Evaluation of the thermodynamic combustion process in the engine supplied with gas having a low methane content

• Autorzy: Piasecki D. , Sroka Z. J.

Warianty tytułu

PL

Ocena parametrów termodynamicznych procesu spalania w silniku zasilanym paliwem o małej zawartości metanu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Exploitation of coal deposits is accompanied by extraction of methane, which can be a fuel for internal combustion engines. Methane with other gases states mixture with different chemical composition. It is called mine gas. Differences in the composition and the ability to lean combustion is explored in this study, where the authors have focused their attention on the selected thermodynamic parameters and operating indicators of internal combustion engine. The assessment was made on the virtual engine, which is a compilation of the actual engine, demonstrating the need for assistive technology such as charging, variable valve timing and variable compression ratio. They provide energy, despite the restrictions of the poor in the methane deposits to maintain the desired output power and reduced fuel consumption by ensuring environment-friendly operation.

PL

Eksploatacji złóż węgla kamiennego towarzyszy wydobywanie się metanu, który może stanowić paliwo do tłokowych silników spalinowych. Metan występuje w mieszaninie z innymi gazami i stanowi tzw. gaz kopalniany o zróżnicowanym składzie chemicznym. Różnice w składzie oraz możliwość spalania mieszanek ubogich jest przedmiotem rozważań w niniejszej pracy, gdzie autorzy skupili swoją uwagę na wybranych parametrach termodynamicznych i wskaźnikach pracy silnika spalinowego. Ocenę dokonano na wirtualnym silniku, będącym kompilacją silników rzeczywistych, wykazując konieczność stosowania technik wspomagających jak: doładowanie, zmienne fazy rozrządu czy zmienny stopień sprężania. Zapewniają one mimo ograniczeń energetycznych związanych z ubogimi w metan złożami gazu kopalnianego utrzymanie na pożądanym poziomie mocy paliwowej, a przez zmniejszone zużycie paliwa zagwarantowanie proekologicznej eksploatacji.

Słowa kluczowe

EN

combustion engine; thermodynamics; methane

PL

silnik spalinowy; termodynamika; metan

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 52, nr 3
• Strony: 800--805
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.., tab., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Piasecki D.

• Faculty of Mechanical Engineering at Wrocław University of Technology

autor

Sroka Z. J.

• Faculty of Mechanical Engineering at Wrocław University of Technology

Bibliografia

• [1] Ambrozik A.: Analiza cykli pracy czterosuwowych silników spalinowych, Wydawnictwo. Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2010.
• [2] Baczewski K., Kałdoński T.: Paliwa do silników o zapłonie iskrowym, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2005.
• [3] Badyda K.: Możliwości zagospodarowania gazu kopalnianego w Polsce dla celów energetycznych. Energetyka - pp. 416-423, czerwiec 2008.
• [4] Dudek J.: Informacje o jakości dystrybuowanego paliwa gazowego. Ciepło spalania dla RCS. GEN, Gaz Energia - marzec 2012.
• [5] Gantar K.: Układy energetyczne wykorzystujące metan z odmetanowania kopalń JSW S.A. jako element lokalnego rynku energii. Polityka Energetyczna, tom 10, zeszyt specjalny 2, pp. 515-524, 2007.
• [6] Gantar K., Kuś G.: Kogeneracyjne zespoły prądotwórcze z silnikami gazowymi na gaz z odmetanowania – praca generatorów w układach elektroenergetycznych kopalń Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne Nr 85, pp. 141-147, 2010.
• [7] Gosiewski K., Pawlaczyk A., Jaschik M.: Utylizacja metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń węgla kamiennego w termicznym reaktorze rewersyjnym. Inżynieria i Aparatura chemiczna Nr 3, pp. 37-38, 2010.
• [8] Janicka A., Janicki M.: Potencjał biomasy w Polsce - szanse na jego wykorzystanie. Piece Przemysłowe & Kotły nr 1/2, pp. 47-51, 2012.
• [9] Krakowian K., Kaźmierczak A., Górniak A., Włostowski R., Błasiński T. : Exhaust gas dose uniformity in modern diesel engines. Journal of KONES vol. 19, nr 2, pp. 259-262, 2012.
• [10] Kordylewski W.: Spalanie i paliwa, wydanie IV poprawione i uzupełnione. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005.
• [11] Kowalewicz A.: Podstawy procesów spalania, Wydawnictwa Naukowo–Techniczne, Warszawa 2000.
• [12] Kułażyński M., Sroka Z.J.: Developing Engine Technology. PintPap Łódź-Wrocław, 2011.
• [13] Larish J., Stelmasiak Z., Gilowski T.: Możliwości ograniczenia zadymienia spalin silnika o zapłonie samoczynnym za pomocą dodatku CNG, Silniki Spalinowe 3/2011.
• [14] Lockner M., Winter F., Agerwal K.A.: Hand-book of Combustion, Wiley, Indianapolis 2010.
• [15] Luft S.: Podstawy budowy silników”, WKŁ, Warszawa 2011.
• [16] Luft S., Skrzek T.: Dwupaliwowy silnik o zapłonie samoczynnym – przegląd wybranych wyników badań, czasopismo Techniczne Mechanika 3-M, pp. 169-82, Zeszyt 8/2012.
• [17] Merkisz J., Pielecha I.: Alternatywne paliwa i układy napędowe, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2004.
• [18] Skorek J., Kalina J.: Gazowe układy kogeneracyjne. Wydawnictwa Naukowo–Techniczne, Warszawa 2005.
• [19] Sroka Z.J. i inni : Komputerowe wspomaganie badań silników spalinowych. ProMotor 1. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 1996.
• [20] Stelmasiak Z., Larisch J., Gilowski T., Matyjasik M.: Możliwości poprawy składu mieszaniny gazowej przez dławienie powietrza przy częściowych obciążeniach silnika dwupaliwowego, Archiwum Motoryzacji 1, pp. 43-57, 2007.
• [21] Stelmasiak Z., Larisch J., Gilowksi T., Matyjasik M.: The optimization of combustion process in a dual fuel engine with Common Rail and gas injection systems, Combustion Engines 2007-SC2, pp.347-359, 2007.
• [22] Stelmasiak Z., Larisch J., Semikow J.: Preliminary test on dual fuel spark ignition engine fuelled with methanol and gasoline, Combustion Engines 3, pp. 24-33, 2008.
• [23] Szwaja S., Tutak W., Grab-Rogaliński K., Jamrozik A., Kociszewski A.: Selected combustion parameters of biogas at elevated pressure-temperature conditions. Combustion Engines nr 1 (148), pp. 40-47, 2012.
• [24] Tutak W., Jamrozik A.: Modelling of the thermal cycle of a gas engine using AVL FIRE Software, Combustion Engines 2(141), pp. 105-114, 2010.
• [25] http://www.nettg.pl.