Wydział Inżynierii Środowiska

i Energetykiul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

www.ise.polsl.pl

Optymalizacja pracy i sterowanie silnikami gazowymi stacjonarnymi

Gazowe silniki spalinoweSpalanie paliw gazowych (jak gaz ziemny, biogaz czy gaz synte-zowy) w tłokowym silniku spalinowym o zapłonie iskrowym (ZI) ce-lem generacji energii elektrycznej oraz ciepła czy chłodu lub parytechnologicznej jest interesujaca technologia szczególnie w zakre-sie niewielkich wartosci mocy elektrycznej, tj. od kilku kW do ok. 1MW. Przykładem moze byc technologia konwersji biomasy stałej po-legajaca na połaczeniu procesu zgazowania lub fermentacji beztle-nowej z procesem jego spalania w silniku spalinowym, która pozwalana uzyskanie konkurencyjnych, wzgledem innych rozwiazan, warto-sci sprawnosci energetycznej układu w zakresie ok. 30 – 46 pro-cent (w zaleznosci od systemu spalania oraz wartosci mocy wyjscio-wej). Układy kogeneracyjne małej mocy napedzane silnikami spali-nowymi spalajacymi paliwa gazowe, moga byc stosowane w budyn-kach mieszkalnych, obiektach wiejskich, zakładach przemysłowych(np. zakłady przetwórstwa drewna), a szczególnosci w obiektach, wktórych wystepuje długookresowe, najlepiej całoroczne zapotrzebo-wanie w ciepło. Dostepne na rynku silniki spalinowe zaprojektowanesa najczesciej do zasilania gazem ziemnym lub biogazem. Przy-stosowanie tego typu jednostek do zasilania paliwami gazowymi oinnym składzie wymaga wprowadzenie modyfikacji układu zasilaniaoraz sterowania.

Badania silników gazowychW laboratorium silników spalinowych ITC znajduja sie dwa stano-wiska badawcze pozwalajace na realizacje prac eksperymentalnychnad procesem spalania klasycznych oraz alternatywnych paliw ga-zowych w silnikach ZI. Zestaw butli z gazami technicznymi umoz-liwia wytworzenie mieszanki o załozonym składzie. Laboratoriumwyposazone jest w aparature umozliwiajaca: pomiar masowy zu-zywanego przez silnik paliwa gazowego, indykacje silnika spalino-

wego oraz pomiar składu spalin. Ponadto, zestaw przepływomierzyoraz termopar zlokalizowanych w róznych punktach stanowisk ba-dawczych pozwala na wykonanie bilansu energetycznego silnika.

Testowanie algorytmów sterowaniaNa stanowiskach badawczych ITC od wielu lat realizowane sa ba-dania nad optymalizacja parametrów pracy silników spalinowych za-silanych paliwami gazowymi o zmiennym składzie. W ostatnich la-tach wiekszosc prac badawczych dotyczyła analizy procesu spala-nia gazów niskokalorycznych oraz biogazu wzbogacanego wodo-rem. W ramach współpracy z partnerami przemysłowymi opraco-wywane sa algorytmy sterowania dedykowane pod konkretne paliwogazowe oraz rozwiazanie konstrukcyjne silnika.

Stanowisko do badania spalania gazów (metan, biogaz, gaz syntezowy) wsilniku z zapłonem iskrowym

Osoba do kontaktu:

1. Grzegorz Przybyła, tel.+322371031 (lab.+322372560);email:grzegorz.przybyla@polsl.pl

23 lutego 2018