近日，內蒙古自治區科技重大專項“摻氫天然氣（HCNG）內燃機關鍵技術研發及示范應用”項目順利完成結題驗收。

“摻氫天然氣內燃機關鍵技術研發及示范應用”項目牽頭單位是內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摻氫（5%-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據分析研究，完成摻氫天然氣燃料特性數據庫構建，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、層流火焰速度數據和文獻對比誤差不大于5%。構建了適用于HCNG內燃機燃燒系統研發的HCNG燃料化學反應動力學機理；結合HCNG發動機燃燒模型，構建了能夠精確預測 NOx 排放的數值仿真模型；HCNG內燃機工作過程數值仿真獲得的缸內壓力示功圖與實驗測量值峰值誤差小于2%；構建了HCNG發動機缸內著火和湍流火焰加速傳播爆震預測模型，實現了發動機缸內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%，填補了國內空白。項目團隊完成了摻氫天然氣內燃機燃燒系統、進排氣系統、增壓系統、電控系統等關鍵系統及零部件研發。

項目團隊研制的摻氫天然氣（HCNG）內燃機試驗平臺

項目團隊研制了兩款發電用摻氫天然氣內燃機，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《往復式內燃燃氣發電機組污染物排放限值》第二階段排放限值要求；摻氫天然氣內燃機發電機組成功實現示范應用。

項目團隊研制的發電用摻氫天然氣內燃機

項目團隊完成了商用車用摻氫天然氣（HCNG）內燃機樣機研制，HCNG內燃機最大凈功率為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燃機

項目團隊申請發明專利50余項，發表高水平學術論文100余篇，完成5項國標、團標制定。項目團隊研發的摻氫天然氣內燃機關鍵技術，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：“總體技術達到國際先進水平，其中摻氫燃氣內燃機燃燒理論研究和技術居國際領先水平”，獲得北京市科學技術獎一等獎。

2024年6月，國家發改委將“終端天然氣摻氫（HCNG）示范項目”列為《天然氣利用管理辦法》優先類支持項目，為我國天然氣摻氫（HCNG）內燃機技術創新和新產品研制提供了重要政策支撐。內蒙古自治區科技重大專項“摻氫天然氣內燃機關鍵技術研發及示范應用” 項目順利完成結題驗收，為我國摻氫天然氣內燃機關鍵技術自主創新和商業應用奠定了堅實基礎。