Sähköä ja lämpöä tuottavien kokonaisenergialaitosten käyttövarmuuden parantaminen. Kokeet kevyellä polttoöljyllä

Matti Kytö, Nils-Olof Nylund

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Dieselaggregaattiin perustuvassa kokonaisenergialaitoksessa hyödynnetään sähkön lisäksi moottorin hukkalämpö sekä pakokaasuista että jäähdytysnesteestä. Kokeissa selvitettiin kokonaisenergialaitoksen käytettävyys ja saavutettavissa oleva pitkäaikainen hyötysuhde. Luotettavuutta ja pitkäaikaista hyötysuhdetta pyrittiin parantamaan ja huoltoväliä pidentämään erilaisten muutosten avulla. Tämä julkaisu käsittelee kokeita kevyellä polttoöljyllä. Kokeissa käytettävän laitoksen sähköteho on 32 kW. Jatkotutkimuksissa kokonaisenergialaitokseen vaihdetaan dieselmoottorista muunnettu ottomoottori ja kokeita jatketaan nestekaasulla. Koelaitoksen kokonaishyötysuhde on parhaimmillaan 74-78 %. Noin viikon käyttöjakson aikana hyötysuhde laskee 1 - %-yksikköä käytettäessä automaattista vesinuohousta. Täydellä kuormalla (30 kW) lasku on voimakkainta, 1/3-kuormalla pakokaasulämmönvaihdin ei käytännössä likaannu eikä hyötysuhde juuri laske. Tähän tilanteeseen on päästy puhdistamalla pakokaasulämmönvaihdinta käytön aikana automaattisesti vesinuohouksen avulla ja siirtämällä mahdollisimman suuri osa hukkalämmöstä jäähdytysnesteeseen ja edelleen neste-nestelämmönvaihtimessa lämpöjärjestelmään. Ilman vesinuohousta hyötysuhde laski viikon kokeessa ahdetulla moottorilla 3-7 %-yksikköä ja ahtamattomalla moottorilla 1-2 %-yksikköä enemmän pakokaasujen suuremman nokipitoisuuden takia. Pienessä yksikössä saavutettavissa olevaa hyötysuhdetta rajoittaa mm. välttämättömien apulaitteiden (esim. vesipumppu) kuluttama energia. Hieman suuremmissa laitoksissa lienee mahdollista saavuttaa yli 80 %:n hyötysuhde. Kokonaisenergialaitoksen pakokaasupäästöt ovat dieselmoottorille normaalia tasoa. Kiinteisiin polttolaitoksiin verrattuna varsinkin NOx -arvot ovat korkeat. Koelaitoksen huoltoväli on noin 300 tuntia. Mahdollisuudet huoltovälin pidentämiseen ovat hyvät. Määräävä tekijä on moottoriöljyn käyttöikä.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages62
    ISBN (Print)951-38-3295-3
    Publication statusPublished - 1989
    MoE publication typeD4 Published development or research report or study

    Publication series

    SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
    Number577
    ISSN0358-5077

    Keywords

    • diesel electric power generation
    • exhaust gases
    • heat exchangers
    • efficiency

    Cite this

    Kytö, M., & Nylund, N-O. (1989). Sähköä ja lämpöä tuottavien kokonaisenergialaitosten käyttövarmuuden parantaminen. Kokeet kevyellä polttoöljyllä. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 577