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

Fingerprint

fuel oils
heat
energy

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. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 577
Kytö, Matti ; Nylund, Nils-Olof. / Sähköä ja lämpöä tuottavien kokonaisenergialaitosten käyttövarmuuden parantaminen. Kokeet kevyellä polttoöljyllä. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 62 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 577).
@book{b89d95dad1bc401db57cb0c3f109f5cf,
title = "S{\"a}hk{\"o}{\"a} ja l{\"a}mp{\"o}{\"a} tuottavien kokonaisenergialaitosten k{\"a}ytt{\"o}varmuuden parantaminen. Kokeet kevyell{\"a} poltto{\"o}ljyll{\"a}",
abstract = "Dieselaggregaattiin perustuvassa kokonaisenergialaitoksessa hy{\"o}dynnet{\"a}{\"a}n s{\"a}hk{\"o}n lis{\"a}ksi moottorin hukkal{\"a}mp{\"o} sek{\"a} pakokaasuista ett{\"a} j{\"a}{\"a}hdytysnesteest{\"a}. Kokeissa selvitettiin kokonaisenergialaitoksen k{\"a}ytett{\"a}vyys ja saavutettavissa oleva pitk{\"a}aikainen hy{\"o}tysuhde. Luotettavuutta ja pitk{\"a}aikaista hy{\"o}tysuhdetta pyrittiin parantamaan ja huoltov{\"a}li{\"a} pident{\"a}m{\"a}{\"a}n erilaisten muutosten avulla. T{\"a}m{\"a} julkaisu k{\"a}sittelee kokeita kevyell{\"a} poltto{\"o}ljyll{\"a}. Kokeissa k{\"a}ytett{\"a}v{\"a}n laitoksen s{\"a}hk{\"o}teho on 32 kW. Jatkotutkimuksissa kokonaisenergialaitokseen vaihdetaan dieselmoottorista muunnettu ottomoottori ja kokeita jatketaan nestekaasulla. Koelaitoksen kokonaishy{\"o}tysuhde on parhaimmillaan 74-78 {\%}. Noin viikon k{\"a}ytt{\"o}jakson aikana hy{\"o}tysuhde laskee 1 - {\%}-yksikk{\"o}{\"a} k{\"a}ytett{\"a}ess{\"a} automaattista vesinuohousta. T{\"a}ydell{\"a} kuormalla (30 kW) lasku on voimakkainta, 1/3-kuormalla pakokaasul{\"a}mm{\"o}nvaihdin ei k{\"a}yt{\"a}nn{\"o}ss{\"a} likaannu eik{\"a} hy{\"o}tysuhde juuri laske. T{\"a}h{\"a}n tilanteeseen on p{\"a}{\"a}sty puhdistamalla pakokaasul{\"a}mm{\"o}nvaihdinta k{\"a}yt{\"o}n aikana automaattisesti vesinuohouksen avulla ja siirt{\"a}m{\"a}ll{\"a} mahdollisimman suuri osa hukkal{\"a}mm{\"o}st{\"a} j{\"a}{\"a}hdytysnesteeseen ja edelleen neste-nestel{\"a}mm{\"o}nvaihtimessa l{\"a}mp{\"o}j{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}n. Ilman vesinuohousta hy{\"o}tysuhde laski viikon kokeessa ahdetulla moottorilla 3-7 {\%}-yksikk{\"o}{\"a} ja ahtamattomalla moottorilla 1-2 {\%}-yksikk{\"o}{\"a} enemm{\"a}n pakokaasujen suuremman nokipitoisuuden takia. Pieness{\"a} yksik{\"o}ss{\"a} saavutettavissa olevaa hy{\"o}tysuhdetta rajoittaa mm. v{\"a}ltt{\"a}m{\"a}tt{\"o}mien apulaitteiden (esim. vesipumppu) kuluttama energia. Hieman suuremmissa laitoksissa lienee mahdollista saavuttaa yli 80 {\%}:n hy{\"o}tysuhde. Kokonaisenergialaitoksen pakokaasup{\"a}{\"a}st{\"o}t ovat dieselmoottorille normaalia tasoa. Kiinteisiin polttolaitoksiin verrattuna varsinkin NOx -arvot ovat korkeat. Koelaitoksen huoltov{\"a}li on noin 300 tuntia. Mahdollisuudet huoltov{\"a}lin pident{\"a}miseen ovat hyv{\"a}t. M{\"a}{\"a}r{\"a}{\"a}v{\"a} tekij{\"a} on moottori{\"o}ljyn k{\"a}ytt{\"o}ik{\"a}.",
keywords = "diesel electric power generation, exhaust gases, heat exchangers, efficiency",
author = "Matti Kyt{\"o} and Nils-Olof Nylund",
year = "1989",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3295-3",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "577",
address = "Finland",

}

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

Sähköä ja lämpöä tuottavien kokonaisenergialaitosten käyttövarmuuden parantaminen. Kokeet kevyellä polttoöljyllä. / Kytö, Matti; Nylund, Nils-Olof.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 62 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 577).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Sähköä ja lämpöä tuottavien kokonaisenergialaitosten käyttövarmuuden parantaminen. Kokeet kevyellä polttoöljyllä

AU - Kytö, Matti

AU - Nylund, Nils-Olof

PY - 1989

Y1 - 1989

N2 - 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.

AB - 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.

KW - diesel electric power generation

KW - exhaust gases

KW - heat exchangers

KW - efficiency

M3 - Report

SN - 951-38-3295-3

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

BT - Sähköä ja lämpöä tuottavien kokonaisenergialaitosten käyttövarmuuden parantaminen. Kokeet kevyellä polttoöljyllä

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Kytö M, Nylund N-O. Sähköä ja lämpöä tuottavien kokonaisenergialaitosten käyttövarmuuden parantaminen. Kokeet kevyellä polttoöljyllä. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 62 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 577).