FI73297B - FOERFARANDE FOER MINSKANDE AV KVAEVEOXIDEMISSIONER FRAON EN FOERBRAENNINGSMOTORS AVGASER. - Google Patents
FOERFARANDE FOER MINSKANDE AV KVAEVEOXIDEMISSIONER FRAON EN FOERBRAENNINGSMOTORS AVGASER. Download PDFInfo
- Publication number
- FI73297B FI73297B FI850966A FI850966A FI73297B FI 73297 B FI73297 B FI 73297B FI 850966 A FI850966 A FI 850966A FI 850966 A FI850966 A FI 850966A FI 73297 B FI73297 B FI 73297B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- combustion engine
- exhaust gas
- internal combustion
- recirculation
- avgaser
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
- F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
- F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
-
- 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
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
- F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
1 732971 73297
MENETELMÄ POLTTOMOOTTORIN PAKOKAASUJEN TYPPIOKSIDI-EMISSIOIDEN VÄHENTÄMISEKSIMETHOD OF REDUCING NITROGEN OXIDE EMISSIONS FROM COMBUSTION ENGINES
Tämä keksintö kohdistuu menetelmään polttomoottorin pakokaasujen typpi-oksidiemissioiden vähentämiseksi moottoriin tuotavan veden ja pakokaasujen takaisinkierrätyksen avulla.The present invention relates to a method for reducing nitrogen oxide emissions from the exhaust gases of an internal combustion engine by means of water and exhaust gas recirculation introduced into the engine.
Polttomoottorien, kuten dieselmoottorien käytön haittana on pakokaasuja 5 sisältävät haitalliset yhdisteet. Näistä vaarallisimpia ja vaikeimmin eliminoitavia ovat typen oksidit. Syntyvien typen oksidien määrä on verrannollinen palotilassa vallitsevaan lämpötilaan ja räjähdyskaasun happipitoisuuteen.The use of internal combustion engines, such as diesel engines, has the disadvantage of harmful compounds containing exhaust gases 5. Of these, nitrogen oxides are the most dangerous and the most difficult to eliminate. The amount of nitrogen oxides generated is proportional to the temperature in the combustion chamber and the oxygen content of the explosive gas.
Eräs tunnettu typpioksidien vähentämiskeino on alentaa palamislämpcti-10 laa lisäämällä vettä polttomoottorin paloillaan. Vesilisäys voidaan suorittaa eri tavoin: DE-hakemusjulkaisun 31 44 472 mukaisesti palo-tilaan suoraan ruiskutetaan erillistä vettä. Vesilisäyksen yhteydessä voidaan käyttää hyväksi myös pakokaasuista kondensoitunutta vettä, joka vesisuihkutuksella johdetaan paloillaan, kuten vesilisäys suorite-15 taan DE-hakemusjulkaisun 28 51 232 mukaisessa laitteessa. Lisättävä vesi voidaan syöttää suoraan imukanavaan (DE-hakemusjulkaisu 28 31 694) tai vesi hajotetaan ensin hienojakoiseen muotoon syöttämällä tuore : polttoilma nestevolyynin läpi ja edelleen imukanavaa (DE-hakemusjulkai- sut 26 01 456 ja 26 33 639). Polttotilaan johdettava vesi voidaan myös j': 20 ensin höyrystää lämmönvaihtimen avulla jolloin kuumennus tapahtuu johta malla kuumat pakokaasut vesiastian läpi. Näin saatu höyry johdetaan sitten imukanavaan, kun taas pakokaasut johdetaan ulkoilmaan. Höyrys-tys on esitetty esimerkiksi SE-kuulutusjulkaisussa 428 587 ja DE-hake-musjulkaisussa 21 54 755 ja 26 04 050.One known means of reducing nitrogen oxides is to lower the combustion temperature by adding water to the combustion engine. The addition of water can be carried out in various ways: according to DE-A-31 44 472, a separate water is injected directly into the fire chamber. In connection with the addition of water, it is also possible to use condensed water from the exhaust gases, which is passed in pieces by water spray, as the addition of water is carried out in an apparatus according to DE-A-28 51 232. The water to be added can be fed directly to the suction duct (DE-A-28 31 694) or the water is first decomposed into a finely divided form by feeding fresh: combustion air through a liquid volume and further to the suction duct (DE-A-26 01 456 and 26 33 639). The water fed to the combustion chamber can also first be evaporated by means of a heat exchanger, whereby the heating takes place by passing hot exhaust gases through a water vessel. The steam thus obtained is then led to the intake duct, while the exhaust gases are led to the outside air. Evaporation is disclosed, for example, in SE publication 428 587 and DE application publications 21 54 755 and 26 04 050.
25 Edellä mainittujen paloillaan vettä syöttävien menetelmien heikkoutena on vesimäärän säätämiseen tarvittavien laitteiden kalliit hankintakustannukset. Lisäksi niiden kunnossapito vaatii erikoista huolellisuutta, : mikä osaltaan vaikuttaa korkeiden käyttökustannuksien muodostumiseen.25 The disadvantage of the above-mentioned methods of supplying water with fires is the expensive acquisition cost of the equipment needed to control the amount of water. In addition, their maintenance requires special care: which contributes to the formation of high operating costs.
Toinen tunnettu tapa vähentää polttomoottorin typpioksidituottoa on 30 pakokaasujen osittainen takaisinkierrätys. Tunnetuissa tavoissa, kuten 2 73297 SE-kuulutusjulkaisussa 404 068 ja DE-hakenusjulkaisussa 2 443 897 pakokaasu kierrätetään takaisin moottoriin kuivana. Takaisinkierrätetty pakokaasu, jonka määrä on edullisesti 20 % imuilnamäärästä, toimii tällöin inertin kaasun tavoin ja vähentää siten palotilassa olevaa kaasun 5 happipitoisuutta. Sanalla vähenee myös typpioksidin tuotto. Myös takai-sinkierrätettävän pakokaasun säätö on vaikeasti hallittavissa. Lisäksi takaisinkierrätettävät pakokaasut on jäähdytettävä edullisesti esimerkiksi termisen kuormituksen vähentämiseksi.Another known way to reduce the nitrogen oxide production of an internal combustion engine is to partially recirculate the exhaust gases. In known ways, such as 2 73297 in SE 404 068 and DE application 2 443 897, the exhaust gas is recycled back to the engine dry. The recirculated exhaust gas, which is preferably 20% of the amount of intake air, then acts as an inert gas and thus reduces the oxygen content of the gas 5 in the combustion chamber. The word also reduces the production of nitric oxide. The control of the recirculated exhaust gas is also difficult to control. In addition, the recirculated exhaust gases must preferably be cooled, for example to reduce the thermal load.
Esilläolevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason mukai-10 siä haittapuolia ja aikaansaada entistä parempi ja toimintavarmempi menetelmä polttomoottorin, kuten dieselmoottorin pakokaasujen typpi-oksidiemissioiden vähentämiseksi käyttäen hyväksi jäähdytettyjen pakokaasujen takaisinkierrätystä yhdessä pakokaasujen pesusta aiheutuvien vesihöyrymäärien kanssa. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit selviävät 15 oheisesta patenttivaatimuksesta 1.It is an object of the present invention to obviate the disadvantages of the prior art and to provide an improved and more reliable method for reducing nitrogen oxide emissions from the exhaust gases of an internal combustion engine, such as a diesel engine, by utilizing refrigerated exhaust gas recirculation in combination with exhaust water vapor. The essential features of the invention appear from the appended claim 1.
Keksinnön mukaisesti moottorista tulevat pakokaasut johdetaan katalysaattorin läpi edullisesti hiilimonoksidin ja hiilivetyjen vähentämiseksi ennen kaasun johtamista vesipesuriin. Vesipesurissa pakokaasu samanaikaisesti pestään ja jäähdytetään. Jäähdytetty pakokaasu johdetaan edel-20 leen pesussa syntyneellä höyryllä kostutettuna takaisin polttomoottorin imukanavaan. Takaisinkierrätetty pakokaasu, jonka määrä on noin 20 % koko pakokaasumäärästä, sekoitetaan muuhun imuilmavirtaukseen sekoitus-venttiilin ja suuttimen avulla, joiden avulla seossuhde voidaan pitää kuormituksesta ja kierrosluvusta riippumatta vakiona.According to the invention, the exhaust gases from the engine are passed through a catalyst, preferably to reduce carbon monoxide and hydrocarbons, before passing the gas to a water scrubber. In the water scrubber, the exhaust gas is simultaneously washed and cooled. The cooled exhaust gas is returned to the intake duct of the internal combustion engine, moistened with the steam generated during the washing. The recirculated exhaust gas, which accounts for about 20% of the total exhaust volume, is mixed with the rest of the intake air flow by means of a mixing valve and a nozzle, which allow the mixture ratio to be kept constant regardless of the load and speed.
25 Käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää aikaansaadaan täten yhdiste tyksi pakokaasujen takaisinkierrätys, kierrätettävän pakokaasun jäähdytys ja veden lisäys paloillaan sekä palautettavan pakokaasun määrän säätö.Using the method according to the invention, it is thus possible to recycle the exhaust gases, to cool the recirculated exhaust gas and to add water in pieces, and to control the amount of exhaust gas to be returned.
Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuk-3q siin, joissa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön erästä, edullista sovellutus-muotoa, kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen kostean takaisinkierrätyksen edulli 3 73297 suutta kuivana suoritettavaan takaisinkierrätykseen nähden.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically shows a preferred embodiment of the invention, Figure 2 shows the advantage of the wet recycle according to the invention over dry recycle.
Kuvion 1 mukaisesti polttomoottorista 1 tulevat pakokaasut johdetaan katalysaattorin 2 läpi vesipesuriin 3. Vesipesurissa 3 pakokaasut jäähdytetään ja pestään. Suurin osa pakokaasunäärästä poistetaan poisto-5 putken 4 kautta. Keksinnön mukainen takaisinkierrätettävä kostea pakokaasu sen sijaan johdetaan palautusputken 5 kautta polttomoottorin imujärjestelmään 10. Palautusputken 5 kautta tuleva takaisinkierrätetty pakokaasu, joka on pesurissa 3 syntyneellä höyryllä kostutettua, kulkeutuu takaisinkierrätysventtiilin 6 kautta takaisinkierrätyssuuttimelle 10 7. Suuttimelle 7 johdetaan myös ilmanpuhdistimen 8 kautta imettävä polt tomoottorin imuilma. Näin suuttimella 7 aikaansaatu takaisinkierrätetyn pakokaasun ja puhtaan imuilman seos johdetaan edelleen polttomoottorin imukanavan 10 kautta polttokammioon 9, josta syntyvät pakokaasut menevät edelleen katalysaattorille 2. Takaisinkierrätysventtiilin 6 ja suut-15 timen 7 avulla aikaansaadaan takaisinkierrätettävän pakokaasunäärän edullinen säätö, jotta edullinen seossuhde imuilman ja takaisinkierrätetyn pakokaasun välillä ylläpidetään mahdollisista kuormituksen ja kierrosluvun muutoksista huolimatta.According to Figure 1, the exhaust gases from the internal combustion engine 1 are passed through the catalyst 2 to the water scrubber 3. In the water scrubber 3, the exhaust gases are cooled and washed. Most of the exhaust is removed through the exhaust pipe 4. The recirculated moist exhaust gas according to the invention is instead led through the return pipe 5 to the internal combustion engine suction system 10. The recirculated exhaust gas entering The mixture of recirculated exhaust gas and clean intake air thus obtained by the nozzle 7 is further led through the intake duct 10 of the internal combustion engine to the combustion chamber 9, from which the resulting exhaust gases pass on to the catalyst 2. A recirculation valve 6 maintained despite possible changes in load and speed.
Kuviossa 2, jossa merkinnällä ΝΟχ tarkoitetaan typpioksidien NO ja 20 NO2 summaa, keksinnön mukaista kosteaa pakokaasujen takaisinkierrätys-tä käyttävää menetelmää verrataan tekniikan tason mukaiseen kuivaan takaisinkierrätykseen, kun takaisinkierrätetty osa on 20 % koko pako-kaasumäärästä. Kuvioon 2 piirretyt typpioksidipitoisuuskäyrät on esitetty moottorin keskipaineen funktiona. Kuviosta 2 voidaan havaita, että 25 keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä (käyrät A) typpioksidien kokonaismäärä ΝΟχ vähenee olennaisesti tekniikan tason mukaisen ns. kuivaa takaisinkierrätystä käyttävään menetelmään (käyrät B) nähden. Kostean takaisinkierrätyksen edullisuus tulee esille myös verrattaessa pitoisuuskäyriä A käyriin C, jotka edustavat tekniikantason mukaista 30 menetelmää, jossa polttomoottoriin johdetaan vettä, mutta pakokaasujen takaisinkierrätystä ei suoriteta. Käyrien A mukaisesti typpioksidien kokonaismäärä ΝΟχ vähenee ja typpioksidien vaarallisimpana pidettävä komponentti NOj häviää lähes kokonaan pakokaasuista keksinnön mukaisella menetelmällä moottorin keskipaineen kasvaessa.In Fig. 2, where ΝΟχ denotes the sum of NO and 20 NO2, the wet exhaust gas recirculation method according to the invention is compared with the prior art dry recirculation when the recycled part is 20% of the total exhaust gas volume. The nitrogen oxide concentration curves plotted in Figure 2 are shown as a function of the average engine pressure. It can be seen from Figure 2 that when using the method according to the invention (curves A), the total amount of nitrogen oxides ΝΟχ is substantially reduced according to the so-called compared to the dry recycling method (curves B). The advantage of wet recirculation also becomes apparent when comparing the concentration curves A to curves C, which represent a prior art method in which water is introduced into an internal combustion engine but no exhaust gas recirculation is performed. According to curves A, the total amount of nitrogen oxides ΝΟχ decreases and the most dangerous component NOj of nitrogen oxides disappears almost completely from the exhaust gases by the method according to the invention as the average engine pressure increases.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/FI1986/000094 WO1988001016A1 (en) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | Method for reducing nitric oxide emissions in exhaust gases from diesel engines |
FI8600094 | 1986-09-08 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI850966A0 FI850966A0 (en) | 1985-03-12 |
FI850966L FI850966L (en) | 1986-09-13 |
FI73297B true FI73297B (en) | 1987-05-29 |
FI73297C FI73297C (en) | 1987-09-10 |
Family
ID=8556404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI850966A FI73297C (en) | 1986-09-08 | 1985-03-12 | Procedure for reducing nitrogen oxide emissions from a combustion engine's exhaust gases. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0280678B1 (en) |
JP (1) | JPH01500765A (en) |
DE (1) | DE3668665D1 (en) |
FI (1) | FI73297C (en) |
RU (1) | RU1839695C (en) |
WO (1) | WO1988001016A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK170218B1 (en) * | 1993-06-04 | 1995-06-26 | Man B & W Diesel Gmbh | Large pressurized diesel engine |
GB2313155B (en) * | 1996-05-08 | 1998-06-24 | Hsu Chih Cheng | An auxiliary water supply system for an internal combustion engine |
US5694908A (en) * | 1996-05-08 | 1997-12-09 | Hsu; Chih-Cheng | Auxiliary water-supply sytem for an internal combustion engine |
CN100447385C (en) * | 2002-05-21 | 2008-12-31 | 曼B与W狄赛尔公司 | Large superchared explosive motor |
JP5787500B2 (en) * | 2010-08-24 | 2015-09-30 | 三菱重工業株式会社 | Engine exhaust gas purification device and ship |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1632285A (en) * | 1923-12-06 | 1927-06-14 | John J Georgi | Gas generator |
US2737936A (en) * | 1953-02-09 | 1956-03-13 | Clement S Clarke | Internal combustion engine |
US2870758A (en) * | 1958-01-07 | 1959-01-27 | Fred A Standiford | Decontamination system |
US3139873A (en) * | 1963-03-19 | 1964-07-07 | Donald L Gardner | Exhaust and water injector for internal combustion engines |
SE7703011L (en) * | 1977-03-17 | 1978-09-18 | Lindstroem O | KIT AND DEVICE FOR OPERATION OF COMBUSTION ENGINES |
-
1985
- 1985-03-12 FI FI850966A patent/FI73297C/en not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-09-08 WO PCT/FI1986/000094 patent/WO1988001016A1/en active IP Right Grant
- 1986-09-08 JP JP86505140A patent/JPH01500765A/en active Pending
- 1986-09-08 EP EP86905301A patent/EP0280678B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-09-08 DE DE8686905301T patent/DE3668665D1/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-05-06 RU SU884355739A patent/RU1839695C/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01500765A (en) | 1989-03-16 |
FI850966L (en) | 1986-09-13 |
RU1839695C (en) | 1993-12-30 |
FI73297C (en) | 1987-09-10 |
FI850966A0 (en) | 1985-03-12 |
DE3668665D1 (en) | 1990-03-08 |
EP0280678A1 (en) | 1988-09-07 |
EP0280678B1 (en) | 1990-01-31 |
WO1988001016A1 (en) | 1988-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0221899B1 (en) | Process for removing oxides of nitrogen and sulfur from combustion gases | |
US8424283B2 (en) | System for recirculating the exhaust of a turbomachine | |
KR100864328B1 (en) | Method and apparatus for cleaning exhaust gases from a combustion engine | |
JPS6021608Y2 (en) | fuel combustion equipment | |
US3957418A (en) | Method and an apparatus for performing closed combustion | |
JP2650879B2 (en) | Combustion air introduction method and combustion apparatus | |
PT795078E (en) | METHOD FOR ADDING STEAM IN THE AIR FOR ADMITTING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND DEVICE FOR THIS EFFECT | |
US5419286A (en) | System for lowering emissions of nitrogen oxides | |
FI73297B (en) | FOERFARANDE FOER MINSKANDE AV KVAEVEOXIDEMISSIONER FRAON EN FOERBRAENNINGSMOTORS AVGASER. | |
AU2002240970A1 (en) | Method and apparatus for reducing combustion engine emissions | |
US6865881B2 (en) | System and method for reducing nitrogen oxides in combustion exhaust streams | |
JP2005520965A (en) | Method for reducing nitrogen oxide (NOx) emissions in a supercharged piston engine and piston engine device | |
CA2046083C (en) | Apparatus and method for reducing nitrogen oxide emissions from gas turbines | |
EP0759501B1 (en) | Exhaust temperature control | |
US4958490A (en) | Method for reducing nitric oxide emissions in exhaust gases from diesel engines | |
GB2187273A (en) | A gas turbine binary cycle | |
US4703741A (en) | Gasoline combustion engine | |
JPS6176747A (en) | Method of supplying emulsion fuel added with oxygen into internal combustion engine | |
FI84934C (en) | SAETT ATT VID ELDNING AV FASTA BRAENSLEN PAO WANDERROST MINSKA UTSLAEPPEN AV SVAVEL- OCH KVAEVEOXIDER. | |
JPS59205521A (en) | Method of operating combustion facility and combustion facility for executing said operation method | |
US6210150B1 (en) | Method and an apparatus of operating a boiler fired with liquid or gaseous hydrocarbons | |
KR960003689B1 (en) | Hydrogen gas generating apparatus | |
SU1051330A1 (en) | Ic engine operation method and ic engine | |
Herdzik | Degrading mechanisms of selective catalytic reduction systems | |
CA3237019A1 (en) | Carbon capture system and method with exhaust gas recirculation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: OUTOKUMPU OY |