AT513052A4 - Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage - Google Patents

Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage Download PDF

Info

Publication number
AT513052A4
AT513052A4 ATA1145/2012A AT11452012A AT513052A4 AT 513052 A4 AT513052 A4 AT 513052A4 AT 11452012 A AT11452012 A AT 11452012A AT 513052 A4 AT513052 A4 AT 513052A4
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
supply line
combustion engine
internal combustion
synthesis gas
heat exchanger
Prior art date
Application number
ATA1145/2012A
Other languages
English (en)
Other versions
AT513052B1 (de
Inventor
Friedrich Gruber
Guenther Wall
Michael Url
Original Assignee
Ge Jenbacher Gmbh & Co Og
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 Og filed Critical Ge Jenbacher Gmbh & Co Og
Priority to ATA1145/2012A priority Critical patent/AT513052B1/de
Priority to DE102013016443.5A priority patent/DE102013016443B4/de
Priority to US14/049,397 priority patent/US9140180B2/en
Priority to CN201310553260.7A priority patent/CN103775249B/zh
Application granted granted Critical
Publication of AT513052B1 publication Critical patent/AT513052B1/de
Publication of AT513052A4 publication Critical patent/AT513052A4/de

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
    • 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
    • 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
    • F02M25/10—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone
    • F02M25/12—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone the apparatus having means for generating such gases
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage mit einem Verbrennungsmotor (30) einer Mischeinrichtung (28) mit einer ersten Zuleitung (11) für einen ersten Stoffstrom und einer zweiten Zuleitung (12) für einen zweiten Stoffstrom, wobei in der Mischeinrichtung (28) ein Gemisch aus erstem und zweitem Stoffstrom herstellbar ist, einem Reformer (3) zum Reformieren des Gemisches zu einem Synthesegas, einer mit der Mischeinrichtung (28) und dem Reformer (3) verbundenen Gemischleitung (29) und einer mit dem Reformer (3) und dem Verbrennungsmotor (30) verbundenen Synthesegaszuleitung (6), wobei in der Synthesegaszuleitung (6) ein erster Wärmetauscher (13) in Wärmekopplung mit der ersten Zuleitung (11) und ein zweiter Wärmetauscher (14) in Wärmekopplung mit der zweiten Zuleitung (12) angeordnet sind.

Description

1
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Gattungsgemäße Verbrennungsmotor-Reformer-Anlagen gehen beispielsweise aus der US 6,508,209 B1 oder der WO 2008/150370 A1 hervor. Die dort offengelegten Erfindungen nutzen das im Folgenden beschriebene Prinzip.
In einem Reformer werden aus Treibstoff, Luft und gegebenenfalls Wasserdampf und/oder einem Teil des Abgasstroms eines Verbrennungsmotors ein Synthesegas hergestellt. Dieses wird dann zusammen mit Luft und gegebenenfalls weiterem Treibstoff dem Verbrennungsmotor zugeführt. Daraus ergeben sich zwei Vorteile. Zum Einen werden im Motorabgas unerwünschte Gase/Emissionen, wie zum Beispiel Stickoxide, Kohlenmonoxid sowie unverbrannte Kohlenwasserstoffe, verringert. Zum Anderen ist das Synthesegas wasserstoffhaltig, was das Brennverhalten und den Wirkungsgrad verbessert.
Da einerseits der in den Reformer gerichtete Stoffstrom vorgewärmt werden muss und andererseits das Synthesegas vor dem Eintritt in den Verbrennungsmotor abgekühlt werden muss, ist ein Wärmetauscher zwischen diesen beiden Stoffströmen vorteilhaft.
Problematisch ist hierbei, dass die Vorwärmtemperatur für den in den Reformer weisenden Stoffstrom nicht beliebig hoch gewählt werden kann, da dieses Gemisch ja brennbar ist und demzufolge hohe Oberflächentemperaturen ein Sicherheitsrisiko darstellen. Des Weiteren entsteht bei zu großen Temperaturen das Risiko der Verkokung des Treibstoffs, also eine unerwünschte thermische Zersetzung der darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe.
Aufgabe der Erfindung ist es also, die Sicherheit einer solchen Anlage zu erhöhen und die Verkokungsneigung des Treibstoffs zu kontrollieren. Weiters soll durch die effizientere Nutzung der zur Verfügung stehenden Energieströme der energetische Wirkungsgrad der Gesamtanlage erhöht werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungsmotor-Reformer-Aniage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dies geschieht, indem der Treibstoff gegebenenfalls zusammen mit Wasserdampf sowie die Luft gegebenenfalls zusammen mit Abgas durch zwei Wärmetauscher getrennt voneinander vorgewärmt werden. Dies erhöht erstens die Sicherheit der Anlage, da die Menge an entflammbarem Gas in der Anlage gering gehalten wird. Zweitens können für das Treibstoffgemisch geringere Vorwärmtemperaturen als für das Luftgemisch gewählt werden, was der Verkokungsneigung des Treibstoffs entgegenwirkt und über die dadurch möglichen hohen Temperaturen in der Vorwärmung des Luft-Abgas-Gemisches den energetischen Wirkungsgrad erhöht.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Im Sinne einer geringeren Vorwärmtemperatur für den Treibstoff kann vorgesehen sein, den entsprechenderrWärmetauscher in Serie hinterdenrr^nderen Wärmetauscher anzuordnen.
Zum gleichen Zwecke kann es vorgesehen sein, dass derjenige Wärmetauscher, der in Wärmekopplung mit einem treibstoffhaltigen Stoffstrom steht, von einer Bypassleitung umgehbar ist, wodurch weniger heißes Synthesegas in den Wärmetauscher gelangt.
Weiters kann vorgesehen sein über die Zuführung von Dampf aus der Dampfzuleitung in den Abgas-Luft-Stoffstrom den Wärmeübergang im ersten Wärmetauscher zu erhöhen, wodurch die Temperatur des Synthesegases beim Eintritt in den zweiten Wärmetauscher gesenkt werden kann.
Weiters kann durch die Zumischung von Dampf zum Treibgas vor Eintritt in den zweiten Wärmetauscher das thermodynamische Gleichgewicht günstig verändert werden bzw. kann durch konstruktive Maßnahmen beim Wärmetauscherdesign die Wand- bzw. Oberflächentemperatur unter einem bestimmten Wert gehalten werden.
Wenn trotz der beiden Wärmetauscher das Synthesegas beim Eintritt in den Verbrennungsmotor eine für diesen zu hohe Temperatur aufweisen würde, kann eine Synthesegaskühlung in der Synthesegaszuleitung angeordnet sein. Diese Kühlung kann als zwei in Serie geschaltete Kühlelemente ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Abwärme der Kühlelemente zur Erwärmung verschiedener anderer Stoffströme in der Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage verwendet werden kann.
Um bei Zuführung des Synthesegases zum Verbrennungsmotor optimale Bedingungen zu garantieren, soll die Temperatur des Synthesegases bei Eintritt in den Verbrennungsmotor 30 bis 400 C betragen. Um den energetischen Wirkungsgrad der Gesamtanlage zu erhöhen, kann die Wärmeübertragung des ersten Wärmetauschers der Synthesegaskühlung auf einen Wärmeträger (etwa Heizungswasser) bei einem Temperaturniveau von 70 ° C bis 90 ° C erfolgen.
Bevorzugt vorgesehen ist, dass die Synthesegaskühlung in Serie hinter den Wärmetauschern geschaltet ist, um hohe Vorwärmtemperaturen für die für den Reformer bestimmten Stoffströme zu erreichen. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine oder beide der Kühleinheiten einen Kondensationsabscheider und/oder einen Tropfenabscheider zum Abscheiden von Wasser umfassen, insbesondere dann, wenn dem Reformer Wasserdampf zugeführt wird. Durch Abkühlen des Synthesegases auf eine Taupunktstemperatur von etwa 30 ° C im zweiten Wärmetauscher der Synthesegaskühlung und anschließender Erwärmung des Synthesegases auf etwa 40 0 C mit Hilfe eines Erwärmungselementes, kann die relative Feuchte des Synthesegases auf ein für den Motorbetrieb zulässiges Niveau gesenkt werden. Das Erwärmungselement kann beispielsweise als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit dem Wärmestrom, welcher vom ersten Kühlelement der Synthesegaskühlung dem Synthesegas entzogen wird, ausgebildet sein.
Um im ersten Stoffstrom eine Mischung aus Luft und Abgas zu erreichen, kann es vorgesehen sein, dass in der ersten Zuleitung in Serie vor dem ersten Wärmetauscher eine weitere Mischeinrichtung geschaltet ist, welche mit einer Luftzuleitung und einer Abgaszuleitung verbunden ist.
Um im zweiten Stoffstrom eine Mischung aus Treibstoff und Dampf zu erreichen, kann es vorgesehen sein, dass in der zweiten Zuleitung in Serie vor dem zweiten
72419 32/fr Wärmetauscher eine weitere Mischeinrichtung geschaltet ist, welche mit einer Treibstoffzuleitung und einer Dampfzuleitung verbunden ist. Durch diese Zumischung von Dampf zum Treibgas vor Eintritt in den zweiten Wärmetauscher kann das thermodynamische Gleichgewicht günstig verändert werden bzw. kann durch konstruktive Maßnahmen beim Wärmetauscherdesign die Wand- bzw. Oberflächentemperatur unter einem bestimmten Wert gehalten werden.
Im Sinne einer thermisch effizienten Bauweise einer Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage kann eine Wasserzuleitung und ein mit der Wasserzuleitung und der Dampfzuleitung verbundener Verdampfer vorgesehen sein, wobei vorzugsweise die für die Verdampfung des Wassers erforderliche Wärme über einen Teilstrom des Abgases des Motors bzw. über Nutzung der Wärme aus dem Synthesegas zuführbar ist.
Um eine konstante Temperatur in einer zu einerweiteren Mischeinrichtung führenden Treibstoffzuleitung zu erreichen, kann ein Vorwärmelement zum Vorwärmen des Treibstoffs vorgesehen sein. Dieses Vorwärmelement kann verschiedenartig ausgestaltet sein. Beispielsweise kann es als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit dem ersten Kühlelement der Synthesegaskühlung ausgebildet sein. Wenn der Verbrennungsmotor eine Kühlkreislaufieitung zur Zirkulation einer Kühlflüssigkeit aufweist, kann das Vorwärmelement in der Treibstoffzuleitung als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit der Kühlkreislaufleitung ausgebildet sein. Außerdem kann das Vorwärmelement in der Treibstoffzuleitung als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit der Synthesegaszuleitung ausgebildet sein. Die hier beschriebenen Ausführungen des Vorwärmelements als Wärmetauscher sind der thermischen Effizienz der Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage dienlich. Für eine besonders einfache Regelung oder Steuerung der Anlage kann in der Luftzuleitung und/oder in der Treibstoffzuleitung und/oder in der Synthesegasleitung und/oder in der Abgasleitung und/oder in der Dampfzuleitung und/oder in der ersten Zuleitung und/oder in der zweiten Zuleitung je wenigstens ein Volumenstromregelventil angeordnet sein. * « • · 1 ·« ··* * · · * *«·· 72419 32/fr
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass in der Wasserzuleitung ein Heizelement zur Speisewasservorwärmung angeordnet ist. Im Sinne der thermischen Effizienz kann hierbei vorgesehen sein, dass das Heizelement als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit der Synthesegaszuleitung - bevorzugt zwischen dem ersten Kühlelement und dem zweiten Kühlelement in der Synthesegaskühlung -ausgebildet ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:
Fig. 1 die thermische Verschaltung einer erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage und
Fig. 2 beispielhaft die Ausgestaltung eines Verdampfers als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit der Abgasleitung.
Figur 1 zeigt die Verschaltung einer Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage. Gezeigt sind die Hauptverbrennungskammer 1, die Vorverbrennungskammer 2, die Durchtrittsöffnung 33 sowie der Reformer 3. Dem Verbrennungsmotor 30 werden über die Luftzuleitungen 5 Luft L zugeführt, über die Treibstoffzuleitungen 4 Treibstoff aus einem Treibstoffreservoir T zugeführt sowie über die Synthesegaszuleitung 6 Synthesegas zugeführt. Der erste Brenngasmischer 24 und der zweite Brenngasmischer 25 mischen daraus das erste Brenngemisch bzw. das zweite Brenngemisch. Das erste Brenngemisch wird der Hauptverbrennungskammer 1 über die erste Gemischleitung 10 zugeführt und das zweite Brenngemisch wird der Vorverbrennungskammer 2 über die zweite Gemischleitung 10’ zugeführt. Des Weiteren weist der Verbrennungsmotor 30 einen Verdichter 26 in der zweiten Gemischleitung 10’, einen Turbolader 27 und eine Abgasleitung 9 auf. Die genaue Ausgestaltung des Verbrennungsmotors 30 ist für die vorliegende Erfindung jedoch nicht wichtig, insbesondere die Vorverbrennungskammer 2 der Verdichter 26, der Turbolader 27 und der zweite Brenngasmischer 25 sind nicht zwingend notwendig.
Die Mischungsverhältnisse für den ersten Brenngasmischer 24 und den zweiten Brenngasmischer 25 werden in der Steuer- oder Regeleinrichtung 31 bestimmt, wobei diese mit beiden Brenngasmischern verbunden ist. Nicht dargestellt sind die 72419 32/fr
Verbindungen der Regel· oder Steuereinrichtung 31 mit allen Volumenstromregelventilen 32, da dies zeichnerisch schwierig wäre und nicht zum Verständnis beitragen würde. Es befindet sind je wenigsten sein Volumenstromregelventil 32 in der Treibstoffzuleitung 4, der Luftzuleitung 5, der Synthesegaszuleitung 6, der Dampfzuleitung 8 sowie der Abgasieitung 9.
Aus einem Wasserreservoir W wird mit Hilfe der Pumpe 36 Wasser über eine Wasserzuleitung 7 einem Verdampfer 20 zugeführt. Dieser Verdampfer 20 kann verschiedenartig ausgeführt sein. Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der Verdampfer 20 als ein Wärmetauscher in Wärmekopplung mit der Abgasleitung 9 oder als ein Wärmetauscher in Wärmekopplung mit der Synthesegasleitung 6 ausgeführt ist.
In der Wasserzuleitung 7 ist ein Heizelement 23 zur Speisewasservorwärmung angeordnet. Auch dieses kann als Wärmetauscher ausgebildet sein. Dabei kann der Heizelement 23 dann in Wärmekopplung mit der Synthesegasleitung 6 zwischen erstem Kühlelement 16 und zweitem Kühlelement 17 oder in Wärmekopplung mit dem ersten Kühlelement 16 stehen.
Der im Verdampfer 20 erzeugte Wasserdampf wird über eine Dampfzuleitung 8 der weiteren Mischeinrichtung 19 zugeführt. Über eine Treibstoffleitung 4 wird der weiteren Mischeinrichtung 19 außerdem Treibstoff zugeführt. In der weiteren Mischeinrichtung 19 wird aus Dampf und Treibstoff der zweite Stoffstrom gemischt und über die zweite Zuleitung 12 weitergeleitet.
Der weiteren ist der Mischeinrichtung 19 in der Treibstoffleitung 4 ein Vorwärmelement 21 vorgeschaltet, welches als Wärmetauscher ausgebildet sein kann. Dabei kann das Vorwärmelement in Wärmekopplung mit dem ersten Kühlelement 16, mit einem Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors und/oder mit der Synthesegasleitung 6 ausgebildet sein. Der Kühlkreislauf ist nicht dargestellt, da dieser im Stand der Technik wohlbekannt ist. Über eine Luftzuleitung 5 und eine Abgasleitung 9 wird der weiteren Mischeinrichtung 18 Luft und Abgas aus dem Verbrennungsmotor 30 zugeführt.
72419 32/fr
Daraus wird in der weiteren Mischeinrichtung 18 der erste Stoffstrom gemischt und über die Zuleitung 11 weitergeleitet.
Die erste Zuleitung 11 und die zweite Zuleitung 12 münden, nachdem sie den ersten Wärmetauscher 13 bzw. den zweiten Wärmetauscher 14 durchlaufen haben, in die Mischeinrichtung 28. Hierin wird ein Gemisch hergestellt, welches über die Gemischleitung 29 dem Reformer 3 zugeführt wird. Die aus dem Reformer 3 führende Synthesegaszuleitung 6 führt durch den ersten Wärmetauscher 13 sowie den zweiten Wärmetauscher 14, wobei als Umgehung um den zweiten Wärmetauscher 14 eine Bypass-Leitung 22 vorgesehen werden kann. Außerdem ist in der Synthesegaszuleitung 6 die Synthesegaskühlung 15 angeordnet, welche aus dem ersten Kühlelement 16 und dem zweiten Kühlelement 17 besteht.
Mit Hilfe des Erwärmungselementes 34 in der Synthesegaszuleitung 6 nach der Synthesegaskühlung kann das Synthesegas wieder erwärmt werden. Durch die Abfolge von Abkühlung, Wasserabscheidung und Erwärmung kann die relative Feuchte-desSynthesegasesauf demfür^tefrMotoi^geeigfreten^sltveatrgeharten werden.
In der Abgasleitung 9 ist ein Wärmetauscher 21 angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist in der Luftzuleitung 5 ein Verdichter 35 angeordnet.
In Figur 2 ist beispielhaft die Ausgestaltung des Verdampfers 20 als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit der Abgasleitung 9 dargestellt. Weitere Ausführungsformen, bei denen der Verdampfer 20, das Vonwärmelement 21, das Heizelement 23 sowie das Erwärmungselement 34 als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit verschiedenen Stoffströmen ausgebildet sind, sind nicht explizit in Figuren dargestellt, da die Ausführungen für den Fachmann offensichtlich sind.

Claims (20)

  1. : :·..*· . 72419 32/fr ♦··· % » » β ·· ·· ·· Π ·· ·*·* ft Patentansprüche: 1. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage mit - einem Verbrennungsmotor (30) - einer Mischeinrichtung (28) mit einer ersten Zuleitung (11) für einen ersten Stoffstrom und einer zweiten Zuleitung (12) für einen zweiten Stoffstrom, wobei in der Mischeinrichtung (28) ein Gemisch aus erstem und zweitem Stoffstrom herstellbar ist, - einem Reformer (3) zum Reformieren des Gemisches zu einem Synthesegas, - einer mit der Mischeinrichtung (28) und dem Reformer (3) verbundenen Gemischleitung (29) und - einer mit dem Reformer (3) und dem Verbrennungsmotor (30) verbundenen Synthesegaszuleitung (6), dadurch gekennzeichnet, dass in der Synthesegaszuleitung (6) ein erster Wärmetauscher (13) in Wärmekopplung mit der ersten Zuleitung (11) und ein """ zweiterWärmetauscfrer (14) in Wärmekopptung mit der zweiten Zuleitung (12) angeordnet sind.
  2. 2. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (13) in Serie vor dem zweiten Wärmetauscher (14) angeordnet ist.
  3. 3. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypass-Leitung (22) vorgesehen ist, die jeweils vor und hinter dem zweiten Wärmetauscher (14) mit der Synthesegaszuleitung (6) verbunden ist.
  4. 4. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Synthesegaszuleitung (6) eine Synthesegaskühlung (15) angeordnet ist.
  5. 5. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Synthesegaskühlung (15) als ein erstes Kühlelement (16) und ein zum ersten Kühlelement (16) in Serie geschaltetes zweites Kühlelement (17) ausgebildet ist.
  6. 6. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Synthesegaskühlung (15) hinter dem ersten Wärmetauscher (13) und dem zweiten Wärmetauscher (14) in Serie geschaltet ist.
  7. 7. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kühlelement (16) und/oderdas zweite Kühlelement (17) einen Kondensationsabscheider und/oder einen Tropfenabscheider zum Abscheiden von Wasser umfasst.
  8. 8. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Zuleitung (11) in Serie vor dem ersten Wärmetauscher (14) eine weitere Mischeinrichtung (18) geschaltet Ist,iwelctTennit elnertuftzuleitung (5) und einer Abgasleitung_(9)'verbanderr ist und in welcher der erste Stoffstrom aus Luft und/oder Abgas herstellbar ist.
  9. 9. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Zuleitung (12) in Serie vor dem zweiten Wärmetauscher (14) eine weitere Mischeinrichtung (19) geschaltet ist, welche mit einer Treibstoffzuleitung (4) und einer Dampfzuleitung (8) verbunden ist und in welcher der zweite Stoffstrom als ein Gemisch aus Treibstoff und Dampf herstellbar ist.
  10. 10. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einer mit dem Verbrennungsmotor (30) verbundenen Abgasleitung (9), dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserzuleitung (7) und ein mit der Wasserzuleitung (7) und der Dampfzuleitung (8) verbundener Verdampfer (20) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die für die Verdampfung des Wassers erforderliche Wärme über Wärmeinhalt von Abgas in der Abgasleitung (9) zuführbar ist.
    72419 32/fr
  11. 11. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserzuleitung (7) und ein mit der Wasserzuleitung (7) und der Dampfzuleitung (8) verbundener Verdampfer (20) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die für die Verdampfung des Wassers erforderliche Wärme über Wärmeinhalt von Synthesegas in der Synthesegaszuleitung (9) zuführbar ist
  12. 12. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Treibstoffzuleitung (4) ein Vorwärmelement (21) zum Vorwärmen des Treibstoffs vorgesehen ist.
  13. 13. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vonwärmelement (21) in der Treibstoffzuleitung (4) als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit dem ersten Kühlelement (16) der Synthesegaskühlung (15) ausgebildet ist.
  14. 14. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach Anspruch 12 mit einer Kühlkreislaufleitung zur Zirkulation einer Kühlflüssigkeit durch den Verbrennungsmotor (30), dadurch gekennzeichnet, dass das Vonwärmelement (21) in der Treibstoffzuleitung (4) als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit der Kühlkreislaufleitung ausgebildet ist.
  15. 15. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vonwärmelement (21) in der Treibstoffzuleitung (4) als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit der Synthesegaszuleitung (6) ausgebildet ist.
  16. 16. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wasserzuleitung (7) ein Heizelement (23) vorgesehen ist. • · • # « » * 72419 32/fr ·* *· « ·
  17. 17. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (23) als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit der Synthesegaszuleitung (6) -bevorzugt zwischen dem ersten Kühlelement (16) und dem zweiten Kühlelement (17) der Synthesegaskühlung (15) - ausgebildet ist.
  18. 18. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (23) als Wärmetauscher in Wärmekopplung mit dem durch das erste Kühlelement (16) entnommenen Wärmestrom ausgebildet ist.
  19. 19. Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in der Synthesegaszuleitung (6) in Serie nach der Synthesegaskühlung (15) ein Erwärmungselement (34) angeordnet ist.
  20. 20. Verbrennungsmotor-Refbrmer-Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in der Luftzuleitung (5) und/oder in der Treibstoffzuleitung (4) und/oder in der Synthesegasleitung (6) und/oder in der Abgasleitung (9) und/oder in der Dampfzuleitung (8) und/oder in der ersten Zuleitung (11) und/oder in der zweiten Zuleitung (12) je wenigstens ein Volumenstromregelventil (32) angeordnet ist. Infisbruck^dm 23. Ökteßer ZtM-2
ATA1145/2012A 2012-10-24 2012-10-24 Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage AT513052B1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1145/2012A AT513052B1 (de) 2012-10-24 2012-10-24 Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage
DE102013016443.5A DE102013016443B4 (de) 2012-10-24 2013-10-02 Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage
US14/049,397 US9140180B2 (en) 2012-10-24 2013-10-09 Internal combustion engine reformer installation
CN201310553260.7A CN103775249B (zh) 2012-10-24 2013-10-23 内燃机重整器设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1145/2012A AT513052B1 (de) 2012-10-24 2012-10-24 Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT513052B1 AT513052B1 (de) 2014-01-15
AT513052A4 true AT513052A4 (de) 2014-01-15

Family

ID=49955545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA1145/2012A AT513052B1 (de) 2012-10-24 2012-10-24 Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9140180B2 (de)
CN (1) CN103775249B (de)
AT (1) AT513052B1 (de)
DE (1) DE102013016443B4 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012014755A1 (de) * 2012-07-26 2014-05-15 Man Truck & Bus Ag Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung eines Alkohols in ein Kraftstoffgemisch
DE102015215939B4 (de) * 2015-08-20 2021-02-04 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Erzeugen einer Brennstoffzusammensetzung und zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US20170082076A1 (en) * 2015-09-17 2017-03-23 Caterpillar Inc. Pressure regulator for fuel supply system
DE102016008835A1 (de) * 2016-07-20 2018-01-25 Norbert Lorenz Mergel Integrierte Abgasverwertungs - und Kraftstoffvergasungsanlage für Verbrennungsmotoren aller Art
CN106321203B (zh) * 2016-09-20 2019-03-12 哈尔滨工业大学 一种蒸汽重整型化学回热内燃机
CN106545438A (zh) * 2016-12-06 2017-03-29 哈尔滨工业大学 废气再循环化学回热柴油机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001152846A (ja) * 1999-11-25 2001-06-05 Hideo Kawamura 燃料改質装置を備えたエンジン
US6508209B1 (en) * 2000-04-03 2003-01-21 R. Kirk Collier, Jr. Reformed natural gas for powering an internal combustion engine
WO2008150370A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Caterpillar Inc. Stoichiometric engine system utilizing reformed exhaust gas

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE349549B (de) * 1970-04-30 1972-10-02 O Lindstroem
DE2103008C3 (de) * 1971-01-22 1978-11-02 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Vorrichtung zur Erzeugung eines gasförmigen Brennstoffes
US3915125A (en) * 1971-07-16 1975-10-28 Siemens Ag Method for the operation of internal-combustion engines and gas reformer for implementing the method
US4170200A (en) * 1974-06-14 1979-10-09 Nippondenso Co., Ltd. Internal combustion engine with reformed gas generator
US5048284A (en) * 1986-05-27 1991-09-17 Imperial Chemical Industries Plc Method of operating gas turbines with reformed fuel
US4876989A (en) * 1988-05-10 1989-10-31 Technology Development Associates, Inc. Enhanced performance of alcohol fueled engine during cold conditions
US5343699A (en) * 1989-06-12 1994-09-06 Mcalister Roy E Method and apparatus for improved operation of internal combustion engines
US5357908A (en) * 1993-04-16 1994-10-25 Engelhard Corporation Fuel modification method and apparatus for reduction of pollutants emitted from internal combustion engines
US5927075A (en) * 1997-06-06 1999-07-27 Turbodyne Systems, Inc. Method and apparatus for exhaust gas recirculation control and power augmentation in an internal combustion engine
US6606855B1 (en) * 1999-06-08 2003-08-19 Bechtel Bwxt Idaho, Llc Plasma reforming and partial oxidation of hydrocarbon fuel vapor to produce synthesis gas and/or hydrogen gas
JP2002013447A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd 天然ガス改質内燃機関
JP2005214013A (ja) * 2004-01-27 2005-08-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd メタン含有ガスを供給ガスとした発電システム
US7210467B2 (en) * 2004-06-22 2007-05-01 Gas Technology Institute Advanced high efficiency, ultra-low emission, thermochemically recuperated reciprocating internal combustion engine
JP4137018B2 (ja) * 2004-07-02 2008-08-20 トヨタ自動車株式会社 液化ガス燃料供給システムの加熱装置
US20080230018A1 (en) * 2007-03-19 2008-09-25 Nissan Motor Co., Ltd. Octane number-increasing catalyst, fuel reformer of internal combustion engine, and the internal combustion engine
US9118048B2 (en) * 2009-09-04 2015-08-25 Lg Fuel Cell Systems Inc. Engine systems and methods of operating an engine
US20110277734A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-17 Mccann David M Catalytic fuel oxidation system using exhaust gas
CA2810628A1 (en) * 2010-09-07 2012-03-15 Yeda Research And Development Co. Ltd. An energy generation system and method thereof
DE102010044939C5 (de) * 2010-09-10 2015-11-19 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Prozessdampf und Kesselspeisewasserdampf in einem beheizbaren Reformierreaktor zur Herstellung von Synthesegas
US8991368B2 (en) * 2012-02-23 2015-03-31 Discovery Fuel Technologies, Llc Oxygenate compound synthesis device, systems including the device, and methods of using the same
US20140069086A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 Leon A. LaPointe Exhaust system for spark-ignited gaseous fuel internal combustion engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001152846A (ja) * 1999-11-25 2001-06-05 Hideo Kawamura 燃料改質装置を備えたエンジン
US6508209B1 (en) * 2000-04-03 2003-01-21 R. Kirk Collier, Jr. Reformed natural gas for powering an internal combustion engine
WO2008150370A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Caterpillar Inc. Stoichiometric engine system utilizing reformed exhaust gas

Also Published As

Publication number Publication date
US20140109845A1 (en) 2014-04-24
US9140180B2 (en) 2015-09-22
DE102013016443B4 (de) 2016-01-07
AT513052B1 (de) 2014-01-15
CN103775249A (zh) 2014-05-07
DE102013016443A1 (de) 2014-04-24
CN103775249B (zh) 2017-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT513052B1 (de) Verbrennungsmotor-Reformer-Anlage
AT512922B1 (de) Verbrennungsmotor
DE102006060472B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Dampfkraftanlage mit einem kohlegefeuerten Dampferzeuger sowie eine Dampfkraftanlage
EP1197258B1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage
DE2065160A1 (de) Gas-Dampfturbinenanlage. Ausscheidung aus: 2041183
EP1921703B1 (de) Brennstoffzellensystem mit Einrichtung zur Kathoden-Zuluft-Vorwärmung
EP2653524B1 (de) Konvektionszone eines Spaltofens
AT521206B1 (de) Verdampfer für ein Brennstoffzellensystem sowie Brennstoffzellensystem
DE102017004583B4 (de) Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor und ein weiteres Objekt
AT520483B1 (de) Abzweigung von Kathodenabgas in einem Brennstoffzellensystem
AT522684B1 (de) Elektrolysesystem und Verfahren zur Wärmerückgewinnung in einem Elektrolysesystem
DE102010063839A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Ofens in einer Anlage zur Metallverarbeitung und Anlage zur Metallverarbeitung
DE102016215973A1 (de) Brennstoffzellenvorrichtung
DE602004002942T2 (de) Steuerung einer gasturbine mit heissluftreaktor
AT521902A1 (de) Brennstoffzellensystem und Verfahren zur Rezirkulation von Brennstoffabgas in einem Brennstoffzellensystem
DE3842325C2 (de) Mehrzug-Abhitzekessel mit Zusatzfeuerung
EP3402974B1 (de) Mikrogasturbinenanlage und verfahren zum betreiben einer mikrogasturbinenanlage
AT521650B1 (de) Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben desselben
WO2015189176A1 (de) Verfahren zur abgasbehandlung und anlage mit einer abgasbehandlungsvorrichtung
AT14842U1 (de) Vorrichtung zur Aufbereitung und Regelung der Gase für eine Verbrennungsanlage
DE102013206014A1 (de) Energiewandler-System und Baugruppen hierfür
DE10060788A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Bereitstellung eines zündfähigen Arbeitsgases aus einem Kryo-Kraftstoff
DE19516409C2 (de) Mehrzug-Abhitzekessel mit Zusatzfeuerung
DE102012200337A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturerhöhung eines Ab- oder Prozessgases mit einem oxidierbaren Anteil
DE102019211015A1 (de) Anordnung mit Brennkraftmaschine und Wärmeübertrager