[发明专利]内燃机-转化器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的、用于使内燃机-转化器系统运行的方法以及一种这样的具有权利要求8前序部分特征的内燃机-转化器系统。

背景技术

在使内燃机、特别是燃气发动机运行时有利的可以是，将至少一部分燃料在燃烧之前转化成合成气。这意味着在所谓的转化器中发生吸热和放热反应，其中从燃料获得含氢的合成气。通过将该含氢的气体混合成燃烧混合物，例如可以改善点火性能或者可以降低不希望的排放物的排出。

在其中不仅集成有内燃机、而且集成有转化器的系统在现有技术中是已知的，其中例如可提到US6,508,209B1。

虽然基于水蒸汽与碳或者氧与碳的预定比例对转化器进行调节是已知的。不过这些调节构思按照尽可能恒定地产生合成气而设计。这些调节构思不能满足对内燃机合成气的变化的需求。该问题的一种简单的解决方案是维持合成气的缓冲体积或者以相对高的规模产生合成气并且烧尽（abfackeln）过剩。但这些解决方案在能量方面不是合理的并且显著降低系统效率。

在US2004/0050345A1中公开了一种用于调节内燃机-转化器系统的构思。在此，基于内燃机的喷入量来确定供应给转化器的额定燃料量。

在此不利的是，在改变内燃机的运行点时不是提供瞬时所需量的合成气，而是提供与在该改变之前的运行点相应量的合成气。这在实践中经常出现的载荷变化时导致，向内燃机提供显著过多或过少的合成气。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于内燃机-转化器系统的控制或调节方法，该方法能实现通过转化器恰好提供内燃机瞬时所需量的合成气。此外应提供一种内燃机-转化器系统，该内燃机-转化器系统允许实施这样的方法。

所述目的通过一种具有权利要求1特征的方法或者通过一种具有权利要求8特征的内燃机-转化器系统来实现。

这通过如下方式进行，即，在从转化器向内燃机提供合成气的合成气管路中测量合成气的压力并且然后将该合成气压力用于确定供应给转化器的额定燃料量。换言之，本发明在于将合成气管路中的压力持续地保持在对于内燃机可接受的水平上。

本发明的其他有利的实施形式在从属权利要求中限定。

此外，为了计算额定燃料量可以使用内燃机的不同参数。特别是内燃机的增压压力或功率适合于此，因为在控制内燃机的过程中经常本就已经测量该增压压力或功率。

为了特别精确的调节或控制，可以将转化器传递函数用于确定额定燃料量。借助这样的转化器传递函数不仅可以计算由转化器产生的合成气的组分、而且可以计算该合成气的量。转化器传递函数可能与指向转化器的物料流的体积流量以及化学组分有关。最简单地，这样的转化器传递函数可以通过在不同的进入体积流量和必要时不同的温度时直接测量由转化器产生的合成气的量和组分而生成。

为了使转化器中的化学条件保持尽可能优化，可以为转化器预定蒸汽与碳的额定比例以及氧与碳的额定比例，基于所述额定比例确定额定空气量和/或额定废气量和/或额定蒸汽量，并且将额定空气量的空气和/或额定废气量的内燃机废气和/或额定蒸汽量的水蒸汽供应给转化器。

在该实施例中，为了确定额定空气量和/或额定废气量和/或额定蒸汽量可以使用转化器传递函数，由此可以特别精确地控制在转化器中的比例。

此外，为了能以高的精度计算在转化器之后的合成气的材料组分，可以测量指向转化器的物料流的进入温度和/或从转化器离开的物料流的排出温度，并且在确定额定燃料量和/或额定空气量和/或额定废气量和/或额定蒸汽量时使用所述进入温度和/或排出温度。特别是，转化器传递函数可以与所测得的温度有关。

附图说明

借助附图以及所属的对附图的说明得出其他优点和细节。图中：

图1示出一种按照本发明的内燃机-转化器系统的连接图，以及

图2示出用于确定额定燃料量的调节构思的不同实施形式。

具体实施方式

在图1中首先可看出转化器1、内燃机3以及合成气管路8。转化器经由一个燃料管路7被供给来自燃料容器T的燃料、经由一个空气输入管路9被供给空气L并且经由一个蒸汽输入管路10被供给蒸汽D。此外，内燃机3的废气A经由废气管路11被导回到转化器1中。允许以受调节的或受控制的量供应燃料、空气、蒸汽和废气的调节阀5设置在各自的管路中并且分别与控制或调节装置4相连接。在本实施例中，这些调节阀5构成为体积流量调节阀。这就是说，这些调节阀也包含体积流量测量仪器以及用于将体积流量调节到由调节装置4预定的额定值的调节回路。对此参见图2。