

　　【摘要】NANO柴油节油剂是北大方正集团北大博雅科贸有限公司研制生产的，是继NONA柴油添加剂（主要用于车、船等使用柴油的内燃机设备）之后，将最新的纳米科技成果再次应用于柴油中起到节能环保效果的高科技纳米材料产品。
【关键词】节约燃油消耗，清除燃油室内积碳，降低燃烧后的污染物


一、NANO柴油节油剂的功效
1、节约燃油，平均可达10%
2、降低污染物排放，保护环境，可以降低柴油燃烧过程中的污染物CO（一氧化碳）、HC（碳氢化合物）、Nox（氮氧化物）、FSN（烟度）、PM10（颗粒物）等排放量。废气中SO2排放速率下降11.8%，Mox排放速率下降38.5%。
3、    清除燃烧室内的沉积物。
4、改善柴油的低温流动性。
5、清洁油路，养护设备，延长锅炉设备使用寿命。


二、功效机理
NANO柴油节油剂加入到柴油中后，会迅速扩散成为6纳米尺度的球形水颗粒，每个水颗粒均被强度很高的二元协同纳米界面材料所包围。这种介观尺度的水颗粒，可以在室温所提供的热运动能量下获得每秒十几米的热运动速度，从而使柴油节油剂在布朗运动的作用下在柴油中形成热力学稳定的分散相。在燃烧室内，进入燃烧室的每个燃油雾滴（100微米以上的尺度）中都含有数万个纳米水颗粒，由于燃烧室内的高温，纳米水颗粒的温度超过其中在那个压力下的沸点时，根据微爆理论，这些水颗粒会同时发生蒸汽爆炸，从而炸碎燃油雾滴，使燃油二次雾化，并与空气充分混合，燃油燃烧更完全，放出热量更多，从而达到提高炉内火焰温度、节约燃油的目的。柴油雾化更好、燃烧得更安全了，其燃烧产生的污染物CO（一氧化碳）、HC（碳氢化合物）、Nox（氮氧化物）、FSN（烟度）、PM10（颗粒物）等排放量自然也就降低了。
使用NANO柴油节油剂，纳米水颗粒的微爆作用能消除锅炉喷嘴和燃烧室内壁的沉积物，并最终将沉积物清除干净，使喷嘴的雾化效果和容器壁的传热效率恢复正常。油耗降低，热能使用率提高。除此以外，NANO柴油节油剂含有部分有清洁净作用的化学物质，可以将油路中的胶质杂质等污物溶解清除，保持油路通畅。
柴油在低温下，会有蜡晶析出，蜡晶之间的相互摩擦作用使柴油的低温流动性变差。加入NANO柴油节油剂后，其中的纳米水颗粒分散到柴油析出的蜡晶表面，成为一个个纳米级的“微轴承”，将蜡晶之间接触层的滑动摩擦改变成滚动摩擦，降低了摩擦阻力，提高了柴油的低温流动性。


三、    添加比例及方法
NANO柴油节油剂按剂油比1：8000（重量比）的比例添加，通常在柴油燃烧使用前的储缺罐中添加，适当加以搅拌或是循坏、静置需15-24小时以上（根据油罐的大小和形状而定），以保证NANO柴油节油剂均匀地分散在柴油中，NANO柴油节油剂分散时间越长，分散效果越好，使用效果越显著。


四、效益分析
1、节能分析：NANO柴油节油剂可以改善柴油的流动性并以燃烧时充分雾化，使柴油充分燃烧。
2、    环保分析：随着公众环保意识的不断增强，各地对工厂排污的要求也越来越严格。大部分地区已经对排污改费，并对过量排污加收罚款。工厂对烟气排放一般采用专用设备，需要大量的投资和专人管理、采购安装和使用费用较高。使用NANO柴油节油剂，可以减少甚至免除治理污染所投入的费用，从而节约大量资金。
3、    设备保养分析：柴油一般含有一定的胶质，这些胶质会在油路中沉积，需要定期清除。同时由于燃烧不充分，没有完全燃烧的柴油组分会在锅炉喷嘴和燃烧室内壁产生沉积物，也需要定期维护。采用NANO柴油节油剂可以减少维修费用和生产中断造成的损失。


五、使用新型燃油添加剂后，烯烧具有以下特点：
1、雾化效果好，液滴颗小，分布均匀，集雾化、气化与空气的均匀混全与燃油完全燃烧于一体，减少“爆燃”，使燃烧完全。
2、当燃油经喷油嘴喷入燃烧室后被雾化，而添加剂的“微爆”又使油滴分裂成纳米尺度的油气颗粒。这些微小的单个分子颗粒的快速运动，分加强湍流效果，使油料燃烧充分。在蒸发的同时表面燃油和内核燃油不断地运动、交换。使燃烧实现均衡反应，使燃烧更充分。
3、由于燃烧均匀，燃料燃烧完全，空气过剩系数有所下降。废气中CO、CH和Nox等有害气体含量降低。
4、在燃烧时，火焰温度在1000℃以上，火焰中碳黑与水蒸汽发生如下反应：
C+H2O=CO+H2-118.6*10J/mol。这一吸热反应既减少了烟尘浓度，又防止了局部高温，从而抑制了Nox的生成。
5、双向调节：每种锅炉都有其独有的最佳燃烧范围，最大燃烧效率，当供汽出现波动，燃油雾化情况变化，燃烧情况产生变动后，使燃油雾化改善，燃烧弹性增加，扩大了最佳燃烧范围，最大燃烧效率，提高燃烧效率。
同时，它还具有以下特点：①纳米添加剂中有双亲功能的有机大分子，降低了油水的界面能力，能改善柴油的低温性能和流动性。②减少锅炉燃烧区的积碳。即能在燃烧过程中利用“微爆原理”去除原有的积碳。③使用简单方便，适用范围大，不需要添加辅助设置。

附：
杭州市中医院燃油锅炉节油剂测试报告
1、    测试目的。为了了解NANO纳米柴油节油剂在上海华中锅炉厂制造的燃油锅炉上的效果。
2、测试设备。上海化中WNS2-1.0-Y(Q)，威索燃烧器。
3、测试方法。采用空载测试法，即在锅炉空载（不供气）的情况下，锅炉蒸汽压力均在自动控制条件从0.5Mpa烧至0.8Mpa，记录下空白（无燃油添加剂）和加剂后锅炉每次燃烧所耗用的时间，以及油耗的油位读取，取相应的平均值进行比较，从而得出节油效果。
4、测试结论。NANO纳米柴油节油剂基本原理是将油滴微爆进行二次雾化，达到汽化程度，使之彻底燃烧，降低油耗，同时清除积炭。降低锅炉排污和排烟温度，清洁油路，保护锅炉本体，使之长久正常运行，真正达到“节能、环保、减污、增效”的效果。
据现场观察，使用本节油剂后，锅炉燃烧状况（火势等）有一定程度的改善（火光变白，排烟温度下降等），起到保护本锅炉作用。本次测试节油率确认在6.48%左右，具有一定的节油效果。
在节能效果明显的同时，使用节油剂后锅炉油路清畅，污染物排放减少，燃烧状况明显改善，排烟温度下降，污染得到控制，周边环境进一步改观，锅炉本体运行正常，维护费用下降，社会效益和间接效益明显提高。