Elkraft Forskning og Udvikling 2004.pdf - Energinet.dk
Share Embed Flag
Download ePaper

Elkraft Forskning og Udvikling 2004.pdf - Energinet.dk

Elkraft Forskning og Udvikling 2004.pdf - Energinet.dk Elkraft Forskning og Udvikling 2004.pdf - Energinet.dk

energinet.dk
from energinet.dk More from this publisher
13.07.2015 Views

Projekt: Stempelmotor med dampindsprøjtning Program: PSO Program 2001Nummer: FU1402 Indsatsområde: Kraftvarme og anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektet sigter mod at forbedre el-virkningsgraden af et gasmotorbaseretanlæg ved at udnytte en del af spildvarmen i udstødsgassen til produktionaf damp, som derpå ekspanderes i forbrændingsmotorens cylinder. Eftermotoren tilføjes et efter-forbrændingskammer for reduktion af uforbrændtgas og CO i røggassen. Endelig skaffes vandet til processen ved kondenseringaf vanddampen i røggassen. Den beskrevne proces har principielle lighedspunktermed den, som finder sted i en evaporativ gasturbine (HATproces,FU1404), blot at der benyttes en stempelmotor i stedet for en gasturbine.Projektet er en forundersøgelse til afklaring af væsentlige tekniske,procesmæssige og økonomiske udfordringer. Bl.a. skal det afklare spørgsmålvedrørende korrosion og smøring. Vurdering af processen fra relevantemotorfabrikanter skal også indgå i forundersøgelsen.På basis af en opstillet model af den termodynamiske STIPE-proces undersøgerprojektet de opnåelige virkningsgradsforbedringer i forhold til ennormal gasfyret gnisttændingsgasmotor og kommer frem til forbedringerpå omkring 15%. Hvis dampindsprøjtningens reduktion af NOx-dannelse ogreduktion af tendens til bankning udnyttes til at hæve motorens kompressionsforhold,skulle virkningsgradsforbedringer omkring 30% være mulig.I rapporten ses der også på nogle af de konstruktionsproblemer, somdamp-indsprøjtning medfører, herunder specielt dampindsprøjtningsventilerne.Forskellige ventiltyper samt styringen af disse er belyst.Det var hensigten, at der på baggrund af projektets resultater skulle tagesstilling til igangsættelse af en eventuel næste fase. Resultaterne har ikkegivet anledning til at igangsætte næste fase.Yderligere informationRapporten: ”STIPE (STeam Injected Piston Engine)”Projektperiode 2001 – 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereTK EnergiThomas Koch, TK EnergiLuleå UniversitetForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen og øvrigfinansieringTotal400 100 500151 ⏐ Forskning og udvikling

Projekt: Rekuperativ udstødsreaktor Program: PSO Program 2001Nummer: FU1403 Indsatsområde: Kraftvarme og anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseProjektets formål er at reducere udsendelsen af drivhusgasser og lugtgener franaturgasfyrede motorer på kraftvarmeværker, samtidigt med at anlæggenes totalevirkningsgrad forbedres. Ved at omsætte de uforbrændte komponenter i røggassenvia en katalysator er det muligt ved hjælp af en varmeveksler at hæve temperaturniveauetpå udstødsgassen så højt, at katalysatoren er virksom, og denne del afprocessen ikke kræver tilførsel af energi udefra. Metoden afprøves i et forsøgsprojekt.Processen er relevant i forbindelse med de mange gasmotorbaserede kraftvarmeanlægi Danmark, idet mange af disse har problemer med ufuldstændig forbrændingog deraf følgende lugtgener. Der er gennemført en analyse af økonomien isammenlignelige danske og udenlandske systemer og anlæg til reduktion afuforbrændte kulbrinter. Ud fra resultatet af denne foreløbige analyse ser det ud til,at anlægsprisen kan blive attraktiv i forhold til prisen for konkurrerende løsninger.Sammenfatning af opnåederesultaterForsøgene blev udført på en naturgasfyret motor i DGC’s laboratorium. Forvarmningenaf røggassen skete i en pladevarmeveksler leveret af Balcke-Dürr, og denefterfølgende katalysator blev leveret af Haldor Topsøe A/S. Der blev afprøvet treforskellige katalysatortyper med betegnelserne CKM 42, CKM 62 og CKM 92. Forsøgeneviste ikke større forskelle på de 3 katalysatorer.Rekuperationsprincippet virkede, idet det var muligt at opvarme røggassen til entemperatur efter katalysatoren på op til ca. 650 ºC alene ved hjælp af varmeudviklingeni katalysatoren.Ved ca. 600ºC som middeltemperatur i katalysatoren vil der altid ske en rensning afuforbrændte kulbrinter (UHC) på over 90% (CH 4 -ækvivalenter) samtidig med, at dersker en væsentlig reduktion af formaldehyd . CO-emissionen var samtidig undergrænseværdien for gasmotorer. Ved 620ºC var rensningen næsten 100%.Ved lavere middeltemperatur i katalysatoren falder rensningsprocenten, også somfunktion af driftstiden. Regenerering af katalysatorerne er heller ikke effektiv vedlavere driftstemperaturer.Yderligere informationRapporten: ”Rekuperativ katalytisk udstødsreaktor til stationære gasmotorer”Projektperiode 2001 - 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederDansk Gasteknisk Center (DGC)Peter Hinstrup, DGCØvrige deltagere -Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen og øvrigfinansieringTotal1.281 834 2.115152 ⏐ Forskning og udvikling

Projekt: Stempelmotor med dampindsprøjtning Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001Nummer: FU1402 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektet sigter mod at forbedre el-virkningsgraden af et gasmotorbaseretanlæg ved at udnytte en del af spildvarmen i udstødsgassen til produktionaf damp, som derpå ekspanderes i forbrændingsmotorens cylinder. Eftermotoren tilføjes et efter-forbrændingskammer for reduktion af uforbrændtgas <strong>og</strong> CO i røggassen. Endelig skaffes vandet til processen ved kondenseringaf vanddampen i røggassen. Den beskrevne proces har principielle lighedspunktermed den, som finder sted i en evaporativ gasturbine (HATproces,FU1404), blot at der benyttes en stempelmotor i stedet for en gasturbine.Projektet er en forundersøgelse til afklaring af væsentlige tekniske,procesmæssige <strong>og</strong> økonomiske udfordringer. Bl.a. skal det afklare spørgsmålvedrørende korrosion <strong>og</strong> smøring. Vurdering af processen fra relevantemotorfabrikanter skal <strong>og</strong>så indgå i forundersøgelsen.På basis af en opstillet model af den termodynamiske STIPE-proces undersøgerprojektet de opnåelige virkningsgradsforbedringer i forhold til ennormal gasfyret gnisttændingsgasmotor <strong>og</strong> kommer frem til forbedringerpå omkring 15%. Hvis dampindsprøjtningens reduktion af NOx-dannelse <strong>og</strong>reduktion af tendens til bankning udnyttes til at hæve motorens kompressionsforhold,skulle virkningsgradsforbedringer omkring 30% være mulig.I rapporten ses der <strong>og</strong>så på n<strong>og</strong>le af de konstruktionsproblemer, somdamp-indsprøjtning medfører, herunder specielt dampindsprøjtningsventilerne.Forskellige ventiltyper samt styringen af disse er belyst.Det var hensigten, at der på baggrund af projektets resultater skulle tagesstilling til igangsættelse af en eventuel næste fase. Resultaterne har ikkegivet anledning til at igangsætte næste fase.Yderligere informationRapporten: ”STIPE (STeam Injected Piston Engine)”Projektperiode 2001 – 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereTK EnergiThomas Koch, TK EnergiLuleå UniversitetForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal400 100 500151 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling

logo

products

Resources

Company

Terms of service
Privacy policy
Cookie policy
Cookie settings
Imprint
Change language
Made with love in Switzerland
© 2024 Yumpu.com all rights reserved

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!