Kraftstoff-Wasser-Emulgieranlage

 
Schema der Kraftstoff-Wasser-Emulgieranlage
Schema der Kraftstoff-Wasser-Emulgieranlage

Vorteile

  • Senkung der Stickoxidemission
  • Senkung der Schwärzungszahl
  • Steuerung des Wasseranteils durch die Betriebsparameter
  • leicht nachrüstbar
  • Beibehaltung des Einspritzsystems
  • sowohl im stationären als auch mobilen Einsatz anwendbar

Beschreibung

Die Nutzung von Wasser als Kraftstoffzusatz bietet einen Weg zur drastischen Reduzierung der Stickoxid (NOx)- und Rußemissionen.

Das WTZ Roßlau stellt aus diesem Grund eine neuentwickelte Kraftstoff-Wasser-Emulgieranlage vor. Mit dieser Anlage wird es möglich, geltende Abgasemissionsgrenzwerte zu erfüllen.

Die unkonventionelle Maßnahme, einem Kraftstoff Wasser beizumischen, führt über eine verbesserte Gemischbildung zur Senkung der Temperaturspitzen in der Verbrennungszone durch die Verdampfung des Wassers. Die Bildung von Stickoxiden wird durch Verringerung der Reaktionsgeschwindigkeit gesenkt. Zur Bereitstellung des Wassers im Verbrennungsraum sind verschiedene Lösungswege getestet worden. Eine sehr effiziente Möglichkeit ist das Einbringen einer Kraftstoff-Wasser-Emulsion.

Daher wurde im WTZ Roßlau eine Kraftstoff-Wasser-Emulgieranlage entwickelt. Diese erzeugt eine Emulsion mit guter Feinheit, Homogenität und ausreichender Stabilität ohne Zusatz von Emulgatoren. Die Anlage ist kompakt und leicht nachrüstbar. Der Betrieb wird durch die Motorparameter geregelt. Die Steuerung besteht aus mikrocontrollergesteuerter Elektronik mit implementiertem Programm, Sensoren für Drehzahl und Druck vor Zylinder und einem Dosiersystem. Der momentan erforderliche Wasserdurchsatz wird leistungsbezogen berechnet. Durch Prozessoptimierung lassen sich vergleichbare NOx-Werte nur mit unvertretbaren Wirkungsgradeinbußen und einer erheblichen Zunahme anderer Schadstoffe darstellen.

Die neuentwickelte Anlage hat bedeutende Vorteile:
unmittelbar vor der Kraftstoffpumpe wird in Abhängigkeit von den Betriebsparametern des Motors mechanisch eine stabile Emulsion erzeugt. Diese wird ohne weitere Veränderung dem vorhandenen Einspritzsystem zugeführt. Die Einspritzung der Emulsion in den Brennraum erfolgt über vorhandene herkömmliche Düsen. Die zur Nachrüstung der Anlage notwendigen technischen Veränderungen am Motor sind daher gering. Anwendungsfelder sind die Ausrüstung von Diesel-, Pflanzenöl- oder Schwerölmotoren beispielsweise im Stationär-, Schiffs- und Lokomotivbetrieb.
 

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