DE19643109A1 - Unit-type heat-and-power station - Google Patents
Unit-type heat-and-power stationInfo
- Publication number
- DE19643109A1 DE19643109A1 DE19643109A DE19643109A DE19643109A1 DE 19643109 A1 DE19643109 A1 DE 19643109A1 DE 19643109 A DE19643109 A DE 19643109A DE 19643109 A DE19643109 A DE 19643109A DE 19643109 A1 DE19643109 A1 DE 19643109A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- engine
- heat
- fuel gas
- stirling
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 6
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 5
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
- F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- 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)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strom- und Wärmeer
zeugung mittels Kraft-Wärmekopplung, folgende Verfahrens
schritte umfassend:
The invention relates to a method for electricity and heat generation by means of cogeneration, the following method steps comprising:
- a) Erzeugen eines heißen Brenngases,a) generating a hot fuel gas,
- b) Abkühlen des Brenngases undb) cooling the fuel gas and
- c) Betreiben wenigstens einer Verbrennungskraftmaschine mit dem abgekühlten Brenngas unter Ausnutzung der von der Verbrennungskraftmaschine erzeugten mechanischen und ther mischen Energie.c) operating at least one internal combustion engine with the cooled fuel gas using the of the Internal combustion engine generated mechanical and ther mix energy.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Strom- und Wärmeerzeugung mittels Kraft-Wärmekopplung, insbesondere zur Durchführung des zuvor genannten Verfahrens, mit we nigstens einem Brenngaserzeuger zum Betrieb wenigstens einer Verbrennungskraftmaschine, wobei das Brenngas als Heißgas anfällt, und mit Mitteln zur Abkühlung des Brenngases vor seiner Verbrennung.The invention further relates to a device for electricity and Heat generation by means of combined heat and power, in particular to carry out the aforementioned method, with we at least one fuel gas generator for operating at least one Internal combustion engine, the fuel gas being the hot gas occurs, and with means for cooling the fuel gas its combustion.
Es sind verschiedenste Verfahren zur Strom- und Wärmeerzeugung mittels Kraft-Wärmekopplung bekannt, die hauptsächlich bei der Betreibung von sogenannten Blockheizkraftwerken Anwendung finden. Bei den bekannten Verfahren wird fester oder flüssiger Brennstoff, beispielsweise in Form von Erdgas oder Erdöl zur Erzeugung von Fernwärme und Strom genutzt. Die wirkungsvollste Maßnahme, Wärme mit höchstem Wirkungsgrad auszunutzen, be deutet Hintereinanderschaltung von Krafterzeugungsanlagen und Heiznetzen, so daß Abdampf oder Abgase und Abwärme von Kraft maschinen für Wärmezwecke nutzbar gemacht werden. Die Kraft-Wärmekopplung findet sowohl bei Dampfkraftanlagen als auch bei Gasturbinen und Dieselmotoren oder Ottomotoren Anwendung. Auch ist in Stand der Technik die Verwendung von Gasmotoren zur Verbrennung von Schwachgas oder dergleichen bekannt. Bei 100% Brennstoffenergieeinsatz erzielen derartige Anlagen Gesamt wirkungsgrade von ca. 75%, wobei ca. 27% in Form von Strom und bis zu 48% in Form von Nutzwärme anfallen.There are various processes for generating electricity and heat known by means of combined heat and power, which mainly in the Operation of so-called combined heat and power plants application Find. In the known methods, it becomes more solid or more liquid Fuel, for example in the form of natural gas or petroleum Generation of district heating and electricity used. The most effective Measure to use heat with maximum efficiency, be indicates series connection of power generation plants and Heating networks, so that exhaust steam or exhaust gases and waste heat from power machines can be used for heating purposes. Combined heat and power takes place both at steam power plants and at Gas turbines and diesel engines or gasoline engines application. Also is the use of gas engines in the prior art Burning lean gas or the like is known. At 100% Such plants achieve total fuel use efficiency of approx. 75%, approx. 27% in the form of electricity and up to 48% in the form of useful heat.
Typische Kraft-Wärmekopplungsanlagen bestehen aus wenigstens einer Kraftmaschine, einem dieser Kraftmaschine zugeordneten Generator und einem Wärmetauscher mit Wasser oder Öl als Wär metauschermedium. Dieser Wärmetauscher kann beispielsweise an den Kühlkreislauf einer Kraftmaschine beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine angeschlossen sein.Typical combined heat and power plants consist of at least an engine, one associated with this engine Generator and a heat exchanger with water or oil as heat exchange medium. This heat exchanger can for example the cooling circuit of an engine, for example one Internal combustion engine to be connected.
Zur Wirkungsgradsteigerung bekannter Anlagen, die nach dem Prinzip der Kraft-Wärmekopplung betrieben werden, ist man dazu übergegangen, auch die Abgaswärme von Verbrennungskraftma schinen mittels Abgaswärmetauschern zu nutzen. Hierdurch wird zwar der Wirkungsgrad der Abwärmenutzung, d. h. der thermische Wirkungsgrad der Anlagen verbessert, der Absatz so gewonnener Wärme ist jedoch grundsätzlich problematisch, da die zur Ver fügung stehende Wärme nicht immer nutzbar ist. Beispielsweise die von Blockheizkraftwerken erzeugte Fernwärme wird in den Sommermonaten weniger benötigt als in den Wintermonaten. Eine Speicherung der Wärme ist problematisch und mit hohen Energie verlusten verbunden. Der Absatz von Strom hingegen ist ganz jährlich gewährleistet, wobei immer eine Einspeisung in das Netz erfolgen kann. Strom besitzt im Gegensatz zu Nutzwärme eine vergleichsweise höhere Energiewertigkeit (Exergie), je doch ist es bislang nicht gelungen, den elektrischen Wirkungs grad bekannter Anlagen zu steigern. Auch ist die Ausnutzung der in solchen Anlagen anfallenden potentiellen Nutzwärme noch steigerungsbedürftig.To increase the efficiency of known systems that according to The principle of combined heat and power is used transferred, also the exhaust gas heat from internal combustion engines machines using exhaust gas heat exchangers. This will the efficiency of waste heat utilization, d. H. the thermal Efficiency of the systems improved, sales thus gained However, heat is fundamentally problematic because the ver heat is not always usable. For example the district heating generated by cogeneration plants is in the Summer months less needed than in the winter months. A Storing the heat is problematic and with high energy losses connected. The sale of electricity, however, is complete guaranteed annually, always feeding into the Network can be done. In contrast to useful heat, electricity has a comparatively higher energy value (exergy), each however, the electrical effect has not yet been successful to increase known systems. The exploitation is also of the potential useful heat generated in such systems in need of improvement.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiter zubilden, daß eine Steigerung des Gesamtwirkungsgrades, ins besondere eine Steigerung des elektrischen Wirkungsgrades erzielt wird.The object of the invention is therefore a method and a Setting up of the type mentioned above further educate that an increase in overall efficiency, ins especially an increase in electrical efficiency is achieved.
Diese Aufgabe wird zunächst dadurch gelöst, daß bei dem Ver fahren der eingangs genannten Art die Abkühlung des Brenngases unter Ausnutzung eines Stirling-Kreisprozesses erfolgt. Der Stirling-Kreisprozeß als geschlossener Kreisprozeß mit äußerer Wärmezufuhr bietet die ideale Möglichkeit, die Wärme von heißem Brenngas aber auch von heißen Abgasen in mechanische bzw. elektrische Energie umzusetzen, ohne die Zusammensetzung des Gases in irgendeiner Weise zu beeinflussen. Hierdurch läßt sich in vorteilhafter Weise der effektive elektrische Wir kungsgrad bei der Stromerzeugung mittels Kraft-Wärmekopplung steigern. Auf diese Art und Weise kann der elektrische Wir kungsgrad von 25% auf 31% erhöht werden.This object is first achieved in that the Ver drive the cooling of the fuel gas of the type mentioned using a Stirling cycle. Of the Stirling cycle as a closed cycle with external Heat supply provides the ideal way to remove the heat from hot fuel gas but also from hot exhaust gases into mechanical or to implement electrical energy without the composition to affect the gas in any way. This leaves the effective electrical us in an advantageous manner degree of power generation using cogeneration increase. In this way, the electrical we efficiency can be increased from 25% to 31%.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vor gesehen, daß das Brenngas durch Holzvergasung erzeugt wird. Einerseits ist die Vergasung von Holz energetisch und öko logisch zur Strom- und Wärmeerzeugung besonders sinnvoll, andererseits fällt das bei der Vergasung erzeugte Gas ohnehin als Heißgas an, das vor seiner Verbrennung der weiteren Küh lung und Aufbereitung bedarf. Die Ausnutzung eines Stirling-Kreisprozesses zur Abkühlung des Heißgases bietet darüber hinaus den Vorzug, daß ansonsten erforderliche Kühlaggregate, die die dem Heißgasstrom entzogene Wärme an die Umgebung abge ben, entbehrlich sind.In a further development of the method according to the invention seen that the fuel gas is generated by wood gasification. On the one hand, the gasification of wood is energetic and eco logically particularly useful for electricity and heat generation, on the other hand, the gas generated during gasification falls anyway as hot gas, which before the combustion of the further cooling processing and preparation is required. Exploitation of a Stirling cycle for cooling the hot gas offers about it the advantage that cooling units that are otherwise required, which removes the heat extracted from the hot gas flow to the environment ben are dispensable.
Bei einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird die Ab gaswärme der Verbrennungskraftmaschine als Wärmezufuhr für einen zweiten Stirling-Kreisprozeß genutzt. Hierdurch ergibt sich nochmals in vorteilhafter Art und Weise eine Steigerung des elektrischen Wirkungsgrads bis auf 35%.In a preferred embodiment of the method, the Ab gas heat of the internal combustion engine as heat supply for used a second Stirling cycle. This gives an increase in an advantageous manner electrical efficiency up to 35%.
Zweckmäßigerweise wird die durch die Stirling-Kreisprozesse gewonnene Energie zur Stromerzeugung verwendet.The Stirling cycle processes make this expedient recovered energy used to generate electricity.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfin dung ist vorgesehen, daß bei der Holzvergasung Holzabfälle in Schwachgas umgesetzt werden. Unter Holzabfällen kann sowohl Rohholz aus Wald und Flur als auch Industrierestholz oder anderes Altholz Verwendung finden. Der Vergasungsprozeß von Holzabfällen in Schwachgas ist CO2-neutral und stellt eine energetisch besonders günstige Ausnutzung des eingesetzten Brennstoffs dar.In an advantageous embodiment of the method according to the inven tion is provided that wood waste is converted into lean gas in wood gasification. Wood waste can include both raw wood from the forest and fields, as well as industrial waste wood or other waste wood. The gasification process of wood waste in lean gas is CO 2 -neutral and represents a particularly economical use of the fuel used.
Zweckmäßigerweise wird das Schwachgas nach Abkühlung in dem Stirling-Kreisprozeß wenigstens einem Gasmotor als Verbren nungskraftmaschine zugeführt.The cooling gas is expediently cooled in the Stirling cycle at least one gas engine as burning tion engine fed.
Die Einrichtung zur Strom- und Wärmeerzeugung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, daß zur Abkühlung des Brenngases wenigstens ein Stirling-Motor vorgesehen ist, der die Wärme des Brenngases ausnutzt. Stirling-Motoren bzw. Heiß gasmotoren zeichnen sich durch außerordentlich niedrige Abgas- und Geräuschemmissionen sowie gute Wirkungsgrade aus. Sie eignen sich besonders zum Einsatz als Stationärmotoren und damit hervorragend zum Antrieb eines Generators. Die Wärme energie des Brenngases läßt sich auf diese Art und Weise pro blemlos in elektrische Energie umsetzen.The facility for electricity and heat generation at the beginning mentioned type is characterized in that for cooling the Fuel gas is provided at least one Stirling engine uses the heat of the fuel gas. Stirling engines or hot gas engines are characterized by exceptionally low exhaust and Noise emissions as well as good efficiencies. she are particularly suitable for use as stationary motors and excellent for driving a generator. The warmth Energy of the fuel gas can be pro in this way easily convert it into electrical energy.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich durch eine Holzvergasungsanlage als Brenngaserzeuger aus.The preferred embodiment of the invention stands out through a wood gasification plant as a fuel gas generator.
Vorzugsweise ist der Verbrennungskraftmaschine ein zweiter Stirling-Motor zur Ausnutzung deren Abgaswärme nachgeschaltet.The internal combustion engine is preferably a second Stirling engine downstream to utilize its exhaust gas heat.
Zweckmäßigerweise ist jedem der Stirling-Motoren jeweils ein Generator zur Stromerzeugung zugeordnet. Each of the Stirling engines is expediently one Generator assigned to power generation.
Als Verbrennungskraftmaschine kann ein an sich bekannter Gas motor Anwendung finden.A gas known per se can be used as an internal combustion engine find motor application.
Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, den Wirkungsgrad bei einer Einrichtung zur Stromerzeugung mit wenigstens einer Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise mit einem Gasmotor zur Erzeugung mechanischer und/oder elektrischer Energie zu ver bessern. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen Gasmotor mit nachgeschaltetem Stirling-Motor als Abgas wärmeumsetzer.It is also an object of the invention to reduce the efficiency a device for power generation with at least one Internal combustion engine, preferably with a gas engine Generation of mechanical and / or electrical energy to ver improve. This object is achieved according to the invention by a gas engine with a downstream Stirling engine as exhaust gas heat converter.
Bislang wurden Stirling-Motoren oder Heißgasmotoren im statio nären Betrieb ausschließlich als Alternative zu Motoren mit innerer Verbrennung, beispielsweise Ottomotoren, Dieselmotoren oder Gasmotoren in Betracht gezogen. Es hat sich aber über raschenderweise gezeigt, daß gerade eine Kombination von Gas motoren und Stirling-Motoren im stationären Betrieb besonders sinnvoll ist und daß bei einer solchen Kombination ein hoher Gesamtwirkungsgrad erzielt wird.So far, Stirling engines or hot gas engines have been in the statio operation only as an alternative to engines with internal combustion, for example gasoline engines, diesel engines or gas engines. But it has over surprisingly shown that just a combination of gas engines and Stirling engines especially in stationary operation is sensible and that with such a combination a high Overall efficiency is achieved.
Als alternative Brennstoffquelle zur Holzvergasung kommen beispielsweise Biogasanlagen mit durch Vergärung erzeugtem Gas, Deponiegas, Klärgas, Pyrolysegas, Koksgas oder sonstige Gase aus der chemischen Industrie in Betracht. Bei Verbrennung von Kaltgasen wie beispielsweise Deponiegas und Klärgas ist be reits die Verwendung nur eines Stirling-Motors als Abgaswär meumsetzer vorteilhaft.Come as an alternative fuel source for wood gasification for example biogas plants with gas produced by fermentation, Landfill gas, sewage gas, pyrolysis gas, coke gas or other gases from the chemical industry. When burning Cold gases such as landfill gas and sewage gas are just use a Stirling engine as exhaust gas heat converter advantageous.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand eines in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbilds erläutert werden.The invention is described below, for example, in a the block diagram shown in the drawing are explained.
In dem Ausführungsbeispiel ist die Erfindung in einem Block heizkraftwerk mit Holzvergasungsanlage verwirklicht.In the exemplary embodiment, the invention is in one block heating power plant with wood gasification plant realized.
Mit 1 ist ein als Silo ausgebildetes Brennstofflager bezeich net, das als Brennstoff Holz bzw. Holzabfälle aufnimmt. Als Brennstoff kommen Resthölzer der holzbearbeitenden und -ver arbeitenden Industrie, Althölzer oder auch Abfallholz aus Forst- und Flurbereinigungen in Betracht. 1 with a fuel storage designed as a silo is designated, which receives wood or wood waste as fuel. Residual wood from the woodworking and processing industry, waste wood or waste wood from clearing forests and fields are considered as fuel.
Der Brennstoff wird über ein Fördersystem 2 einem Vergaser 3 zugeführt, bei welchem der Brennstoff bei Vergasungstemperatu ren von bis zu 2.000° unter Sauerstoffunterschuß vergast wird. Als Rückstand bei der Vergasung fällt größtenteils Schlacke mit einem geringen Anteil Asche an, der getrennt entsorgt wird. Das heiße Brenngas wird in der Entstaubungsanlage 4 entstaubt und anschließend in einem ersten Stirling-Motor 5 abgekühlt. Hierbei liefert das heiße Brenngas die äußere Ener giezufuhr für das in einem geschlossenen Kreisprozeß geführte Arbeitsmedium. Der Stirling-Motor 5 treibt einen nicht dar gestellten Generator zur Stromerzeugung an.The fuel is fed via a conveyor system 2 to a carburetor 3 , in which the fuel is gasified at a gasification temperature of up to 2,000 ° with a deficit of oxygen. The residue from gasification is mostly slag with a small amount of ash, which is disposed of separately. The hot fuel gas is dedusted in the dedusting system 4 and then cooled in a first Stirling engine 5 . Here, the hot fuel gas supplies the external energy supply for the working medium conducted in a closed cycle. The Stirling engine 5 drives a generator, not shown, to generate electricity.
Das abgekühlte Brenngas wird anschließend einer mit 6 bezeich neten weiteren Gasaufbereitung unterzogen, wobei hier unter Gasaufbereitung beispielsweise Entwässerung und Filtrierung des Schwachgases zu verstehen ist. Das Schwachgas wird dann mit Hilfe eines nicht dargestellten Verdichters zu einem Blockheizkraftwerk gefördert, von welchem der Einfachheit halber nur der Gasmotor 7 dargestellt ist. Der Gasmotor 7 treibt einerseits einen ebenfalls nicht dargestellten Genera tor zur Stromerzeugung, andererseits wird beispielsweise mit tels eines Wärmetauschers mit Wasser oder Öl als Wärmeträger medium beispielsweise die über den Motorkühlkreislauf freige setzte Wärme als Nutzwärme abgeführt.The cooled fuel gas is then subjected to a further gas treatment designated by 6, gas treatment here being understood to mean, for example, dewatering and filtration of the lean gas. The lean gas is then conveyed with the aid of a compressor (not shown) to a combined heat and power plant, of which only the gas engine 7 is shown for the sake of simplicity. The gas engine 7 drives on the one hand a generator, also not shown, for generating electricity, on the other hand, for example, means of a heat exchanger with water or oil as the heat transfer medium, for example the heat released via the engine cooling circuit, is dissipated as useful heat.
Das Abgas des Gasmotors 7 wird wiederum einem zweiten Stirling-Motor 8 zugeführt, der ebenfalls über einen Generator Strom erzeugt.The exhaust gas from the gas engine 7 is in turn fed to a second Stirling engine 8 , which also generates electricity via a generator.
Auf diese Art und Weise wird der elektrische Gesamtwirkungs grad der Anlage deutlich erhöht. In this way, the overall electrical effect degree of the system increased significantly.
11
Brennstofflager
Fuel storage
22nd
Fördersystem
Conveyor system
33rd
Holzvergaser
Wood gasifier
44th
Entstaubungsanlage
Dedusting system
55
erster Stirling-Motor
first Stirling engine
66
Gasaufbereitung
Gas processing
77
Gasmotor
Gas engine
88th
zweiter Stirling-Motor
second Stirling engine
Claims (13)
- a) Erzeugen eines heißen Brenngases,
- b) Abkühlen des Brenngases und
- c) Betreiben wenigstens einer Verbrennungskraftmaschine
mit dem abgekühlten Brenngas unter Ausnutzung der von
der Verbrennungskraftmaschine erzeugten mechanischen
und thermischen Energie,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ab kühlung des Brenngases unter Ausnutzung eines Stirling-Kreisprozesses erfolgt.
- a) generating a hot fuel gas,
- b) cooling the fuel gas and
- c) operating at least one internal combustion engine with the cooled fuel gas using the mechanical and thermal energy generated by the internal combustion engine,
characterized in that the cooling of the fuel gas takes place using a Stirling cycle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19643109A DE19643109A1 (en) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | Unit-type heat-and-power station |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19643109A DE19643109A1 (en) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | Unit-type heat-and-power station |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19643109A1 true DE19643109A1 (en) | 1998-04-23 |
Family
ID=7809163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19643109A Withdrawn DE19643109A1 (en) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | Unit-type heat-and-power station |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19643109A1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004006516A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Voith Paper Patent Gmbh | Generating process heat and/or electrical energy for a machine for making and/or refining a web of fibrous material comprises using hydrogen-rich gas produced from the machine's waste products |
| DE102004047054A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-11-30 | Hugo Post | Heat and/or cooling energy transferring method for flat plate-stirling engine, involves transferring energy for temperature difference by heat exchanger pipe and positioning stirling engine independent of energy source |
| DE202007002014U1 (en) * | 2007-02-12 | 2007-05-24 | Joos, Bernd | Unit for generating combustible gases from pieces of wood comprises reactor with oxidation zone, in which air or oxygen jets are mounted which have at least two gas outlets, one of which is at end of jet and other in its side |
| DE102006012036A1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Josef Gail | Internal-combustion engine drive`s waste heat utilizing method, involves loading operating gas heater of hot air engine with dissipated heat of exhaust gas of internal-combustion engine for producing torque |
| DE202008006737U1 (en) | 2008-05-19 | 2008-07-24 | Joos, Bernd | Device for producing a combustible gas mixture |
| DE10224531B4 (en) * | 2001-05-31 | 2013-02-28 | Bernd Joos | Device for producing a combustible gas mixture |
| WO2020144395A1 (en) | 2019-01-11 | 2020-07-16 | Volter Oy | A method and a combined heat and power plant for producing heat energy and electricity |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3234679A1 (en) * | 1982-09-18 | 1983-06-16 | Heinz Dipl.-Ing.(FH) 7406 Mössingen Hutzenlaub | Compound propulsion unit comprising heat engines working on different principles |
| DE4340872A1 (en) * | 1993-12-01 | 1994-06-16 | Heinz Dr Ing Mueller | Engine unit for motor vehicles, generators, etc - with exhaust and heat losses of IC engine used in Stirling motor |
-
1996
- 1996-10-21 DE DE19643109A patent/DE19643109A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3234679A1 (en) * | 1982-09-18 | 1983-06-16 | Heinz Dipl.-Ing.(FH) 7406 Mössingen Hutzenlaub | Compound propulsion unit comprising heat engines working on different principles |
| DE4340872A1 (en) * | 1993-12-01 | 1994-06-16 | Heinz Dr Ing Mueller | Engine unit for motor vehicles, generators, etc - with exhaust and heat losses of IC engine used in Stirling motor |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10224531B4 (en) * | 2001-05-31 | 2013-02-28 | Bernd Joos | Device for producing a combustible gas mixture |
| DE102004006516A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Voith Paper Patent Gmbh | Generating process heat and/or electrical energy for a machine for making and/or refining a web of fibrous material comprises using hydrogen-rich gas produced from the machine's waste products |
| DE102004047054A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-11-30 | Hugo Post | Heat and/or cooling energy transferring method for flat plate-stirling engine, involves transferring energy for temperature difference by heat exchanger pipe and positioning stirling engine independent of energy source |
| DE102006012036A1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Josef Gail | Internal-combustion engine drive`s waste heat utilizing method, involves loading operating gas heater of hot air engine with dissipated heat of exhaust gas of internal-combustion engine for producing torque |
| DE202007002014U1 (en) * | 2007-02-12 | 2007-05-24 | Joos, Bernd | Unit for generating combustible gases from pieces of wood comprises reactor with oxidation zone, in which air or oxygen jets are mounted which have at least two gas outlets, one of which is at end of jet and other in its side |
| DE202008006737U1 (en) | 2008-05-19 | 2008-07-24 | Joos, Bernd | Device for producing a combustible gas mixture |
| DE102009020033A1 (en) | 2008-05-19 | 2009-11-26 | Bernd Joos | Device for producing a combustible gas mixture |
| DE102009020033B4 (en) | 2008-05-19 | 2022-03-17 | Bernd Joos | Device for generating a combustible gas mixture |
| WO2020144395A1 (en) | 2019-01-11 | 2020-07-16 | Volter Oy | A method and a combined heat and power plant for producing heat energy and electricity |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0202428B1 (en) | Process for gasifying a carbon-containing fuel, particularly coal | |
| DE19940763B4 (en) | Combined cycle energy producer with integrated coal gasification | |
| EP0518868B1 (en) | Process and device for generating mechanical energy | |
| EP0498289B1 (en) | Process for drying of coal for fusion or coal gazifier | |
| EP0413199B1 (en) | Process for reducing the carbon dioxide content of waste gases from a gas-turbine or vapour-turbine power plant and power plant using it | |
| DE102015205516A1 (en) | Apparatus and method for thermal exhaust gas purification | |
| DE4303174A1 (en) | Method for the generation of electrical energy | |
| EP0519304B1 (en) | Method and device to improve a gas turbine system | |
| DE19643109A1 (en) | Unit-type heat-and-power station | |
| DE102009038323A1 (en) | Process and device for the utilization of biomass | |
| EP3857032B1 (en) | Method for operating a power plant in order to generate electrical energy by combustion of a carbonaceous combustible, and corresponding system for operating a power plant | |
| DE3429727A1 (en) | Combustion/steam compound engine with utilisation of process heat | |
| DD242850A5 (en) | METHOD FOR GENERATING ELECTRICAL ENERGY IN A COMBINED GAS AND STEAM TURBINE POWER PLANT WITH A COAL GASING SYSTEM ACTIVATED | |
| DE102021108719A1 (en) | Process and device for converting the chemical energy of a fuel into heat and electrical energy | |
| EP3022277B1 (en) | Method of use of biomass for generating electric energy and heat supply by pyrolysis; gasification and combustion and for converting thermal energy into electrical energy | |
| DE4440603A1 (en) | Energy=producing process for accumulated raw material | |
| DE2556454C2 (en) | ||
| DE19623874A1 (en) | Procedure for using thermal energy contained in liquid or gaseous primary energy carrier, released by combustion | |
| DE29915154U1 (en) | Plant and facility for the energetic use of biomass gas in energy conversion plants with combined heat and power | |
| DE102010000487B4 (en) | Process and device for internal combustion engines | |
| DE3833832A1 (en) | Method for the operation of a thermal power plant | |
| DE2412563A1 (en) | Utilisation of rubbish and other combustible waste - dried waste is evaporated and compressed and fed with air to engine combustion chamber | |
| DE2732744A1 (en) | Combined compressor and motor with heat pump - utilises central heating boiler flue gases generating mechanical and thermal energy | |
| DE9418234U1 (en) | Device for the energetic use of renewable raw materials | |
| DE2005656C (en) | Open gas turbine plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |