DE3032978A1 - Verfahren zum vollkommenen schadstoffarmen verbrennen (oxidation) von kohlenstoffhaltigen brennstoffen - Google Patents
Verfahren zum vollkommenen schadstoffarmen verbrennen (oxidation) von kohlenstoffhaltigen brennstoffenInfo
- Publication number
- DE3032978A1 DE3032978A1 DE19803032978 DE3032978A DE3032978A1 DE 3032978 A1 DE3032978 A1 DE 3032978A1 DE 19803032978 DE19803032978 DE 19803032978 DE 3032978 A DE3032978 A DE 3032978A DE 3032978 A1 DE3032978 A1 DE 3032978A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel
- amount
- oxygen
- controlled
- pollutant
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Description
Grolitsch -1~
Verfahren zum vollkommenen schadstoffarmen Verbrennen
(Oxidation) von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum vollkommenen schad—
stoffarmen Verbrennen (Oxidation) von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen bei gleichzeitiger Verminderung des Brennstoffverbrauchs
.
Es ist bekannt, kohlenstoffhaltige Brennstoffe unter Zumischung von Luft als Sauerstoffträger zu verbrennen. Ein solcher Verbrennungsvorgang
läßt sich in zwei Bereiche aufteilen:
1. in eine partielle Verbrennung und
2. in eine vollständige Verbrennung.
Der Unterschied erklärt sich aus der ausreichenden oder mangelhaften
Anwesenheit von Sauerstoff. Ist bei der Verbrennung, z.B. zur Erzeugung thermischer Energie, ausreichend Sauerstoff
für einen stöchiometrischen Umsatz vorhanden, so verläuft die Verbrennung vollständig und es bleibt kein unverbrannter Brennstoff
zurück. Aus Sauerstoff und Kohlenstoff bildet sich dann Kohlendioxid COp. Dieses farblose und natürlicherweise wegen des
vollständigen chemischen Umsatzes unbrennbare Gas ist in den sich einstellenden Konzentrationen nicht giftig, zumal es auch
in der Luft (0,03 VoI·-% ) vorkommt.
Kohlendioxid ist von erheblicher Bedeutung für den pflanzlichen und tierischen Organismus und Stoffwechsel. Beim Atmungsvorgang
von Mensch und Tier wird Luftsauerstoff aufgenommen und GO2
abgegeben. Die Pflanzen dagegen nehmen CO2 aus der Luft auf und
geben nach unterschiedlichen Synthesen Sauerstoff ab, d.h. hier verläuft die Reaktion in umgekehrter Richtung. Man kann in diesem
Zusammenhang von sauerstoff-verbrauchenden und sauerstofferL.üugGnden
Vorgängen sprechen, die sich ausgleichen.
BAD
Grolitsch η _, -Z-
Bei der unvollständigen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Stoffen entsteht neben dem 00? auch das hochgiftige Kohlenmonoxid
CO, das geruch- und farblos, wegen der aber nur teilweisen
Oxidation noch brennbar ist. Außerdem entstellen neben diesem Giftstoff noch andere, die Umwelt belastende Schad- und Schmutzstoffe,
deren Wirkung im einzelnen noch nicht restlos geklärt ist.
Es war die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum vollkommenen schadstoffarmen Verbrennen (Oxidation) von kohlenstoffhaltigen
Brennstoffen bei gleichzeitiger Verminderung des Brennstoffverbrauchs vorzuschlagen, das die Nachteile der alten bekannten
Verfahren nicht mehr aufweist. Dieses Verfahren besteht erfindungsgemäß darin, daß die Konzentration der erzeugten Schadstoffe
im Abgasstrom gemessen und nach Maßgabe dieser Meßwerte solange Sauerstoff in steigender Menge dem Brennstoffbereich zugeführt
wird, bis die im Abgas gemessene Konzentration an Schadstoffen bis auf einen vorgegebenen Wert zurückgegangen ist.
In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Konstanthaltung der Verbrennungsleistung gleichzeitig mit der
Messung der Schadstoff-Konzentration im Abgas die Brennstoffmenge in Abhängigkeit von der Motorleistung zusätzlich geregelt
und die Luftmenge entsprechend diesem Wert eingestellt.
Mit diesen Maßnahmen ergeben sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
gleichzeitig mehrere Vorteile, Der Brennstoff oder Kraftstoff wird optimal ausgenutzt, d.h. die Verbrauchswerte pro Arbeitseinheit
werden auf den geringstmöglichen Wert vermindert. Die Bildung eines hochgiftigen Gases wird z„B. unmöglich, eine
diesbezügliche Schädigung der Umwelt ist also ausgeschlossen. Weiterhin werden andere Schadstoffe nicht gebildet und die Umwelt
wird auch dadurch nicht belastet.
Im allgemeinen wird bei einem Verbrennungsvorgang der nötige
Sauerstoff als Iitiift beigegeben. Luft aber besteht auch einem
Stickstoff-Sauerstoff«Gemisch im'Volumenverhältnis 78:21, wenn
man von den Edelgasen absieht» Dadurch ist der Verbrennungsvor«
BAD ORIGINAL
Grolitsch L -3-
gang in seinem Terlauf und seiner Intensität durch, die Stoffeigenschaften
vorbestimmt, wobei der Stickstoffanteil an der Erzeugung der freien Energie nicht teilnimmt, vielmehr die Verbrennungstemperatur
mindert» Will man mehr Sauerstoff für eine verbesserte Verbrennung dem Stoff zumischen, um bei einer Luftüberschußzahl
von über 1 mehr Sauerstoff pro Stoffanteil zu erreichen, so muß dem Sauerstoff die vierfache Menge an Stickstoff
beigegeben werden, wodurch Verbrennungstemperatur und Wirkungsgrad
sinken«, Vergrößert man aber die Gesamtmenge der Luft, so muß diese vergrößerte Menge durch zusätzliche Maschinen (Kompressoren,
Turbinen) gefördert werden, die, bezogen auf die zusätzliche Sauerstoffmenge, die fünffache Menge Luft fördern müssen.
Es ist daher zweckmäßiger, den Sauerstoff z.B. aus einer Hasche
zuzugeben, bis der in dcjr Meßsonde angezeigte Wert der Konzentration
an Schadstoffen, z„B. an CO, auf ein vorgegebenes Minimum absinkt.
Das Prinzip der Erfindung ist einfach und z.B. bei Fahrzeugmotoren
ohne großen technischen Aufwand anwendbar. Man installiert im Abgaskanal eine Meßsonde für den Schadstoff und gibt das erhaltene
Signal über eine Regelstrecke auf ein Regelventil, z.B«, ein Feindosierventil, Dieses wird z.B. in den Ansaugkaaal hinter
dem !Filter vor dem Verbrennungsraum eingebaut. Die Dosierung des Sauerstoffs erfolgt dann so, daß bei optimaler Verbrennungsgeschwindigkeit
^ine vollkommene Verbrennung durch ausreichend vorhandenen
Sauerstoff entsteht.
Man kommt daher bei gleicher Leistung mit einer geringeren Menge an Treibstoff aus, um z„B. die gleiche thermische Energie
zu erzeugen. Dadurch, daß der Sauerstoff aus einer im Fahrzeug mitgeführten Flasche zugedüst wird, kann selbst bei stark verschmutztem
Luftfilter eine einwandfreie Verbrennung des Treibstoffes erreicht werden.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind demnach:
1. die optimale Verwertung des Brenn- oder Kraftstoffes, dadurch
BAD
G-rolitsch -* „4«.
2. die Minimierung des Verbrauches an Brennstoff und die Einsparung von wertvollen und kostspieligen Energieträgern,
3. keine Erzeugung von hochgiftigen Gasen, daher
4. die Anwendung auch in geschlossenen Räumen,
5. die Vermeidung der Schadstoff-Emissionen und
6. eine wirtschaftlich bessere Ausnutzung des Brennstoffes»
Das erfindungsgemäße Verfahren kann iriit Vorteil bei der Verbrennung
von festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen wie Kohle, Erdöl oder Erdgas Verwendung finden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist gekennzeichnet durch ein Schadstoff-Meßgerät in der Abgasleitung und einen durch das Meßgerät gesteuerten Regelverstärker
zur Zufuhr von Sauerstoff aus einem Vorratsbehälter über einen Stellmotor und ein Regelventil zu einem Mischgerät.
In weiterer Ausbildung ist diese Vorrichtung gekennzeichnet durch ein Meßgerät zur Bestimmung der Motorleistung und ein in
Abhängigkeit davon geregeltes Einstellungsgerät zur Festlegung
der Brennstoffmenge sowie durch ein von diesem Gerät "über den Regelverstärker
geregeltes Steuerventil für die Einstellung der Menge der Verbrennungsluft.
In Bild 1 ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Durchführung des" erfindungsgemäßen Verfahrens zum vollkommenen schadstoffarmen
Verbrennen von flüssigen kohlenstoffhaltigen Brennstoffen dargestellt.
Der flüssige Brennstoff B gelangt nach Einstellung der Menge durch ein Steuergerät 1 in ein Mischgerät 2. Hier wird er mit
der gleichfalls zugeführten Iiuftmenge L gemischt und einem
Motor 3 zugeführt, wo er zur Erzeugung"von Energie verbrannt
wird. Der Motor 3 treibt eine Maschine 4 an, das Abgas A geht durch eine Abgasleitung 5 über einen Auspuff β nach außen.
In einem CO-Meßgerät 7 wird die Konzentration an GO im Abgas dauernd gemessen« Die Meßimpulse" werden nach Umwandlung in einem
Kompensator 8 über ein integral wirkendes Zeitglied 9 einem Segelverstärker 10 zugeführt. Liegt der gemessene CO-Wert
BAD ORIGINAL
Grolitsch / ^ -5-
über O %, so gibt der Regelverstärker 10 eine Spannung zu einem
Stellmotor 11. Dieser betätigt ein Regelventil 12, das bei öffnung Sauerstoff aus einem Vorratsbehälter 15 dem Mischgerät
2 zuführt. Das Regelventil 12 bleibt solange geöffnet, bis das CO-Meßgerät'7 einen Gehalt von beispielsweise 0 % anzeigt, der
vorher im Regelverstärker 10 eingestellt wurde. Gegebenenfalls kann die Menge L der Luft durch ein Meßgerät 14 gemessen und in
Abhängigkeit von der in einem Gerät 15 gemessenen Menge des Brennstoffs B vom Regelverstärker 10 über ein Steuerventil 16
zusätzlich geregelt werden. Die Luft kann durch Unterdruck zugeführt werden.
Die erzeugte Leistung steigt durch Zugabe des Sauerstoffs, d.h.
durch die zusätzliche Verbrennung des CO zu GOp an. Soll die
Leistung aber konstant gehalten werden, so kann dies durch das Steuergerät 1 über den Regelverstärker 10 erfolgen. Hierzu
wird die Leistung am Motor 3 gemessen. Der Meßwert wird dem Regelverstärker 10 über eine Leitung 17"zugeführt und hier mit
einem vorher eingestellten Wert verglichen. Der Regelverstärker 10 beeinflußt dann direkt über eine Leitung 18 ein dem Steuergerät
1 vorgeschaltetes Einstellgerät 19 und dieses verändert die Brennstoffzufuhr im Steuergerät 1.
BAD ORIGINAL
Claims (4)
- Grolitsch -1-PatentansprücheVerfahren zinn, vollkommnen schadstoffarmen Verbrennen (Oxidation) von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen bei gleichseitiger Verminderung des Brennstoffverbrauches, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der erzeugten Schadstoffe im Abgasstrom gemessen und nach Maßgabe dieser Meßwerte solange Sauerstoff in steigender Menge dem Brennstoffbereich zugeführt wird, bis die im Abgas gemessene Konzentration an Schadstoffen bis auf einen vorgegebenen Wert zurückgegangen ist.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß zur Konstanthaltung der Motorleistung gleichzeitig mit der Messung der Schadetoff-Konzentration im Abgas die Brennstoffmenge in Abhängigkeit von der Motorleistung zusätzlich geregelt und die Luftmenge diesem Wert entsprechend eingestellt wird.
- 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Schadstoff-Meßgerät(7j in der Abgasleitung (5) und einen durch das Meßgerät Π.) gesteuerten Regelverstärker(10) zur Zufuhr von Sauerstoff aus einem Vorratsbehälter (13) über einen Stellmotor Π1.) und ein Regelventil (12) zu einem Mischgerät (2j.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3,gekennzeichnet durch ein Meßgerät (20) zur Bestimmung der Motorleistung und ein in Abhängigkeit davon geregeltes Einstellungsgerät (19) zur Festlegung der Brennstoffmenge sowie durch ein von diesem Gerät(19Jüber den Regelverstärker(10)geregeltes Steuerventil 11S)für die Einstellung der Menge der Verbrennungsluft.BAD ORIGINAL
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803032978 DE3032978A1 (de) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | Verfahren zum vollkommenen schadstoffarmen verbrennen (oxidation) von kohlenstoffhaltigen brennstoffen |
EP81106793A EP0047008A1 (de) | 1980-09-02 | 1981-08-31 | Verfahren zum vollkommenen schadstoffarmen Verbrennen (Oxidation) von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803032978 DE3032978A1 (de) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | Verfahren zum vollkommenen schadstoffarmen verbrennen (oxidation) von kohlenstoffhaltigen brennstoffen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3032978A1 true DE3032978A1 (de) | 1982-04-15 |
Family
ID=6110922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803032978 Withdrawn DE3032978A1 (de) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | Verfahren zum vollkommenen schadstoffarmen verbrennen (oxidation) von kohlenstoffhaltigen brennstoffen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0047008A1 (de) |
DE (1) | DE3032978A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2628827B1 (fr) * | 1988-03-21 | 1990-07-06 | Haan Andre | Procede pour optimiser une combustion, dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede, ainsi que detecteur equipant un tel dispositif |
WO1990014561A1 (de) * | 1989-05-13 | 1990-11-29 | Zibrowius Gmbh | Verfahren zum überwachen und sicherheitsmässigen einhalten des betriebs von kaminlosen öfen, insbesondere von petroleumöfen, und vorrichtung zur durchführung des verfahrens |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4125356A (en) * | 1976-04-15 | 1978-11-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Safety equipment for gas burner |
DD134669A1 (de) * | 1977-09-29 | 1979-03-14 | Krais Peter Paul | Verfahren und vorrichtung zur stoechiometrischen optimierungsregelung von verbrennungsprozessen |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1080069A (en) * | 1965-04-12 | 1967-08-23 | Exxon Research Engineering Co | Improved process and apparatus for multi-burner fuel-fired furnaces |
US3288199A (en) * | 1965-08-02 | 1966-11-29 | Exxon Research Engineering Co | Low exess air operation of multipleburner residual-fuel-fired furnaces |
US3463599A (en) * | 1967-03-01 | 1969-08-26 | Exxon Research Engineering Co | Combustion process for coal fired boilers |
DE2223585A1 (de) * | 1972-05-15 | 1974-01-10 | Friedrichsfeld Gmbh | Anordnung zum steuern der abgaszusammensetzung von verbrennungsmotoren |
DE2404484A1 (de) * | 1974-01-31 | 1975-08-14 | Hezinger Karlheinz | Vorrichtung zur verbesserung der vollstaendigen verbrennung in oefen, verbrennungsvorrichtungen o.dgl. |
FR2399614A1 (fr) * | 1977-08-01 | 1979-03-02 | Stein Industrie | Dispositif de reglage du debit d'air de combustion sur des bruleurs a air induit |
-
1980
- 1980-09-02 DE DE19803032978 patent/DE3032978A1/de not_active Withdrawn
-
1981
- 1981-08-31 EP EP81106793A patent/EP0047008A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4125356A (en) * | 1976-04-15 | 1978-11-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Safety equipment for gas burner |
DD134669A1 (de) * | 1977-09-29 | 1979-03-14 | Krais Peter Paul | Verfahren und vorrichtung zur stoechiometrischen optimierungsregelung von verbrennungsprozessen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0047008A1 (de) | 1982-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69611567T2 (de) | Dieselbrennkraftmaschine mit Direkteinspritzung | |
AT511351B1 (de) | Verfahren zum betreiben wenigstens einer vorkammergezündeten brennkraftmaschine | |
DE2264039C2 (de) | Abgasreinigungsanlage für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen | |
DE4230408A1 (de) | Verfahren zur reduzierung der stickoxide in einer eine kontinuierliche verbrennung durchfuehrenden brennkraftmaschine und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE2411672A1 (de) | Verfahren zur reduzierung von no in verbrennungsabgasen | |
DE2811728A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum erzeugen eines zusatz-gasgemisches zum kraftstoff-luftgemisch einer brennkraftmaschine | |
DE2306026A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer brennkraftmaschine, insbesondere eines otto-motors, mit einem spaltgasgenerator | |
DE3401143A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur einbringung eines fluessigen mediums in den arbeitsraum einer verbrennungskraftmaschine | |
DE2548689A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer gasturbine | |
EP0243534B1 (de) | Verfahren zur Abgasentgiftung einer Verbrennungskraftmaschine unter Verwendung eines katalytischen Systems und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2904035A1 (de) | Gasanalyse | |
DE3032978A1 (de) | Verfahren zum vollkommenen schadstoffarmen verbrennen (oxidation) von kohlenstoffhaltigen brennstoffen | |
DE2526396A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines luft-kraftstoff-gemisches fuer einen mehrzylindrigen verbrennungsmotor | |
DE102012017930A1 (de) | Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine | |
DD141337A5 (de) | Brennkraftmaschine,die mit kohlenwasserstoff-benzin betreibbar ist | |
EP1417405A1 (de) | Verfahren zur regelung eines verbrennungsmotors mit abgasrückführung sowie einrichtung zur durchführung des verfahrens | |
DE2630650A1 (de) | Kontinuierliches verbrennungsverfahren fuer mineralische oder organische brennstoffe und anlage fuer die durchfuehrung dieses verfahrens | |
DE69416308T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur verbesserung des verbrennungsprozesses | |
DE112012003006B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer stationären Kraftanlage sowie mit dem Verfahren betriebene stationäre Kraftanlage | |
WO1992013188A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der brennstoffzerstäubung bei verbrennungsmotoren | |
DE3106744C2 (de) | Verfahren zur Regelung der Menge des Sauerstoff enthaltenden Gases bei der Verbrennung gasförmiger Brennstoffe | |
DE3204969A1 (de) | Kraftstoffbrennvorrichtung in kombination mit einer vorrichtung zum regeln des kraftstoffluftverhaeltnisses | |
DE143055C (de) | ||
DE960399C (de) | Verfahren zur unvollstaendigen Verbrennung von Brennstoffen unter unmittelbarer Gewinnung mechanischer Arbeit | |
DE937769C (de) | Verfahren und Vorrichtung zur unvollstaendigen Verbrennung von Methan und von Methanenthaltenden anderen gas- oder dampffoermigen oder feinverteilten kohlenstoff- und wasser-stoffhaltigen Brennstoffen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen, vorzugsweise zur Gewinnung von Synthesegas in einem Verbrennungsmotor und Gewinnung von mechanischer Arbeit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee | ||
8170 | Reinstatement of the former position | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GROLITSCH, LISBETH, GRAZ, AT |
|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: GROLITSCH, ERHARD, DIPL.-ING.AGR., 8000 MUENCHEN, DE |
|
8131 | Rejection | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GROLITSCH, LISBETH, 8952 MARKTOBERDORF, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |