AT511338A4 - Brennkraftmaschine, insbesondere stationärer gasmotor, umfassend einen brennraum - Google Patents

Brennkraftmaschine, insbesondere stationärer gasmotor, umfassend einen brennraum Download PDF

Info

Publication number
AT511338A4
AT511338A4 ATA1529/2011A AT15292011A AT511338A4 AT 511338 A4 AT511338 A4 AT 511338A4 AT 15292011 A AT15292011 A AT 15292011A AT 511338 A4 AT511338 A4 AT 511338A4
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
fuel
gas
reformer
Prior art date
Application number
ATA1529/2011A
Other languages
English (en)
Other versions
AT511338B1 (de
Inventor
Friedrich Gruber
Guenther Wall
Original Assignee
Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg filed Critical Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg
Priority to ATA1529/2011A priority Critical patent/AT511338B1/de
Priority to PCT/AT2012/000246 priority patent/WO2013056283A1/de
Priority to CN201280060078.1A priority patent/CN103975139A/zh
Priority to EP12778196.1A priority patent/EP2769066A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT511338B1 publication Critical patent/AT511338B1/de
Publication of AT511338A4 publication Critical patent/AT511338A4/de
Priority to US14/247,590 priority patent/US9926837B2/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/04—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0668—Treating or cleaning means; Fuel filters
    • F02D19/0671—Means to generate or modify a fuel, e.g. reformers, electrolytic cells or membranes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0227—Means to treat or clean gaseous fuels or fuel systems, e.g. removal of tar, cracking, reforming or enriching
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/06—Apparatus for de-liquefying, e.g. by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
    • F02M25/0222—Water recovery or storage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0495—Composition of the impurity the impurity being water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0872—Methods of cooling
    • C01B2203/0888—Methods of cooling by evaporation of a fluid
    • C01B2203/0894—Generation of steam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1276—Mixing of different feed components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

Brennkraftmaschine (1), insbesondere stationärer Gasmotor, umfassend einen Brennraum (2), dem über eine Brennraumleitung (3) ein Treibstoff (B-i) aus einer ersten Treibstoffquelle (4) zuführbar ist, eine Vorkammer (5), der über eine Spülgasleitung (6) ein Spülgas (S) zuführbar ist, wobei ein Spülgasmischer (7) vorgesehen ist, in dem ein über eine Treibstoffleitung (8) zuführbarer Treibstoff (B2) aus der ersten Treibstoffquelle (4) oder aus einer zweiten Treibstoffquelle (4') und ein über eine Synthesegasleitung (9) zuführbares Synthesegas (R) mischbar sind und wobei ein Mischerausgang (10) in die Spülgasleitung (6) mündet, wobei das Synthesegas (R) durch einen Reformer (11) erzeugbar ist, dem über eine Reformerzuleitung (12) ein Brennstoff (B3) aus einer Brennstoffquelle (4, 4') zuführbar ist und dessen Reformerausgang (14) in die Synthesegasleitung (9)mündet, wobei eine Kühlvorrichtung (13, 15) zum Kühlen des Synthesegases (R) vorgesehen ist.

Description

70814 30/cr 1
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen stationären Gasmotor, umfassend einen Brennraum, dem über eine Brennraumleitung ein Treibstoff aus einer ersten Treibstoffquelle zuführbar ist, eine Vorkammer, der über eine Spülgasleitung ein Spülgas zuführbar ist, wobei ein Spülgasmischer vorgesehen ist, in dem ein über eine Treibstoffleitung zuführbarer Treibstoff aus der ersten Treibstoffquelle oder aus einer zweiten Treibstoffquelle und ein über eine Synthesegasleitung zuführbares Synthesegas mischbar sind und wobei ein Mischerausgang in die Spülgasleitung mündet, wobei das Synthesegas durch einen Reformer erzeugbar ist, dem übereine Reformerzuleitung ein Brennstoff aus einer Brennstoffquelle zuführbar ist und dessen Reformerausgang in die Synthesegasleitung mündet.
Bei ottomotorisch betriebenen Brennkraftmaschinen erfolgt die Zündung eines Treibstoff-Luft-Gemischs im Brennraum durch Zündeinrichtungen, wobei die Gemischentflammung meist durch einen Funkenüberschlag an den Elektroden einer Zündkerze eingeleitet wird. Alternativ ist es auch bekannt, als Zündeinrichtung eine Laserzündkerze einzusetzen, bei der die benötigte Zündenergie in Form von Laserlicht in den Brennraum eingebracht wird. Insbesondere bei Gasmotoren, bei denen ein Treibgas-Luft-Gemisch entzündet wird, setzt man bei größeren Brennraumvolumina das Magerkonzept ein. Dies bedeutet, dass ein relativ großer Luftüberschuss vorhanden ist, wodurch bei maximaler Leistungsdichte und gleichzeitig hohem Wirkungsgrad des Motors die Schadstoffemission sowie die thermische Belastung der Bauteile möglichst gering gehalten wird. Die Zündung und Verbrennung sehr magerer Treibstoff-Luft-Gemische stellt dabei eine erhebliche Herausforderung für die Entwicklung bzw. den Betrieb moderner Hochleistungsgasmotoren dar.
Ab einer gewissen Baugröße der Gasmotoren (meist etwa oberhalb von sechs Litern Hubraum) ist es erforderlich, ZündVerstärker einzusetzen, um die entsprechend großen Flammwege in den Brennräumen der Zylinder in möglichst kurzer Zeit zu durchlaufen. Als solche Zündverstärker dienen üblicherweise Vorkammern, wobei das am Ende des Kompressionshubes hoch verdichtete Treibstoff-Luft-Gemisch in * « » · ·«· «4 · · · « · « * '1 .......* ..... einem vom Hauptbrennraum des Zylinders abgeteilten relativ kleinen Nebenraum gezündet wird. Dabei wird ein Hauptbrennraum vom Arbeitskolben, der Zylinderlaufbuchse und dem Zylinderkopfboden begrenzt, wobei der Nebenraum (die Vorkammer) durch eine oder mehrere Überströmbohrungen mit dem Hauptbrennraum verbunden ist Häufig werden solche Vorkammern während der Ladungswechselphase mit Treibgas gespült bzw. gefüllt, um das Treibstoff-Luft-Gemisch anzufetten und damit die Verflammungs- und Verbrennungseigenschaften zu verbessern. Dazu wird eine kleine Treibgasmenge von der Treibgaszuführung zum Hauptbrennraum abgezweigt und über eine geeignete, mit einem Rückschlagventil versehene Zufuhreinrichtung in die Vorkammer eingeleitet. Diese Treibgasmenge spült während des Ladungswechsels die Vorkammer und wird deshalb oft als Spülgas bezeichnet. Während der Kompressionsphase strömt das sehr magere Treibstoff-Luft-Gemisch des Hauptbrennraumes durch die Überströmbohrungen in die Vorkammer und vermischt sich dort mit dem Spülgas. Das Verhältnis von Treibstoff zu Luft im Gemisch wird in Form der Luftüberschusszahl λ angegeben. Eine Luftüberschusszahl von λ = 1 bedeutet dabei, dass die im Gemisch vorhandene Luftmenge genau jener Menge entspricht, die erforderlich ist, um eine vollständige Verbrennung der Treibstoffmenge zu ermöglichen. Die Verbrennung erfolgt in einem solchen Fall stöchiometrisch. Große Gasmotoren werden bei Volllast üblicherweise mager bei einem A von ca. 1,9 bis 2,0 betrieben, das heißt die Luftmenge im Gemisch entspricht etwa der doppelten stöchiometrischen Luftmenge. Durch die Spülung der Vorkammer mit Treibgas ergibt sich nach Vermischung mit dem Treibgas-Luft-Gemisch aus dem Hauptbrennraum ein mittleres λ in der Vorkammer von ca. 0,8 bis 0,9. Damit ergeben sich optimale Entflammungsbedingungen und aufgrund der Energiedichte intensive, in den Hauptbrennraum austretende Zündfackeln, die zu einem raschen Durchbrennen des Treibstoff-Luft-Gemischs im Hauptbrennraum führen. Bei solchen λ-Werten erfolgt die Verbrennung allerdings auf maximalem Temperaturniveau, sodass auch die Wandtemperaturen im Vorkammerbereich entsprechend hoch sind. Daraus resultieren einerseits eine entsprechend hohe thermische Belastung der Vorkammer und der darin • · ··«« «* «·»· ‘3 angeordneten Bauteile (z.B. Zündkerze, Ventile) und andererseits unerwünscht hohe Stickoxidemissionen.
Mit zunehmender Steigerung der Motorleistung sowie durch die Maßnahmen zur Steigerung des Wirkungsgrades kommt es darüber hinaus vermehrt zu Rußbildung in der Vorkammer. Der daraus resultierende Rußgehalt im Motorabgas führt zur Beeinträchtigung des Wärmeübergangs im Abhitzekessel sowie zu Problemen bei bestimmten Anwendungen von Gasmotoren, beispielsweise zur CC>2-Düngung von Gewächshäusern.
Eine Möglichkeit zur Vermeidung der Rußbildung besteht darin, das Treibstoff-Luft-Gemisch in der Vorkammer abzumagern und durch einen leichten Sauerstoffüberschuss den freien Kohlenstoff zu oxidieren. Dabei ergeben sich jedoch andere Probleme, die damit Zusammenhängen, dass überschüssiger Sauerstoff bei den sehr hohen Verbrennungstemperaturen knapp über λ = 1 zur Heißkorrosion an kritischen Stellen in der Vorkammer, insbesondere an den Überströmbohrungen sowie an den Zündkerzenelektroden, führen kann.
Aus dem Stand der Technik ist auch bekannt, das einer Vorkammer zuzuführende Spülgas mit entsprechenden Gasen anzureichern, um die Zündwilligkeit des Spülgases bei Magerbetrieb der Brennkraftmaschine zu erhöhen. So zeigt die US 6,739,289 B2 eine Methode zum Anreichern eines Vorkammer-Spülgases mit Wasserstoff. Dabei wird der Treibstoff für die Vorkammer durch einen Reformer geleitet, um den Treibstoff mit Wasserstoff anzureichern. Als Reformer können bekannte thermochemische Reaktoren wie beispielsweise Dampfreformer eingesetzt werden. Als nachteilig bei den bekannten Einrichtungen und Verfahren ist anzuführen, dass sich durch eine direkte Zuführung des durch den Reformer erzeugten Synthesegases zu den Vorkammern der Brennkraftmaschine eine verringerte Lebensdauer der Vorkammern und der darin angeordneten Bauteile ergibt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und eine erhöhte Lebensdauer der Vorkammer und der darin angeordneten Bauteile zu erzielen.
Insbesondere soll eine ungewolltethermische Belastung (z.B. Heißkorrosion) der Vorkammer und der darin angeordneten Bauteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung ist also vorgesehen, dass eine Kühlvorrichtung zum Kühlen des Synthesegases vorgesehen ist.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Reformiereinrichtungen führen das durch den Reformer erzeugte Synthesegas direkt den Vorkammern bzw. den Brennräumen der Brennkraftmaschine zu. Das Synthesegas aus Reformierprozessen hat jedoch je nach Betriebspunkt Temperaturen von 500°C bis 900°C. Wird nun das Synthesegas mit diesen hohen Temperaturen in die Vorkammer eingebracht, so führt dies zu einer erhöhten thermischen Belastung der Bauteile und zu Nachteilen in der Verbrennung, beispielsweise kann eine ungewollte Selbstzündung ausgelöst werden.
Durch eine Abkühlung des Synthesegases kann die Temperatur des der Vorkammer zugeführten Spülgases weiter reduziert werden, wodurch eine unnötig hohe thermische Belastung der Vorkammer und der darin angeordneten Bauteile vermieden werden kann.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Kühlvorrichtung eine erste Kühlstufe und eine der ersten Kühlstufe nachgeschaltete zweite Kühlstufe aufweist. Um eine optimale Integration des Reformerbetriebs mit dem Gasmotorbetrieb zu erreichen, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Kühlvorrichtung Teil eines Kühlkreislaufs ist, der auch zur Kühlung weiterer Komponenten der Brennkraftmaschine, vorzugsweise der Zylinderlaufbuchsen und/oder der Zylinderköpfe, dient.
Beim Reformer kann es sich um einen autothermen chemischen Reaktor handeln, dem zur Erzeugung des Synthesegases ein Kohlenwasserstoffe beinhaltender
Brennstoff (z.B. Erdgas) aus einer Brennstoffquelle zuführbar ist. In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Brennstoffquelle für den Reformer die erste Treibstoffquelle oder die zweite Treibstoffquelle ist. Es kann dabei auch vorgesehen sein, dass eine einzige Treibstoffquelle sowohl Treibstoff für den Brennraum und das Spülgas als auch den Brennstoff für den Reformer liefert.
Die Zuführung des Brennstoffs aus einer von der ersten Treibstoffquelle und/oder der zweiten Treibstoffquelle gesonderten Brennstoffquelle erweist sich jedoch besonders dann als vorteilhaft, wenn ein sehr heizwertschwaches Treibgas als Haupttreibstoff für die Brennkraftmaschine verwendet wird. In diesen Fällen würde die Verwendung des Treibgases der Brennkraftmaschine als Ausgangsbasis für die thermochemische Stoffumwandlung im Reformer ungünstige Verbrennungseigenschaften in den Vorkammern ergeben, Durch Verwendung von heizwertstarken und zum Beispiel zur besseren Lagerhaltung in flüssiger Form vorliegenden Brennstoffen kann ein relativ heizwertstarkes Synthesegas mit guten Verbrennungseigenschaften erzeugt werden. Die Erzeugung eines optimal zusammengesetzten Spülgases, unabhängig von der Beschaffenheit des Haupttreibstoffes für die Brennkraftmaschine, ermöglicht eine deutlich bessere Nutzbarkeit von sehr heizwertschwachen Treibgasen. Als heizwertschwache Treibgase können zum Beispiel Gichtgas oder Hochofengase genannt werden. Als alternative Spülgasbrennstoffe können beispielsweise Dieselkraftstoff oder Heizöl, LPG (Butan oder Propan) oder biogene Brennstoffe wie Ethanol oder Methanol verwendet werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass dem Reformer über wenigstens eine Stoffstromleitung wenigstens einer der folgenden Stoffströme zuführbar ist: Wasser und/oder Wasserdampf und/oder Luft und/oder ein Treibstoff-Luft-Gemisch und/oder ein Abgas der Brennkraftmaschine und/oder der Brennstoff.
Um die dem Reformer zuzuführenden Stoffströme optimal vermengen zu können, kann ein Reformgasmischer vorgesehen sein, in den die Stoffstromleitungen einmünden, wobei im Reformgasmischer die dem Reformer zuführbaren Stoffströme mischbar sind und wobei ein Reformgasmischerausgang in die Reformerzuleitung mündet.
Um die dem Reformer bzw. Reformgasmischer zuzuführenden Stoffströme auf ein vorteilhaftes Druckniveau zu bringen, kann ein Verdichter vorgesehen sein, durch den die dem Reformer zugeführte Luft und/oder das dem Reformer zugeführte Treibstoff-Luft-Gemisch verdichtbar ist.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die dem Reformer zugeführte Luft und/oder das dem Reformer zugeführte Treibstoff-Luft-Gemisch ein Teilstrom der Luft bzw. des Treibstoff-Luft-Gemischs für den Brennraum ist. Die Verwendung eines für den Brennraum der Brennkraftmaschine aufgeladenen Treibstoff-Luft-Gemischs als 02-Stoffstrom für den Reformer bringt eine wesentliche Energieeinsparung gegenüber einer Verdichtung von Umgebungsluft in einer gesonderten Verdichtungseinrichtung.
Eine besondere Ausführungsvariante sieht vor, dass eine Dampferzeugungsvorrichtung zur Erzeugung des dem Reformer zuführbaren Wasserdampfs vorgesehen ist.
Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass die Dampferzeugungsvorrichtung zur Erzeugung des Wasserdampfs eine Abgaswärme der Brennkraftmaschine oder die bei der Erzeugung des Synthesegases anfallende Abwärme nutzt, indem die Dampferzeugungsvorrichtung in einer Abgasleitung oder in der Synthesegasleitung angeordnet ist.
Im Rahmen eines integrierten Reformergasmotorenkonzepts kann auch vorgesehen sein, dass für die Reformierung und Shiftreaktion im Reformer die Wärme-, Stoff- und Kühlkreisläufe der Brennkraftmaschine sowie das Druckniveau des Abgases der Brennkraftmaschine in der Art und Weise genutzt werden, dass für die Erhitzung der Stoffströme vor Eintritt in den Reformer - insbesondere für das Hochfahren aus dem kalten Zustand - die Abgaswärme, für die Zuführung von Kohlendioxid (C02),
Wasser (H20) und Sauerstoff (02) ein Teil des Abgases und für die Rückkühlung des
Reformates bzw. Synthesegases der Gemischkühlwasserkreislauf herangezogen werden.
Unter anderem kann also vorgesehen sein, dass dem Reformer über eine Stoffstromleitung ein Abgas der Brennkraftmaschine zuführbar ist. Dieser Abgas-Stoffstrom für den Reformer kann dabei auch über ein entsprechendes Stoffstromventil mengenregelbar sein. Eine besonders vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass dem Reformer das Abgas vor dessen Durchströmen durch einen Abgasturbolader zuführbar ist, wodurch das vorder Abgasturbine vorherrschende Druckniveau entsprechend genutzt werden kann.
Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Stoffstrom leitu ng für das Abgas von der Abgasleitung abzweigt, vorzugsweise vor einem Abgasturbolader oder zwischen Abgasturbinen eines Abgasturboladers der Brennkraftmaschine. Bei mehrstufigen Abgasturboladern - beispielsweise mit zwei Abgasturbinen - kann demnach vorgesehen sein, dass das Abgas zwischen den zwei Abgasturbinen entnommen wird und somit das dort vorherrschende Druckniveau aufweist. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, das Abgas nach dessen Durchströmen durch den Abgasturbolader zu entnehmen und dem Reformer zuzuführen. In diesem Fall weist das Abgas ein geringeres Druckniveau als vor dem Abgasturbolader oder zwischen den Abgasturbinen des Abgasturboladers auf.
Vorzugsweise kann generell auch vorgesehen sein, dass in der Stoffstromleitung für das Abgas ein Abgasfilter angeordnet ist. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensdauer der Katalysatoroberfläche des Reformers aus.
Abgas setzt sich je nach Motorbetriebspunkt üblicherweise zusammen aus den Komponenten Wasserdampf mit etwa 11 Vol.-%, Kohlendioxid (C02) mit ca. 5 Vol.-% und Sauerstoff (02) mit ca. 10 Vol,-%. Den Rest bilden Stickstoff (N2) und andere Spurenkomponenten. Über das Verhältnis des zudosierten Abgases zum zu reformierenden Brennstoff kann das Verbrennungsverhalten der Brennkraftmaschine beeinflusst werden. Bei höherem Abgasanteil wird die Verbrennung in der Vorkammer kühler und der Zündimpuls in den Brennraum schwächer. Damit kann z.B. die Brenndauer erhöht und unter Inkaufnahme eines etwas schlechteren Wirkungsgrades der Brennkraftmaschine die Klopffestigkeit erhöht und der maximale Zylinderdruck reduziert werden. Dies kann wünschenswert sein, um eine optimale Anpassung des Brennverlaufs an Treibgase mit zeitlich veränderlicher Klopffestigkeit zu erzielen oder um die Brennkraftmaschine zeitlich begrenzt in einem Überlastbetrieb zu betreiben, beispielsweise zur Spitzenlastabdeckung.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die dem Reformer zugeführte Brennstoffmenge etwa 1 bis 2 Vol.-% der gesamten Treibstoffmenge der Brennkraftmaschine beträgt. In Relation dazu kann günstigerweise die dem Reformer zugeführte Abgasmenge etwa das 3-fache bis 5-fache dieses Gasvolumenstroms betragen.
Abgas hat gegenüber der Verwendung von Wasserdampf neben den energetischen auch chemische Vorteile, sodass im Idealfall durch die Verwendung von Abgas auf eine davon gesonderte Zudosierung von Wasserdampf verzichtet werden kann.
Je höher der Wasserdampfanteil im Stoffstromgemisch in der Reformerzuleitung, desto stärker verlagert sich das Reaktionsgleichgewicht auf die Seite von H2 und C02 zu Lasten von CO und desto geringer ist die Gefahr der Verrußung der Katalysatoroberfläche des Reformers. Der in den Reformer eingebrachte Wasserdampf wird jedoch nur zu einem Teil chemisch aufgebraucht. Der andere Teil verlässt den Reformer mit dem Synthesegas. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann daher vorgesehen sein, dass der Kühlvorrichtung eine Kondensatabscheidevorrichtung nachgeschaltet ist. Nach einer Rückkühlung des Synthesegases auf z.B. 45°C kann ein in der Kondensatabscheidevorrichtung anfallendes Kondensat, vorzugsweise Wasser, über eine Kondensatleitung dem Reformer rückführbar sein. Das Kondensat kann dabei direkt unter Druck in den Reformer bzw. einen Reformgasmischer oder in eine Stoffstrom leitu ng für das Abgas der Brennkraftmaschine eingedüst werden oder aber auch nach einer Verdampfung als Wasserdampf in den Reformer bzw. den Reformgasmischer oder in eine Stoffstromleitung für das Abgas der Brennkraftmaschine eingebracht werden. Zur Verdampfung kann dabei die bei der 9
Erzeugung des Synthesegases anfallende Abwärme oder die Abwärme der Brennkraftmaschine, z.B. die Abgasabwärme, genutzt werden.
Generell können die Mengen der dem Reformer bzw. dem Reformgasmischer zuzuführenden Stoffströme (z.B. Wasser, Luft, Treibstoff-Luft-Gemisch, Wasserdampf, Abgas, Brennstoff) über entsprechende Stoffstromventile und der dem Spüigas bzw. dem Spülgasmischer zuzuführende Treibstoff bzw. darin enthaltenes Methan (CH4) über ein Spülgastreibstoffventil eingestellt werden, beispielsweise über eine entsprechende Steuer- oder Regeleinrichtung. Eine Veränderung der entsprechenden Stoffstrom- und Spülgastreibstoffmengen kann auch durch ein vorhandenes Motormanagementsystem vorgenommen werden.
Dadurch kann eine Einstellung und Regelung der Zusammensetzung des Spülgases gemäß Motorbetriebsparameter durch Regelung des Reformers über die Stoffstrommengen der Stoffströme und damit Reformierung der jeweils optimalen Menge des Brennstoffs und nachfolgender Mischung von Synthesegas mit nichtreformiertem Treibstoff erfolgen. Eine solche Einstellung und Regelung einer von einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (z.B, Motorlast) abhängigen, geeigneten Zusammensetzung des Spülgases ermöglicht unter anderem eine Optimierung des Motorbetriebs betreffend Wirkungsgrad, eine Optimierung des Motorbetriebs betreffend Emissionen und eine Minimierung von Energieverlusten aufgrund der hohen Temperaturen im Reformer (exotherme Reformerreaktion). Insbesondere kann damit erreicht werden, dass im Reformer nur jene Menge an Wasserstoff (H2) produziert wird, die für optimale Spülgaseigenschaften notwendig ist. Dadurch kann auch bei schwankenden Betriebszuständen der Brennkraftmaschine und Teillastfällen ein optimaler und wirtschaftlicher Betrieb gewährleistet werden. Generell kann damit auf Änderungen im Motorbetrieb (z.B. Teillast) reagiert werden und es lassen sich dadurch minimale Stickoxidemissionen (NO*) bei gleichzeitiger Minimierung der Ruß- und Gesamtkohlenwasserstoff' Emissionen (THC) erzielen.
Vorzugsweise lässt sich die Zusammensetzung des Spülgases so einstellen, dass es einen Wasserstoff-Anteil von 10-35 Vol.-% und einen Methanantei! von 10-35 ·· * ·» ·»·# »· ·· »»·«·« · « * ♦ I * ♦ * * * · ι * m* •fo ·:· *··*—“*·* —*
Vol.-% aufweist. Der Wasserstoff- und Methananteil im Spiilgas kann auch in einer analytischen Funktion zu einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (z.B. Motorlast) und zur Treibstoffzusammensetzung stehen.
An Sensorik können im Falle einer Steuerung bzw. Regelung der Spülgaszusammensetzung Sensoren für Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid an geeigneten, dem Fachmann bekannten, Messpunkten in der Brennkraftmaschinenanlage vorhanden sein. Weiters können die Volumenströme der Stoffströme zum Reformgasmischer und zum Spülgasmischer an geeigneter Stelle mit geeigneten Messgeräten gemessen werden. So kann beispielsweise die Gaszusammensetzung des Synthesegases mit Gassensoren am Reformerausgang gemessen und zur Dosierung der dem Reformer zuzuführenden Stoffströme abhängig von einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (z.B. Motorlast) herangezogen werden. Es können aber auch die Synthesegas- und Spülgaszusammensetzungen über die gemessenen Volumenströme der Stoffströme und der bekannten Betriebscharakteristik des Reformers berechnet werden.
Das Spülgas muss je nach Motorlast auf den entsprechenden Ladedruck gebracht werden, beispielsweise 3 bis 4,5 bar(g), also 3 bis 4,5 bar Überdruck in Bezug auf den atmosphärischen Druck von ca. 1 bar. Die Stoffströme (z.B. Wasser, Luft, Treibstoff-Luft-Gemisch, Wasserdampf, Abgas, Brennstoff) für den Reformierprozess zur Erzeugung von Wasserstoff stehen aber im Normalfall nicht auf diesem Druckniveau zur Verfügung. Daher kann vorzugsweise ein Spülgasverdichter zum Verdichten des Spülgases vorgesehen sein, um den erforderlichen Spüldruck zu erzeugen. Es kann dabei vorgesehen sein, dass eine Steuerung bzw. Regelung des Spüigasdrucks abhängig von einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (z.B. Motorlast) erfolgt. Damit kann gewährleistet werden, dass nur eine für einen bestimmten Betriebspunkt erforderliche Verdichtungsenergie aufgewendet wird.
Weiters kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine
Spülgaserwärmungseinrichtung zum Erwärmen des Spülgases vorgesehen ist. In Verbindung mit einer gezielten Rückkühlung und Kondensatabscheidung des Synthesegases können damit eine unerwünschte Kondensatbildung des Spülgases
Ί1 und somit Schäden in der Vorkammer (z,B. Korrosion) vermieden werden. Ein Vorwärmen des Spülgases kann auch unter Nutzung von Motorabwärme (z.B.
Abgas, Motorkühlwasser) oder unter Nutzung der Synthesegaswärme erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist jene Ausführungsform der Erfindung, bei der in der Spülgasleitung ein Spülgaspuffer zum Zwischenspeichern des Spülgases vorgesehen ist. Dadurch lässt sich die Regelbarkeit der benötigten Spülgasmenge verbessern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass ein Teilstrom des Spülgases übereine Teilstromleitung, die in die Brennraumleitung mündet, dem Brennraum zuführbar ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Regelung der Spülgasmenge über einen Bypass erfolgt. Generell kann es zur Stabilisierung und einfacheren bzw. betriebssicheren Regelung und Steuerung des thermochemischen Prozesses im Reformer vorteilhaft sein, eine größere Synthesegasmenge im Reformer zu erzeugen, als zur Spülung der Vorkammern erforderlich ist, und die überschüssige Menge zusammen mit einem Treibstoff-Luft-Gemisch den Brennräumen der Brennkraftmaschine zuzuführen.
In einerweiteren Ausführungsvariante kann eine Entschwefelungsvorrichtung zum Entschwefeln des Brennstoffs vorgesehen sein. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensdauer der Katalysatoroberfläche des Reformers aus.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung erläutert. Dabei zeigt bzw. zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer vorgeschlagenen Brennkraftmaschine mit Reformer und Kühlvorrichtung für das Synthesegas,
Fig- 2a ein weiteres Ausführungsbeispiel einer vorgeschlagenen
Brennkraftmaschine mit Luft- und Wasserdampf-Stoffströmen für den Reformer,
Fig. 2b eine schematische Detaildarstellung eines Reformers mit Vorwärmung des gesamten Stoffstrom-Gemischs für den Reformer und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer vorgeschlagenen
Brennkraftmaschine mit einer Dampferzeugungsvorrichtung in einer Abgasleitung der Brennkraftmaschine und Zuführung von Treibstoff-Luft-Gemisch zum Reformer.
Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Brennraum 2 und einer Vorkammer 5, die dem Brennraum 2 zugeordnet ist und als Zündverstärker für den Brennraum 2 dient. Dem Brennraum 2 wird über eine Brennraumleitung 3 ein Treibstoff B-ι aus einer ersten Treibstoffquelle 4 zugeführt. Die erste Treibstoffquelle 4 kann dabei eine Erdgasversorgung (z.B. Erdgaspipeline) sein. Der Treibstoff Bi für den Brennraum 2 wird in diesem Beispiel in einem Hauptstrommischer 29 mit Umgebungsluft L zu einem Treibstoff-Luft-Gemisch vermischt und durch einen Abgasturbolader 25 geführt. Der Abgasturbolader kann eine oder zwei Verdichterstufen 25a, 25b aufweisen (strichliert angedeutet), die über jeweils eine Welle (strichliert angedeutet) mit einer oder zwei Abgasturbinen 25a’, 25b’ in der Abgasleitung 23 der Brennkraftmaschine 1 verbunden sind. Nach der Verdichtung in der oder den Verdichterstufen 25a, 25b wird das Treibstoff-Luft-Gemisch durch zwei Hauptstromkühlstufen 30a und 30b geführt, um das Treibstoff-Luft-Gemisch abzukühlen und damit die Verbrennungseigenschaften in bekannter Art und Weise zu verbessern.
In die Vorkammer 5 der Brennkraftmaschine 1 wird über eine Spülgasleitung 6 ein Spülgas S eingebracht. Dieses Spülgas S umfasst einen Treibstoff B2 sowie ein Synthesegas R, welches in einem Reformer 11 erzeugt wird. In einen Spülgasmischer 7 wird übereine Synthesegasleitung 9 das Synthesegas R und über eine Treibstoffleitung 8 der Treibstoff B2 eingebracht und vermischt. Der Mischerausgang 10 mündet in die Spülgasleitung 6. Der Treibstoff B2, der über die Treibstoffleitung 8 in den Spülgasmischer 7 eingebracht wird, kann beispielsweise aus der ersten Treibstoffquelle 4 und/oder einer davon gesonderten zweiten Treibstoffquelle 4’ stammen.
Dem Reformer 11 wird für den Reformierprozess ein Brennstoff B3 über eine Reformerzuleitung 12 zugeführt. Im konkreten Beispiel ist der Reformerzuleitung 12 • « * · »*«·♦·» * · % I ♦ * · I ·· · * ♦ ι·« » * * · m * * · · * · · · · « Ί3............. ein Reformgasmischer 26 vorgeschaltet, in den mehrere Stoffströme über Stoffstromleitungen 20a, 20e, 20f zugeführt und vermischt werden können. Der Brennstoff B3 wird hier also über die Stoffstromleitung 20f dem Reformgasmischer 26 zugeführt. In Abhängigkeit der Schwefelbeladung des Brennstoffes B3 kann es für die Bauteilstandzeit vorteilhaft sein, den Brennstoff B3 vor Zuführung zum Reformierprozess übereine geeignete Entschwefelungsvorrichtung 32 zu entschwefeln. Die Entschwefelung verringert die Deaktivierung des Katalysators und erhöht somit die Lebensdauer des Katalysators. Die optionale Entschwefelungsvorrichtung 32 ist strichliert in der Stoffstromleitung 20f angedeutet. Im Reformgasmischer 26 kann der entschwefelte Brennstoff B3 mit den weiteren Stoffströmen Wasser W und Abgas A, die über die Stoffstromleitungen 20a und 20e zugeführt werden können, vermischt werden. Der Reformgasmischerausgang 27 mündet dann in die Reformerzuleitung 12.
Die neben dem Brennstoff B3 dem Reformgasmischer 26 zuführbaren Stoffströme sind in diesem Ausführungsbeispiel Wasser W, das über die Stoffstromleitung 20a dem Reformgasmischer 26 zugeführt werden kann sowie ein Teilstrom des Abgases A der Brennkraftmaschine 1, das nach einer optionalen (strichliert angedeutet) Filterung in einem Abgasfilter 31 über die Stoffstromleitung 20e dem Reformgasmischer 26 zugeführt werden kann. Durch die Zuführung eines Teilstroms des Abgases A, das beispielsweise bei einem Druck von 4 bar(g) und einer Temperatur von 500°C an der Stoffstromleitung 20e anliegen kann, können sowohl die für eine Reformierung günstige chemische Zusammensetzung des Abgases A als auch dessen Druck- und Temperaturniveau für den Reformierprozess vorteilhaft genutzt werden. Für die Entnahme des Abgases A ist vorgesehen, dass die Stoffstromleitung 20e für das Abgas A von der Abgasleitung 23 abzweigt, vorzugsweise vor einem Abgasturbolader 25 oder zwischen Abgasturbinen 25a', 25b’ eines Abgasturboladers 25 der Brennkraftmaschine 1. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Abgas A nach den Abgasturbinen 25a’, 25b' des Abgasturboladers 25 abgezweigt wird. Im gezeigten Beispiel wird das Abgas A vor dem Abgasturbolader 25 und somit mit einem Druckniveau von beispielsweise 4 bar(g) entnommen, die alternativen Optionen sind strichliert angedeutet.
Bei Verwendung einer einzigen Treibstoffquelle 4 für den Treibstoff Bi für die Brennräume 2 der Brennkraftmaschine 1, den Treibstoff B2 für das Spülgas S und den Brennstoff B3 für den Reformer 11 kann eine Aufteilung des Treibstoffs vorzugsweise derart erfolgen, dass 99% des Treibstoffs der Treibstoffquelle 4 für den Treibstoff B-i und 1% des Treibstoffs für den Treibstoff B2 und den Brennstoff B3 verwendet werden. Bei der Treibstoffquelle 4 kann es sich um eine Erdgasquelle handeln, die ein Erdgas mit einem Druck größer 4 bar(g) bereitstellt und die Aufteilung dieses Erdgasstroms kann unter Zuhilfenahme geeigneter und im Stand der Technik bekannter Dosier- oder Regelventile 39a, 39b erfolgen.
Beim Reformer 11 handelt es sich im gezeigten Beispiel um einen autothermen Reformer, der an seinem Reformerausgang 14 ein mit Wasserstoff angereichertes Synthesegas R bereitstellt. Dieses Synthesegas R weist am Reformerausgang 14 typischerweise eine Temperatur von 500°C bis 900°C auf. Ein in der Synthesegasleitung 9 angeordneter Wärmetauscher 13 kann zur Nutzung dieser hohen Temperatur des Synthesegases R herangezogen werden. Beispielsweise kann der Wärmetauscher 13 dafür eingesetzt werden, die dem Reformgasmischer 26 zugeführten Stoffströme oder das gesamte Stoffstrom-Gemisch, das nach dem Reformgasmischer 26 über die Reformerzuleitung 12 dem Reformer 11 zugeführt wird, zu erwärmen. Dadurch, dass im Wärmetauscher 13 dem Synthesegas R Wärmeenergie entzogen wird, kann der Wärmetauscher 13 auch als Kühlvorrichtung im Sinne der Erfindung angesehen werden. Die dem Reformgasmischer 26 zugeführten Stoffströme können aber auch über andere Wärmetauscheinrichtungen der Brennkraftmaschine 1 vorgewärmt werden. So kann beispielsweise die Motorabwärme (z.B. Abgaswärme) zur Vorwärmung der Stoffströme herangezogen werden.
Das Synthesegas R wird in der gezeigten Ausführungsvariante nach dem Wärmetauscher 13 durch eine Kühlvorrichtung 15 geführt, die in diesem Beispiel eine erste Kühlstufe 15a und eine zweite Kühlstufe 15b umfasst. Im Rahmen eines integrierten Reformergasmotorenkonzepts ist die Kühlvorrichtung 15 in dieser Ausführungsvariante Teil eines Kühlkreislaufs 16, der auch zur Kühlung weiterer Komponenten der Brennkraftmaschine 1 dient. In diesem Beispiel sind auch die ·· · ·♦ #«♦· M »llt • « >· · · » I · & » · I · » 4 ·$4 1.1 • II · **Τ5 ·!*·-·········—·
Hauptstromkühlstufen 30a und 30b Teil des Kühlkreislaufs 16. Alternativ oder zusätzlich zur Verwendung eines in der Brennkraftmaschine 1 vorhandenen Kühlkreislaufs 16 kann es vorteilhaft sein, eine Abkühlung des Synthesegases R über einen von der Brennkraftmaschine 1 unabhängigen Kühlkreislauf durchzuführen. Die dafür notwendige Kälteenergie kann beispielsweise über Kühlwasser (z.B. Brunnenwasserkühlung) oder eine Kältemaschine bereitgestellt werden.
Aus dem Reformierprozess und über die eingebrachten Stoffströme enthält das Synthesegas R einen beträchtlichen Anteil an Wasserdampf. Um zu verhindern, dass bei einer Abkühlung des Synthesegases R unter den Taupunkt ein unerwünschtes Kondensat entsteht, das zu einer Beeinträchtigung des Motorbetriebes führen könnte, ist in diesem Beispiel der Kühlvorrichtung 15 eine
Kondensatabscheidevorrichtung 17 nachgeschaltet, in der kontrolliert ein Kondensat K aus dem Synthesegas R abgeschieden werden kann. Das in der Kondensatabscheidevorrichtung 17 anfallende Kondensat K kann dabei über eine Kondensatleitung 18 wieder dem Reformer 11 rückgeführt werden. Im gezeigten Beispiel mündet die Kondensatleitung 18 in die Stoffstromleitung 20a, durch die Wasser W in den Reformgasmischer 26 eingebracht werden kann. Das Kondensat K in Form von Wasser wird nach einer Druckerhöhung in einer Kondensatpumpe 35 über die Stoffstromleitung 20a direkt oder über einen optionalen Verdampfer 36 (strich liert angedeutet) in den Reformgasmischer 26 oder die Stoffstrom leitung 20e für das Abgas A der Brennkraftmaschine 1 eingedüst. Für die Verdampfung kann dabei Wärme aus dem Abgas A oder dem Synthesegas R verwendet werden.
Um das Spülgas S je nach Motorlast auf den entsprechenden Ladedruck von ca. 3 bis 4,5 bar(g) zu bringen, ist in der Spülgasleitung 6 ein Spülgasverdichter 19 vorgesehen. Über in der Spülgasleitung 6 angeordnete
Spülgaserwärmungseinrichtungen 24 kann darüber hinaus das Spülgas S vor dem Einbringen in die Vorkammer 5 erwärmt werden. Zur Verbesserung der Regelbarkeit der Spülgasmenge ist in diesem Beispiel in der Spülgasleitung 6 ein Spülgaspuffer 28 angeordnet. •♦ « ·* ·«·· ·« »··· ··♦«·♦· I « • ♦ · « · ·«· 9 · · · · · 16 *..·
Im gezeigten Beispiel ist außerdem vorgesehen, dass ein Teilstrom des Spülgases S über eine Teilstromleitung 37, die in die Brennraumleitung 3 mündet, dem Brennraum 2 zuführbar ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Regelung der Spülgasmenge über einen Bypass, der durch die Teilstromleitung 37 gebildet ist, erfolgen soll. Zur Regelung dieser Bypass-Spülgasmenge kann eine entsprechende Mengenregeleinrichtung 38 zum Einsatz kommen.
Zusätzlich oder alternativ zur Abgasrückführung in den Reformgasmischer 26 können auch Luft und Wasserdampf als gesonderte Stoffströme dem Reformgasmischer 26 zugeführt werden. Diese Ausführungsvariante ist schematisch in Fig. 2a gezeigt. Hierbei wird Umgebungsluft L in einem Verdichter 21 verdichtet und über die Stoffstromleitung 20c dem Reformgasmischer 26 zugeführt. Wasser W wird in einer Dampferzeugungsvorrichtung 22 zu Wasserdampf D gewandelt und dieser Wasserdampf D über die Stoffstromleitung 20b dem Reformgasmischer 26 zugeführt.
Fig. 2b zeigt schematisch eine Detaildarstellung eines Reformers 11 gemäß Fig. 2a. Hierbei erfolgt eine Wärmenutzung der Synthesegaswärme derart, dass die durch einen Wärmetauscher 13 aus dem Synthesegas R abgeführte Wärme zur Vorwärmung des gesamten Stoffstrom-Gemischs, das am Reformgasmischerausgang 27 anliegt, herangezogen wird. Dafür wird die Reformerzuleitung 12 durch den Wärmetauscher 13 geführt und somit das durch die Reformerzuleitung 12 durchströmende Stoffstrom-Gemisch erwärmt. Der Wärmetauscher 13 erfährt damit eine doppelte Nutzung, da durch ihn einerseits das Synthesegas R gekühlt und andererseits das gesamte Stoffstrom-Gemisch für den Reformer 11 vorgewärmt wird.
Anstatt die Luft L über einen gesonderten Verdichter 21 zu verdichten, kann auch das verdichtete Treibstoff-Luft-Gemisch G, das an der Brennraumleitung 3 für den Brennraum 2 der Brennkraftmaschine 1 anliegt, dem Reformgasmischer 26 zugeführt werden. Dieses Beispiel ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Hierbei wird über die Stoffstromleitung 20d ein Teilstrom des für den Brennraum 2 der Brennkraftmaschine 1 verdichteten Treibstoff-Luft-Gemischs G dem Reformgasmischer 26 zugeführt. 17
Darüber hinaus ist in diesem Beispiel eine Dampferzeugungsvorrichtung 22 in der Abgasleitung 23 der Brennkraftmaschine 1 angeordnet und macht damit von der Abgaswärme der Brennkraftmaschine 1 Gebrauch. Zur Wasserdampferzeugung in der Dampferzeugungsvorrichtung 22 könnte aber auch die hohe Temperatur des Synthesegases R nach dem Reformer 11 unter Verwendung des Wärmetauschers 13 genutzt werden.
Die Abwärme des Wärmetauschers 13 kann generell auch zur Vorwärmung der dem Reformer 11 bzw. dem Reformgasmischer 26 zuzuführenden Stoffströme, zur Vorwärmung des Spülgases S zur Verringerung der relativen Feuchte, oder auch zur Einbindung in eine Wärmenutzung der Gasmotorenanlage (z.B. Fernwärmeeinbindung) genutzt werden.
Im Sinne einer wirtschaftlichen Abwärmenutzung der Gesamtanlage kann prinzipiell eine Einbindung der sensiblen Wärme und der Kondensationswärme aus der Synthesegaskühlung mittels Wärmetauscher 13 und/oder Kühlvorrichtung 15 in die Motorkühlwasserkreise erfolgen. Dies kann beispielsweise mehrstufig durch eine Einbindung in das Motorkühlwassersystem zur Abwärmenutzung und/oder eine zusätzliche Einbindung in den Kühlwasserkreislauf der Gemischkühlung erfolgen. Falls erforderlich kann zusätzlich eine weitere Abkühlung und Kondensation des Synthesegases R über externe Kälteerzeugung (z.B. Brunnenwasserkühlung oder Kältemaschine) erfolgen.
Generell können die Mengen der dem Reformer 11 bzw. dem Reformgasmischer 26 über die Stoffstromleitungen 20a-20f zuzuführenden Stoffströme W, D, L, G, A, B3 über entsprechende, mit Dosiereinrichtungen versehene, Stoffstromventile 33a-33f und der dem Spülgas S bzw. dem Spülgasmischer 7 zuzuführende Treibstoff B2 über ein Spülgastreibstoffventil 34 eingestellt werden, beispielsweise übereine entsprechende Steuer- oder Regeleinrichtung. Eine Veränderung der entsprechenden Stoffstrom- und Spülgastreibstoffmengen kann auch durch eine Motorsteuerung bzw. -regelung vorgenommen werden.
Dadurch kann eine Einstellung und Regelung der Zusammensetzung des Spülgases S in Abhängigkeit wenigstens eines Motorbetriebsparameters durch Regelung des Reformers 11 über die Stoffstrommengen der Stoffströme W, D, L, G, A, B3 und damit Reformierung der jeweils optimalen Menge des Brennstoffs B3 und nachfolgender Mischung des im Reformer 11 erzeugten Synthesegases R mit nichtreformiertem Treibstoff B2 erfolgen. Eine solche Einstellung und Regelung einer von einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 1 (z.B. Motorlast) abhängigen, geeigneten Zusammensetzung des Spülgases S ermöglicht unter anderem eine Optimierung des Motorbetriebs betreffend Wirkungsgrad, eine Optimierung des Motorbetriebs betreffend Emissionen und eine Minimierung von Energieverlusten. Insbesondere lassen sich dadurch minimale Stickoxidemissionen (NOx) bei gleichzeitiger Minimierung der Ruß- und Gesamtkohlenwasserstoff-Emissionen (THC) erzielen.
Unter Verwendung von Stoff- und Energieströmen der Gasmotoranlage (Abgas, Treibstoff, Treibstoff-Luft-Gemisch, Kühlwasser) kann darüber hinaus eine integrierte Gasmotor-Reformereinheit erzielt werden. Durch die Nutzung von vorhandenen Anlagenkomponenten und entsprechender verfahrenstechnischer Verschaltung kann damit ein effizientes Gesamtsystem erreicht werden. Durch eine optimierte Verschaltung der Stoff- und Energieströme der Brennkraftmaschine und der Reformereinheit kann ein möglichst wirtschaftlicher Betrieb der Gesamtanlage ermöglicht werden.
Innsbruck, am 18. Oktober 2011

Claims (19)

  1. • * φ · • · φ · · φ · * φ Φ· I »III * I · • * Φ I «««· ··« II» • · » · t · * • · » · 4 · * φ 1 ............... 70814 30/30 Patentansprüche: 1. Brennkraftmaschine (1), insbesondere stationärer Gasmotor, umfassend einen Brennraum (2), dem über eine Brennraumleitung (3) ein Treibstoff (Β-ι) aus einer ersten Treibstoffqueile (4) zuführbar ist, eine Vorkammer (5), der über eine Spülgasleitung (6) ein Spülgas (S) zuführbar ist, wobei ein Spülgasmischer (7) vorgesehen ist, in dem ein über eine Treibstoffleitung (8) zuführbarer Treibstoff (B2) aus der ersten Treibstoffquelle (4) oder aus einer zweiten Treibstoffquelle {4’) und ein übereine Synthesegasleitung (9) zuführbares Synthesegas (R) mischbar sind und wobei ein Mischerausgang (10) in die Spülgasleitung (6) mündet, wobei das Synthesegas (R) durch einen Reformer (11) erzeugbar ist, dem über eine Reformerzuleitung (12) ein Brennstoff (B3) aus einer Brennstoffquelle (4, 4’) zuführbar ist und dessen Reformerausgang (14) in die Synthesegasleitung (9) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlvorrichtung (13, 15) zum Kühlen des Synthesegases (R) vorgesehen ist.
  2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (13, 15) eine erste Kühlstufe (15a) und eine der ersten Kühlstufe (15a) nachgeschaltete zweite Kühlstufe (15b) aufweist.
  3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (13, 15) Teil eines Kühlkreisiaufs (16) ist, der auch zur Kühlung weiterer Komponenten der Brennkraftmaschine (1), vorzugsweise der Zylinderlaufbuchsen und/oderder Zylinderköpfe, dient.
  4. 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlvorrichtung (13, 15) eine Kondensatabscheidevorrichtung (17) nachgeschaltet ist.
  5. 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Kondensatabscheidevorrichtung (17) anfallendes Kondensat (K), vorzugsweise Wasser, übereine Kondensatleitung (18) dem Reformer (11) rückführbar ist. 2
  6. 6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spülgasverdichter (19) zum Verdichten des Spülgases (S) vorgesehen ist,
  7. 7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffquelle für den Reformer (11) die erste Treibstoffquelle (4) oder die zweite Treibstoffquelle (4’) ist.
  8. 8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reformer (11) über wenigstens eine Stoffstromleitung (20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f) wenigstens einer der folgenden Stoffströme zuführbar ist: Wasser (W) und/oder Wasserdampf (D) und/oder Luft (L) und/oder ein Treibstoff-Luft-Gemisch (G) und/oder ein Abgas (A) der Brennkraftmaschine (1) und/oder der Brennstoff (B3).
  9. 9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reformgasmischer (26) vorgesehen ist, in den die Stoffstromleitungen (20a-20f) einmünden, wobei im Reformgasmischer (26) die dem Reformer (11) zuführbaren Stoffströme mischbar sind und wobei ein Reformgasmischerausgang (27) in die Reformerzuleitung (12) mündet.
  10. 10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdichter (21) vorgesehen ist, durch den die dem Reformer (11) zugeführte Luft (L) und/oder das dem Reformer (11) zugeführte Treibstoff-Luft-Gemisch (G) verdichtbar ist.
  11. 11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Reformer (11) zugeführte Luft (L) und/oder das dem Reformer (11) zugeführte Treibstoff-Luft-Gemisch (G) ein Teilstrom der Luft bzw. des Treibstoff-Luft-Gemischs für den Brennraum (2) ist.
  12. 12. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffstrom leitu ng (20e) für das Abgas (A) von der ·*···* · I • * · · · · Μ *«* · ♦ * • * * · * * · Abgasleitung (23) abzweigt, vorzugsweise vor einem Abgasturbolader (25) oder zwischen Abgasturbinen (25a’, 25b’) eines Abgasturboladers (25) der Brennkraftmaschine (1).
  13. 13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stoffstromleitung (20e) für das Abgas (A) ein Abgasfilter (31) angeordnet ist.
  14. 14. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dampferzeugungsvorrichtung (22) zur Erzeugung des dem Reformer (11) zuführbaren Wasserdampfs (D) vorgesehen ist.
  15. 15. Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampferzeugungsvorrichtung (22) zur Erzeugung des Wasserdampfs (D) eine Abgaswärme der Brennkraftmaschine (1) oder die bei der Erzeugung des Synthesegases (R) anfallende Abwärme nutzt, indem die Dampferzeugungsvorrichtung (22) in einer Abgasleitung (23) oder in der Synthesegasleitung (9) angeordnet ist.
  16. 16. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Spülgaserwärmungseinrichtung (24) zum Erwärmen des Spülgases (S) vorgesehen ist.
  17. 17. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spülgasleitung (6) ein Spülgaspuffer (28) zum Zwischenspeichern des Spülgases (S) vorgesehen ist.
  18. 18. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilstrom des Spülgases (S) über eine Teilstromleitung (37), die in die Brennraumleitung (3) mündet, dem Brennraum (2) zuführbar ist.
  19. 19. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entschwefelungsvorrichtung (32) zum Entschwefeln des Brennstoffs (B3) vorgesehen ist. Innsbruck, am 18. Oktober 2011
ATA1529/2011A 2011-10-19 2011-10-19 Brennkraftmaschine, insbesondere stationärer gasmotor, umfassend einen brennraum AT511338B1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1529/2011A AT511338B1 (de) 2011-10-19 2011-10-19 Brennkraftmaschine, insbesondere stationärer gasmotor, umfassend einen brennraum
PCT/AT2012/000246 WO2013056283A1 (de) 2011-10-19 2012-10-02 Brennkraftmaschine, insbesondere stationärer gasmotor, umfassend einen brennraum
CN201280060078.1A CN103975139A (zh) 2011-10-19 2012-10-02 包括燃烧室的内燃机、尤其是固定式燃气发动机
EP12778196.1A EP2769066A1 (de) 2011-10-19 2012-10-02 Brennkraftmaschine, insbesondere stationärer gasmotor, umfassend einen brennraum
US14/247,590 US9926837B2 (en) 2011-10-19 2014-04-08 Internal combustion engine, in particular a stationary gas engine, comprising a combustion chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1529/2011A AT511338B1 (de) 2011-10-19 2011-10-19 Brennkraftmaschine, insbesondere stationärer gasmotor, umfassend einen brennraum

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT511338B1 AT511338B1 (de) 2012-11-15
AT511338A4 true AT511338A4 (de) 2012-11-15

Family

ID=47075972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA1529/2011A AT511338B1 (de) 2011-10-19 2011-10-19 Brennkraftmaschine, insbesondere stationärer gasmotor, umfassend einen brennraum

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9926837B2 (de)
EP (1) EP2769066A1 (de)
CN (1) CN103975139A (de)
AT (1) AT511338B1 (de)
WO (1) WO2013056283A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015200873A1 (de) 2015-01-20 2016-07-21 Mtu Friedrichshafen Gmbh Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102018209827A1 (de) * 2018-06-18 2019-12-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkrafteinrichtung, Brennkrafteinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, und Verwendung einer solchen Brennkrafteinrichtung

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT510011B1 (de) * 2010-09-06 2012-01-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Kraftwerksblock
US9359968B2 (en) * 2013-03-14 2016-06-07 Cummins Ip, Inc. Air-fuel-ratio dithering using a dual fuel path source
AT514577B1 (de) * 2013-10-09 2015-02-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Verfahren zum Betreiben einer mit einem Generator gekoppelten Brennkraftmaschine
US9903263B2 (en) 2016-05-24 2018-02-27 Caterpillar Inc. Fuel reformer system for multiple combustion chambers
CN106168172B (zh) * 2016-07-12 2019-06-21 大连理工大学 一种在线燃料重整可变燃烧模式发动机及控制方法
JP6752185B2 (ja) * 2017-09-21 2020-09-09 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 内燃機関
US10794340B2 (en) * 2018-04-24 2020-10-06 Wisconsin Alumni Research Foundation Engines using supercritical syngas
KR102575182B1 (ko) * 2018-05-10 2023-09-05 현대자동차 주식회사 연료 개질기의 연료 분사 제어 방법 및 연료 개질 시스템
EP4222364A1 (de) 2021-01-07 2023-08-09 Wisconsin Alumni Research Foundation Kompressionszündung für nassen biokraftstoff
US11674464B2 (en) * 2021-07-28 2023-06-13 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine cold-start
CN114658531B (zh) * 2022-02-24 2023-03-21 潍柴动力股份有限公司 一种预燃室气体发动机、工作方法及车辆、发电系统
CN114876629B (zh) * 2022-06-08 2023-06-30 安庆中船柴油机有限公司 船用双燃料主机燃气管路内燃气的吹扫装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011127494A1 (de) * 2010-04-14 2011-10-20 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE102010029972A1 (de) * 2010-06-11 2011-12-15 Ford Global Technologies, Llc Verbrennungsmotor für Wasserstoff mit hohem Wirkungsgrad

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1269006B1 (de) * 2000-04-03 2005-01-12 Collier Technologies, Inc. Gasbetriebene maschine mit verbesserten abgasen
US6397790B1 (en) * 2000-04-03 2002-06-04 R. Kirk Collier, Jr. Octane enhanced natural gas for internal combustion engine
CA2469653C (en) * 2001-12-18 2011-10-25 Jerrel Dale Branson System and method for extracting energy from agricultural waste
US6739289B2 (en) * 2002-04-26 2004-05-25 Caterpillar Inc Method and apparatus for providing a hydrogen enriched fuel to combustion prechamber
DE102004055407A1 (de) * 2004-11-17 2006-05-24 Schneider, Arno, Dipl.-Ing. Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Gasmotors
US8236071B2 (en) * 2007-08-15 2012-08-07 General Electric Company Methods and apparatus for cooling syngas within a gasifier system
GB0912214D0 (en) * 2009-07-14 2009-08-26 Eden Robert D Pyrolyser

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011127494A1 (de) * 2010-04-14 2011-10-20 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE102010029972A1 (de) * 2010-06-11 2011-12-15 Ford Global Technologies, Llc Verbrennungsmotor für Wasserstoff mit hohem Wirkungsgrad

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015200873A1 (de) 2015-01-20 2016-07-21 Mtu Friedrichshafen Gmbh Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102018209827A1 (de) * 2018-06-18 2019-12-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkrafteinrichtung, Brennkrafteinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, und Verwendung einer solchen Brennkrafteinrichtung
DE102018209827B4 (de) 2018-06-18 2020-06-04 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkrafteinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US20140216029A1 (en) 2014-08-07
CN103975139A (zh) 2014-08-06
WO2013056283A1 (de) 2013-04-25
AT511338B1 (de) 2012-11-15
EP2769066A1 (de) 2014-08-27
US9926837B2 (en) 2018-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT511338B1 (de) Brennkraftmaschine, insbesondere stationärer gasmotor, umfassend einen brennraum
EP2558696B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
AT511351B1 (de) Verfahren zum betreiben wenigstens einer vorkammergezündeten brennkraftmaschine
DE102012204649A1 (de) Motoraggregat mit gasbetriebenen Verbrennungsmotor und Wasserstoffreformer und Verfahren zum Betreiben eines solchen Motoraggregats
AT512922A4 (de) Verbrennungsmotor
DE10135643A1 (de) Vorrichtung zur Versorgung einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff
WO2006060999A1 (de) Verfahren zum regenerieren eines reformers
DE102010020406A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Reformerofens und Reformeranlage
DE102007039593B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Hochtemperaturbrennstoffzelle
DE102006019409B4 (de) Reformer-Reaktor, seine Verwendung und Verfahren zum Betrieb des Reformers
DE102013210116B3 (de) Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102017106571A1 (de) System zur Erzeugung von Synthesegas und zugehöriges Verfahren hierfür
EP1129987A1 (de) Gaserzeugungsvorrichtung
WO2006045433A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur umwandlung von energie unter verwendung von biomasse
DE10010069A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Gaserzeugungsvorrichtung bzw. eines Brennstoffzellensystems, Gaserzeugungsvorrichtung und Brennstoffzellensystem
WO2017028943A1 (de) Verfahren zum erzeugen einer brennstoffzusammensetzung und zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE10356192A1 (de) Gasmotor
DE2712056A1 (de) Verbrennungsmotoranordnung mit einer einrichtung zum reformieren von als brennstoff verwendetem methanol
DE10220776A1 (de) Brennstoffzellenanlage
DE10350039A1 (de) Brenner für einen Reformer in einem Brennstoffzellensystem
BE1030199B1 (de) Ammoniaksynthese und Harnstoffsynthese mit reduziertem CO2-Fußabdruck
EP4251562A1 (de) Verfahren zur minimierung der stickoxidemission einer dampfreformierungsanlage sowie dampfreformierungsanlage dafür
DE10222804C1 (de) Gaserzeugungssystem zum Erzeugen von nahezu reinem Wasserstoff und Verfahren zum Starten eines solchen Gaserzeugungssytems
WO2023139179A1 (de) AMMONIAKSYNTHESE UND HARNSTOFFSYNTHESE MIT REDUZIERTEM CO2-FUßABDRUCK
WO2023139175A1 (de) AMMONIAKSYNTHESE UND HARNSTOFFSYNTHESE MIT REDUZIERTEM CO2-FUßABDRUCK

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20211019