Gas/luft temperaturens indvirkning på en gasmotor

Gas/luft temperaturens indvirkning på en gasmotor Skrevet af Simon Hwan Pedersen 04.06.2013

Gas/luft temperaturens indvirkning på en gasmotor Forfatter: Studie nr: Fagområde: Simon Hwan Pedersen F10627 Gasmotoren og dens kølesystem Placering i uddannelsens forløb: 6. semester, Bachelorprojekt Uddannelses institution: Aarhus Maskinmesterskole Vejleder: Torben Egelund Rauff, Lektor Aarhus Maskinmesterskole Afleveringsdato: 04.06.2013 Antal normalsider af 2400 anslag inkl. mellemrum: 20,35 Forsidehenvisning: http://www.tradebit.com/filedetail.php/173677466-man-industrial-gasengine-e0836-le202-workshop http://www.aams.dk/files/templates/designs/aams2011/css/images /aams_logo.png

Abstract The title of this bachelor project is Gas/luft temperaturens indvirkning på en gasmotor (The effect of the temperature of gas/air mixture on a gas engine), and it is as a part of the final bachelor semester at the education as Bachelor of Technology Management and Marine Engineering. The education is conducted at Aarhus School of Marine and Technical Engineering, as a part of their online education program. This bachelor project is based on a trainee period at DEIF A/S and it is made in cooperation with the company. The project investigates the effects on a gas engine caused by a high gas/air mixture temperature, and this concerns both the operation of the gas engine and the total efficiency. In order to determine the effects, the project includes a study of another gas engine which is the exact same model as the gas engine at DEIF A/S. In order to avoid the effects, caused by the gas/air temperature, the project contains proposals to an optimization which are based on minor changes to keep the costs down. The conclusion for the effects, caused by the gas/air temperature, is theoretically the temperature results in degraded operation conditions and a decrease in the efficiency for the gas engine. The conclusion for the effects based on the results of the engine oil analysis, does not agree with the theory, but the reason for that is the number of the collected oil samples are too small. The project also contains a section which describe the next step in the investigation to be able to define the final conclusion about the effects caused by the gas/air temperature and the evaluation for the optimization 1

Indholdsfortegnelse Abstract... 1 1 Indledning... 5 1.1 Formål med opgaven... 5 1.2 Problemstilling... 5 1.3 Problemformulering... 6 1.4 Metode... 6 1.5 Afgrænsning... 7 1.6 Kildekritik... 8 1.7 Læsevejledning... 8 1.8 Kildehenvisninger... 8 1.9 Kommentarer til bilag... 8 2 Gasmotoren før optimeringen... 9 2.1 Beskrivelse af gasmotoren... 9 2.2 Beskrivelse af kølesystemet... 9 2.3 Analyse af gasmotorens driftssituation... 11 2.3.1 Praktiske målinger og observationer... 11 2.3.2 Vurdering af målingernes validitet... 11 2.3.3 Konsekvenser for gasmotoren grundet gas/luft temperaturen... 12 2.3.3.1 Volumenforøgelse af gas/luft blandingen... 13 2.3.3.1.1 Mager og fed blanding... 13 2.3.3.2 Øget forbrændings- og røggastemperatur... 14 2.3.3.3 Tændingsbanken... 15 2.3.3.4 Anormale værdier i olieprøven... 15 2

2.3.3.4.1 Sammenligning af olieprøver fra et referenceanlæg... 17 2.3.3.5 Virkningsgraden... 20 2.3.3.5.1 Vurdering af målingernes validitet... 20 2.4 Delkonklusion... 21 3 Optimering af gasmotorens kølesystem... 22 3.1 Definition af målsætning for optimeringen... 22 3.2 Optimeringsmuligheder for kølesystemet... 22 3.2.1 Øge flowet på kølevandet... 23 3.2.2 Øge overflade arealet på varmeveksleren... 23 3.2.3 Øge temperaturdifferensen... 24 3.2.4 Delkonklusion... 24 3.3 Overvejelser omkring optimeringen... 24 3.4 Delkonklusion... 27 4 Konklusion... 29 5 Perspektivering... 30 6 Litteraturliste... 32 7 Figurliste... 34 8 Bilagsliste... 35 3

Forord Jeg, Simon Hwan Pedersen begyndte at studere i august 2010 på Aarhus Maskinmesterskole som fjernstuderende. Jeg er nu nået til 6. semester hvor det afsluttende bachelorprojekt udarbejdes på baggrund af et praktikforløb. Jeg startede i praktik d. 16.01.2013 hos en virksomhed i Skive, som hedder DEIF A/S, hvor jeg påbegyndte mit projekt i samarbejde med flere af de ansatte fra virksomheden. Gennem diskussion og vejledning blev projektet defineret, og derfra begyndte jeg at lave min dataindsamling. I løbet af hele praktik- og projektforløbet har jeg været i tæt samarbejde med ansatte fra DEIF A/S, og derfor vil jeg gerne rette en stor tak til DEIF A/S, og specielt tak til Torben Overby Senior support Engineer. Derudover vil jeg også gerne rette en tak til driftslederne Brian Frost og Ib Johannesen fra Hobro Rensningsanlæg, som har stillet deres gasmotor til rådighed som referenceanlæg. 4

1 Indledning DEIF A/S er en international koncern, som har hovedsæde i Skive, og derudover har koncernen afdelinger i Tyskland, Norge, Storbritannien, Frankrig, Kina, USA, Brasilien og Indien. Virksomheden er opdelt i tre hovedsegmenter, som er Wind Power Technology, Marine & Offshore Technology og Power & Control Technology. Wind Power Technology leverer komplette løsninger til styring af vindmøller og vindmølleparker. Marine & Offshore Technology beskæftiger sig hovedsaligt med broinstrumentering og tavle-visningskomponenter. Power and Control Technology producerer og udvikler kundespecifikke beskyttelseskomponenter til generatorer, som både er i ø-drift, paralleldrift og net-paralleldrift. På hovedsædet i Skive er der installeret en gasmotor, som producerer 100 kw el og 140 kw varme til bygningen. Gasmotoren er leveret, installeret, idriftsat og serviceret af et eksternt firma, men alligevel er det konstateret, at indsugningstemperaturen på gas/luft blandingen er for høj grundet utilstrækkelig køling. Denne høje indsugningstemperatur kan være en afgørende parameter for gasmotorens driftsbetingelser, og derfor undersøges dette i denne rapport. 1.1 Formål med opgaven Formålet med opgaven er at undersøge, om den konstaterede høje indsugningstemperatur på gas/luft blandingen har indvirkning på motorens driftsbetingelser, og dermed også gasmotorens levetid. Derudover undersøges hvilke muligheder der er for at forbedre kølingen og dermed nedbringe gas/luft temperaturen. 1.2 Problemstilling Hvis kølingen af gas/luft blandingen er uhensigtsmæssig er det problematisk, da dette kan have direkte indflydelse på gasmotorens drift. Derudover er gas/luft temperaturen en afgørende parameter for, om driftsbetingelserne er optimale. 5

Selvom gasmotoren skal anvendes til test af egne produkter og software, undervisning af medarbejdere og fremvisning for kunder, har gasmotoren også stor andel i virksomhedens el- og varmeproduktionen i vinterhalvåret. På grund af dette er gasmotorens driftsøkonomi også i fokus, da dårlig køling af gas/luft blandingen kan være medvirkende til at nedsætte motorens virkningsgrad. Grundet ovenstående forhold bør der foretages dybdegående undersøgelser for at fastslå, om kølingen kan forbedres, og i givet fald hvad kan der gøres for at give gasmotoren bedre driftsforhold. 1.3 Problemformulering Kølingen af gas/luft blandingen er ikke optimal og med dette som udgangspunkt, beskrives gasmotorens nuværende driftssituation med henblik på at påpege mulige konsekvenser af den nuværende drift. Derudover undersøges gasmotorens kølesystem for at kortlægge hvilke muligheder der er for at optimere og dermed forbedre gasmotorens virkningsgrad og driftsforhold. Ud fra undersøgelserne udarbejdes der et forslag til hvordan gasmotorens kølesystem kunne være etableret for at tilgodese gasmotoren og dens virkningsgrad. Med udgangspunkt i ovenstående undersøges følgende i denne rapport: Hvordan er gasmotorens driftssituation med det nuværende kølesystem, og hvilke mulige konsekvenser kan dette medføre? Hvordan kan kølesystemet optimeres så det nedbringer temperaturen på gas/luft blandingen? 1.4 Metode For at opnå general anlægskendskab studeres gasmotoren og dens drift. Desuden er der indgået et samarbejde med ansatte fra DEIF A/S, for derigennem at opnå et bredere kendskab til gasmotoren samt dens kølesystem. 6

For at belyse hvilke konsekvenser det nuværende kølesystem har på gasmotoren anvendes generelt motorteori, for derigennem at fastslå hvor gode eller dårlige driftsforhold gasmotoren er udsat for. Foruden teorien baseres afsnittenes indhold på udtagelser og erfaringer fra andre folk med kompetencer indenfor dette område. For at understøtte konklusionen om gasmotorens driftsbetingelser sammenlignes der driftsdata med et referenceanlæg i samme størrelse. Forbedringsforslaget til kølesystemet udarbejdes på baggrund af generel motorteori, varmetransmissionsteori og pumpe- og anlægsteori til at vurdere, hvordan et forbedret kølesystem til gasmotoren kan etableres under hensynstagen til et minimalt energiforbrug. For at opnå viden indenfor ovennævnte teoriområder, studeres der relevante bøger, internetsider, artikler osv. Ud fra de fremkommende forbedringsforslag udvælges et, som realiseres på det nuværende anlæg for at fastslå om forbedringsforslaget har levet op til forventningerne. Dette gøres på baggrund af at sammenholde relevant motordata før og efter optimeringen. Desuden laves der en dataopsamling af relevante værdier til beregning af om den totale virkningsgrad er steget. Som opstart på projektet er der udarbejdet en tidsplan for projektforløbet. Denne tidsplan er tilgængelig på bilag 11. 1.5 Afgrænsning I afsnittet om konsekvenser for gasmotoren, grundet den højere gas/luft temperatur fokuseres, der udelukkende på volumenforøgelse af gas/luft blandingen, øget forbrændings- og røggastemperatur, tændingsbanken, indflydelse på olieprøverne og indvirkningerne på virkningsgraden. Optimeringsløsningen af gasmotorens kølesystem omhandler udelukkende mindre ændringer på det nuværende anlæg grundet økonomiske forhold. Der vil desuden være løbende afgrænsninger i løbet af rapportens afsnit. 7

1.6 Kildekritik Den primære kilde til dette projekt er Torben Overby Senior support Engineer hos DEIF A/S. Torben Overby har været ansat hos DEIF i ca. 8 måneder, og forinden har han været ansat hos Pon Power i Esbjerg i 12 år, hvor hans kompetenceområde var servicering af diesel- og gasmotorer både elektrisk og mekanisk. På baggrund af dette vurderes Torben Overby som en pålidelig kilde. Sekundære kilder til projektet er undervisere fra Aarhus Maskinmesterskole, som har bekræftet Torben Overbys udsagn. Derudover er der anvendt litteratur som supplement til ovenstående kilder. 1.7 Læsevejledning Projektet berører forskellige teoretiske områder, herunder generel gasmotorteori, varmetransmissionsteori og pumpeteknik, og derfor vil det være en fordel at have en grundlæggende forståelse indenfor disse fagområder. 1.8 Kildehenvisninger Der refereres til en kilde efter Harvard metoden. Microsoft Words indbyggede funktioner til at administrere dette benyttes. I forbindelse med figurer og billeder vil der blive indsat en forklarende billedtekst med kilde under disse. Figurer vil være nummeret, og der vil være en figurliste sidst i rapporten. 1.9 Kommentarer til bilag De i rapporten omtalte bilag forefindes sidst i rapporten. Nederst på bilagene er den anvendte kilde opgivet. 8

2 Gasmotoren før optimeringen 2.1 Beskrivelse af gasmotoren På hovedsædet i Skive er der blev installeret en gasmotor fra MAN type E 0836 LE 202, som driver en generator fra Stamford type UC.I274F2. Dette generatorsæt anvendes til test af nye DEIF produkter, undervisning af ansatte og som fremvisning til kunder. Derudover producerer gasmotoren 140 kw varme til virksomhedens varmeforbrug og 100 kw til elforbruget. Den producerede varmeeffekt opsamles i en akkumuleringstank, som kan indeholde ca. 10 m 3 vand. Gasmotoren fungerer som en selvstændig producerende enhed, som er styret af et CTS anlæg 1, som regulerer gasmotorens belastning afhængigt af akkumuleringstankens varmeindhold. Lastsignalet er et analogt signal fra 4-20 ma, som trinløst regulerer gasmotorens belastning imellem 40-100 %. 2.2 Beskrivelse af kølesystemet Figur 1. Uddrag af bilag 2 - PI-diagram over gasmotoren 1 Forkortelse af Central Tilstands Styring og er en betegnelse for et anlæg til automatik i bygninger. 9

På figur 1 ses et PI-diagram over gasmotorens kølesystem, gasforsyning og udstødning. Af figuren fremgår det, at gasmotorens kølesystem er opdelt i tre grupper, som er gasmotorens primære kølesystem (1), køling af gas/luft blandingen (2) og det sekundære kølesystem (3). På figuren er der angivet temperaturer, som alle er opgivet ved en driftssituation med en belastning på 100 %. Gasmotorens primære kølesystem varetager kølingen af alle kølefunktioner i gasmotoren, herunder motorolien, stempler, cylindere, foringer, motorkappen, smøreolie osv. På figur 1 fremgår det desuden, at det primære kølesystem er opbygget af en varmeveksler, en pumpe, diverse temperatur- og trykfølere og som kølemiddel anvendes glykol. Den i gasmotoren opvarmede glykol pumpes igennem en veksler, hvor varmen udnyttes til opvarmning af vand, som indgår i virksomhedens varmeforsyning. Pumpen kører med konstant omdrejningstal, og dermed er glykol flowet konstant, og da indgangstemperaturen til gasmotoren har et set-punkt på 76, reguleres denne temperatur af en trevejsventil, som styrer temperaturen på kølevandet i varmeveksleren. Temperaturen på glykolen på afgangen fra gasmotoren er, ud fra figur 1, målt til 84, hvilket giver en temperaturdifferens igennem gasmotoren på 8. Kølingen af gas/luft blandingen foregår i en to-trins varmeveksler. I det første trin afkøles gas/luft blandingen af gasmotorens primære kølesystem, hvorefter i varmevekslerens andet trin afkøles gas/luft blandingen af vandet, som indgår i varmeforsyningen. Når gas/luftblandingen har gennemløbet to-trins varmeveksleren, er blandingen nedkølet til en temperatur på 72. I det sekundære kølesystem opvarmes vandet, som indgår i virksomhedens varmeforsyning. En akkumuleringstank forsyner gasmotorens sekundære kølesystem med koldt vand med en temperatur på 37, og retur til akkumuleringstanken har vandet en temperatur på 82. Den før omtalte trevejsventil laver en opblanding af fremløb og retur, og temperaturen efter opblandingen er ifølge figur 1 på 66. Den efterfølgende opvarmning af vandet foregår, som beskrevet i de foregående afsnit, i to-trins varmeveksleren, som afkøler gas/luft blandingen og i varmeveksleren, som afkøler glykolen i gasmotorens primære kølesystem. Afslutningsvis opvarmes vandet 10

i en rørveksler, hvor den varme udstødningsgas opvarmer vandet inden det pumpes tilbage til akkumuleringstanken. 2.3 Analyse af gasmotorens driftssituation 2.3.1 Praktiske målinger og observationer For at overskueliggøre de opgivet temperaturer samles disse i en tabel. Primært kølesystem (tilgang) 76 Primært kølesystem (afgang) 84 Gas/luft blandingen 72 Sekundært kølesystem (tilgang) 37 Sekundært kølesystem (afgang) 82 Efter opblanding 66 Røggas 586 Motorolie (før afkøling) 101 De anførte temperaturer i den ovenstående tabel er, bortset fra røggastemperaturen, målt med PT-100 følere, som alle er forbundet som en 3-wire transmitter, for at kompensere for ledningslængden. Røggastemperaturen måles med en termokobling, som forbindes med et kompensationskabel. Derudover måles en referencetemperatur, med en PT-100 føler, ved tilslutningspunktet af kompensationskablet i gasmotorens styretavle. PT-100 følerne og termokoblingen kan alle forbindes direkte ind på et I/O kort på AMC 500 en 2, og derfor kan en transducer undlades. 2.3.2 Vurdering af målingernes validitet De anførte målinger i den ovenstående tabel er over en periode blevet observeret af ansatte hos DEIF A/S med det resultat, at de anførte temperaturer var konstante og 2 AMC 500- Advanced Modular Controller, og er DEIF s eget produkt svarende til en PLC. 11

ikke blot enkeltstående værdier. Disse observationer understøttes af, at nogle af temperaturerne er blevet logget 3 i AMC 500 en. Disse data fremgår af bilag 3, og der ses det, at temperaturen på gas/luft blandingen har været konstant i de 10 minutter dataopsamlingen foregik over. I forhold til korrekt skallering fra modstand, som en PT-100 føler måler, til temperaturen som aflæses og logges, udtaler Armin Solis Senior Engineer, som har designet programkoden, at målingen af temperaturen af gas/luft blandingen er kontrolleret, og derfor kan det med stor sikkerhed udelukkes at skalleringen er ukorrekt. Sammenlignes temperaturen på gas/luftblandingen og temperaturen på vandet som afkøler blandingen, virker det sandsynligt, at gas/luftblandingens temperatur er 6 højere set i forhold til varmetransmissionsteorien. På baggrund af dette understøtter det, at temperaturen på gas/luft blandingen er valid, idet disse temperaturer er indbyrdes afhængige af hinanden. På gasmotoren er der ikke monteret redundante temperaturmålinger, og derfor forefindes der ikke to separate målinger af samme temperatur. Grundet dette forhold kan det derfor ikke med sikkerhed konkluderes, at temperaturen på gas/luft blandingen er 100 % korrekt. Dog, som det fremgår af ovenstående afsnit, er der flere indikationer på, at temperaturen er valid, men skal det endeligt konkluderes, bør der foretages målinger med kalibreret temperaturmåleudstyr. 2.3.3 Konsekvenser for gasmotoren grundet gas/luft temperaturen Den konstaterede høje temperatur på gas/luft blandingen kan medføre flere uheldige konsekvenser for gasmotorens drift. I de kommende afsnit beskrives nogle af de indvirkninger temperaturen kan have, og om det entydigt kan konkluderes, at årsagen bunder i den høje temperatur på gas/luft blandingen. 3 Opsamling af data med et fast tidsinterval over en bestemt periode. 12

2.3.3.1 Volumenforøgelse af gas/luft blandingen En direkte konsekvens af den høje temperatur på gas/luft blandingen, grundet de fysiske egenskaber, er at blandingen har en større volumen, og derfor indeholder blandingen ikke samme mængde energi. Det betyder at den mængde energi i de enkelte cylindere, som omdannes til trykenergi ved antændelse, er mindre og dermed reduceres den kraft, som trykker på toppen af stemplet. I nogle tilfælde kan det medføre en reduktion af gasmotorens ydelse, en lavere virkningsgrad og dårligere driftsøkonomi, idet gasmotoren yder optimalt ved 100 % belastning ifølge gasmotorens datablad. (se bilag 1) På gasmotoren hos DEIF A/S tilpasser gasmotorens styring automatisk blandingsforholdet imellem gas og luft ud fra temperaturen i indsugningsmanifolden. Grundet denne automatiske indregulering vil en øget temperatur på gas/luft blandingen ikke have nogen indflydelse for blandingsforholdet. Dog er der meget som tyder på, at denne regulering ikke har fungeret optimalt, idet der ved sidste service blev konstateret et for højt indhold af NO x i røggassen. Hvad årsagen er til dette høje indhold undersøges ikke i denne rapport, og derfor bør der foretages yderligere undersøgelser, da dette forhold har betydning for gasmotorens driftsbetingelser. Ifølge servicemontøren fra Nordhavn, var indholdet af NO x op imod 4 gange over den tilladte grænseværdi, som er på 205 omregnet til 15 % O 2 (se bilag 4), hvilket indikerer, at gas/luft blanding er for fed 4. Dette udsagn fra servicemontøren er ikke dokumenteret, og derfor er det forbundet med en hvis usikkerhed. Dog bør det tilføjes, at efter en justering af blandingsforholdet er indholdet af NO x koncentrationen atter faldet til et lovligt niveau. 2.3.3.1.1 Mager og fed blanding Blandingsforholdet imellem gas og luft er en afgørende parameter, for om gasmotoren yder som foreskrevet i gasmotorens datablad, og om den overholder kravene til emission. 4 Luftoverskudskoefficienten er større, dvs. andelen af luft er større. 13

En mager 5 blanding øger sandsynligheden for tændingsudsættere, idet koncentrationen af gas er lavere, og derfor kan det kræve en kraftigere gnist fra tændingssystemet for at antænde gas/luft blandingen. En anden konsekvens af en mager blanding er, at forbrændingstemperaturen falder, idet den tilførte energi i cylinderen reduceres, men også fordi den større luftmængde har en kølende virkning på forbrændingen. Grundet den lavere forbrændingstemperatur mindskes risikoen også for detonation 6 og NO x dannelser. En fed blanding resulterer i en højere forbrændingstemperatur, og dermed øges den termiske belastning på materialerne i og omkring cylinderen. Med øget termisk belastning medfølger øget slid af motoren, hvilket kan resultere i, at olien kan komme ind i cylinderen og dermed dannes koks. En fed blanding er nemmere at antænde, medmindre den bliver for fed, og kombineret med den høje forbrændingstemperatur, som opvarmer materialerne, og koksdannelserne i cylinderen, som kan ligge og gløde, øges chancen for detonation. Desuden øges muligheden for NO x dannelser grundet den højere forbrændingstemperatur. 2.3.3.2 Øget forbrændings- og røggastemperatur Ved øget temperatur på gas/luft blandingen, vil forbrændingstemperaturen og dermed røggastemperaturen stige, idet blandingen er varmere inden den komprimeres i de enkelte cylindere. Præcis hvor meget forbrændings- og røggastemperaturen øges er ukendt og kræver derfor yderligere undersøgelser, hvilket ikke er inkluderet i denne rapport. Dog er der en tommelfingerregel ifølge Torben Overby Senior support Engineer, som siger, at for hver grad temperaturen på gas/luft blandingen stiger, stiger forbrændings- og røggastemperaturen 2. På gasmotoren hos DEIF A/S er temperaturen på gas/luft blandingen målt til 72, hvilket ligger over den foreskrevne grænse. Af gasmotorens datablad (bilag 1) fremgår det, at den maksimale tilladte temperatur på blandingen må være 50. Ud 5 Luftoverskudskoefficienten er mindre, dvs. andelen af luft er mindre. 6 Forbrændingen foregår eksplosivt og trykket i cylinderen stiger momentant, hvilket giver anledning til øget belastning og slid på gasmotoren. 14

fra dette kan det konkluderes, at forbrændings- og røggastemperaturen stiger med ca. 50, hvilket, som beskrevet ovenfor, resulterer i forringelse af virkningsgraden, risiko for NO x dannelse, øget tendens til detonation og termisk belastning, og dermed øget slid på dele af gasmotorens komponenter. 2.3.3.3 Tændingsbanken Som beskrevet i foregående afsnit kan en øget temperatur på gas/luft blandingen, og dermed øget temperatur på forbrændingen, give anledning til tændingsproblemer. Med tændingsbanken menes der ikke fejltænding, grundet forkert indstillet tændingstidspunkt, men for tidlig tænding forsaget af andre grunde og detonation. På gasmotoren hos DEIF A/S har Torben Overby Senior support Engineer, gentagne gange observeret tændingsbanken, hvilket stemmer overens med, at gas/luft blandingen er fed og den højere forbrændingstemperatur. På gasmotoren er der ikke monteret anti-knocking system 7, og derfor er det ikke en problemstilling, som gasmotorens styring automatisk kan håndtere. Dog kan tændingstidspunktet reguleres manuelt eller gasmotorens belastning kan reduceres for at afhjælpe problemet. 2.3.3.4 Anormale værdier i olieprøven En måde at bestemme en gasmotors tilstand på er ved en olieprøve, som udtages og analyseres efter et olieskift. Olieprøven indikerer hvordan gasmotorens driftsbetingelser er, set ud fra en række værdier som prøven indeholder. For at vurdere om den høje temperatur på gas/luft blandingen har haft indflydelse på gasmotorens drift, analyseres olieprøverne fra de sidste 10 gange gasmotoren har gennemgået et service (se bilag 5). 7 Sensorer som detekterer og afhjælper tændingsbanken. Dette gæres ved at flytte tændingstidspunktet, hvilket resulterer i at mere energi udledes via røggassystemet, og dermed reduceres trykenergien på stempeltoppen. 15

Figur 2. Uddrag af bilag 5 - Olieanalyse fra gasmotoren hos DEIF A/S På figur 2 er nogle af felterne markeret med rød, hvilket indikerer at værdien ligger over den anbefalede grænse. Af figuren fremgår det, at for hovedparten af olieprøverne overskrider en eller flere værdier den anbefalede grænse, hvilket som udgangspunkt passer godt med de ovennævnte konsekvenser gas/luft blandingens højere temperatur medfører. Ved nærmere analyse af oliens fysiske tilstand ses tydeligt en stigning af oliens viskositet ved 40. Denne stigning af viskositeten kan skyldes en dårlig forbrænding, hvor der dannes sod, men også en forbrænding ved for høj temperatur, hvilket har været tilfældet, idet gas/luft blandingen har været for fed, og der samtidig er dannet NO x. Viskositetsstigningen kan også være en konsekvens af, at oliens oxidationstal er for højt, hvilket er tilfældet ved flere af prøverne. Foruden en stigning af viskositeten er TAN værdien også for høj i flere af prøverne. TAN værdien angiver indholdet af syrer, som dannes når olien nedbrydes. 16

Analyseres tallene for slidmetaller fremgår det, at indholdet af blypartikler i olien er for højt i prøve nr. 4, 5, 7 og 8, og i særdeleshed i prøve nr. 4, 7 og 8. Blypartiklerne i olien stammer typisk fra lejerne, og er et udtryk for at disse er udsat for slitage. Dog viser det sig ofte, at indholdet af blypartikler i olien er for højt ved de første 3-4 olieprøver, idet lejerne skal slides til. Indholdet af jernpartikler i olien har ikke overskredet den anbefalede grænse, dog er det bemærkelsesværdigt, at indholdet ligger højere ved de samme olieprøver, som hvor indholdet af blypartikler var særdeles højt. Typisk stammer jernpartikler fra slitage af stempelringe og foringer, hvilket gas/luft blandingens temperatur kan medføre. Ud fra olieprøverne er der flere indikatorer på, at den højere temperatur på gas/luft blandingen har haft stor indflydelse for gasmotorens drift. Af ovennævnte afsnit beskrives det, at driftssituationen resulterer i, at olien nedbrydes og gasmotorens komponenter nedslides. En anden vigtig faktor, som fremgår af figur 2, er oliens driftstid. Analyseres driftstiden nærmere ses der en tydelig sammenhæng imellem antallet af driftstimer og overskridelser af de anbefalede værdier i olieprøven. Ved de olieprøver hvor driftstimerne er over 500-600 timer fremkommer overskridelserne, og ved prøverne hvor gasmotoren har haft mindre driftstimer, ser olieprøverne normale ud. På baggrund af dette kan det derfor ikke konkluderes, at den høje temperatur på gas/luft blandingen er årsagen til de anormale værdier i nogle af olieprøverne. En anden og mere sandsynlig forklaring kan være manglende udskiftning af olien, idet der er en klar sammenhæng imellem antal driftstimer og anormale værdier i olieprøven. 2.3.3.4.1 Sammenligning af olieprøver fra et referenceanlæg For at give et mere retvisende billede af om gas/luft temperaturen har haft indvirkning på værdierne i olieprøven, sammenholdes olieprøverne fra DEIF A/S med olieprøver fra et referenceanlæg. 17

På Hobro rensningsanlæg er der installeret en gasmotor, hvor modellen er identisk med gasmotoren hos DEIF A/S. Selvom gasmotorerne er identiske, er der alligevel flere punkter, hvor de adskiller sig fra hinanden. Af figur 3 fremgår det, at gas/luft blandingen Figur 3. Uddrag af bilag 6 - Oversigtstegning af gasmotor i Hobro afkøles i et køletårn, som er placeret på taget af den bygning, som huser gasmotoren. Grundet dette forhold er temperaturen på gas/luft blandingen svingende, idet luften har en varierende temperatur set over hele året. Ud fra bilag 7, som er en temperaturkurve for gas/luft blandingen, fremgår det, at temperaturen gennemsnitlig er omkring 45 set over tidsperioden, som kurven viser. Temperaturen vil, som omtalt tidligere, være svingende, og derfor er der en usikkerhed forbundet med at vurdere, at temperaturen på gas/luft blandingen er under den i databladet foreskrevne maksimale grænse på 50 set over hele året. Dog udtaler Brian Frost Driftsleder, at temperaturen normalt ligger på 48 på de varme sommerdage. Et andet punkt hvor gasmotoren i Hobro afviger på, er brændstoftypen, idet denne gasmotor anvender biogas i stedet for naturgas. Præcist om dette forhold giver udslag i olieprøven vides ikke, og derfor er der en vis usikkerhed forbundet med at sammenligne olieprøver direkte. For at fastslå om brændstoftypen har indvirkning på olieprøven, bør der derfor foretages undersøgelser om dette forhold. Denne undersøgelse er ikke inkluderet i denne rapport, men alligevel sammenlignes olieprøverne med den afvigelse, som der evt. kan være. 18

Ved analyse af værdierne fra olieprøverne, som ses på figur 4, fremgår det, at de ligger under grænseværdierne, idet ingen værdier er markeret. Figur 4. Uddrag af bilag 8 Olieanalyse fra rensningsanlægget i Hobro Over de sidste fem olieprøver har antallet af driftstimer været omkring 500 timer, hvilket ifølge b Johannesen Driftsleder, er det maksimale antal driftstimer inden olieskift, hvilket han begrunder ud fra erfaringerne med tidligere olieprøver for denne gasmotor. På baggrund af ovenstående kan det ikke konkluderes med sikkerhed, at de normale olieprøveværdier grunder i, at temperaturen på gas/luft blandingen er lavere end hos DEIF A/S. Ligesom på gasmotoren hos DEIF A/S tyder det mere på, at antallet af driftstimer er en afgørende faktor for om oliens egenskaber og funktionalitet opretholdes. 19

Efficiency % 2.3.3.5 Virkningsgraden Som beskrevet i tidligere afsnit har en øget temperatur på gas/luft blandingen en negativ indvirkning på virkningsgraden, idet forbrændingstemperaturen stiger. På gasmotoren hos DEIF A/S er der foretaget målinger til udregning af virkningsgraden. Resultatet af dette ses i bilag 9. Resultaterne bygger på målinger ved syv forskellige belastningssituationer, som er imellem 40 100 % belastning. Hver belastningssituation er fastholdt i ca. fem timer for at sikre, at de målte værdier er stationære. 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,000 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000 Power kw Heat efficiency Electric efficiency Total efficency Figur 5. Uddrag af bilag 9 - Virkningsgradskurver for gasmotoren hos DEIF A/S På ovenstående figur ses kurveforløbet for den totale virkningsgrad. Sammenlignes kurven med gasmotorens datablad (bilag 1) fremgår det, at de beregnede virkningsgrader ligger ca. 1-2 % lavere end foreskrevet i databladet. 2.3.3.5.1 Vurdering af målingernes validitet I tidligere afsnit er det beskrevet, at ved sidste service blev det konstateret, at gas/luft blandingen var for fed, hvilket giver en usikkerhed for, om det er den højere temperatur, den fede blanding eller en kombination af disse, som er årsagen til en lavere virkningsgrad. Derfor er den ovenstående virkningsgradskurve beregnet efter gas/luft blandingen er indreguleret, og derfor har dette forhold ikke indflydelse på den viste kurve. En anden væsentlig fejlkilde er gasmåleren, hvor der ved nærmere 20

undersøgelser viste sig en fejl ved pulsgiveren 8. Fejlen bestod i, at pulsgiveren i nogle tilfælde udsendte et forkert antal af pulser, dvs. det virkelige gasforbrug var forskelligt fra det målte. På baggrund af dette er hele virkningsgradsberegningen og virkningsgradkurven forbundet med så stor usikkerhed, at det er uholdbart at konkludere noget i forhold til, om den højere temperatur på gas/luft blandingen har indflydelse på den foreskrevne virkningsgrad. For at udarbejde en mere præcis virkningsgradskurve kunne der, i stedet for pulsudgangen på gasmåleren, være anvendt en flowmåler, som er kalibreret, og dermed giver et mere retvisende billede af gasforbruget. En anden løsning kunne være at aflæse gasmåleren manuelt med den forudsætning at alt andet udstyr, som er forsynet med gas afbrydes under hele målingens varighed. 2.4 Delkonklusion Ud fra de ovenstående afsnit kan det konkluderes, at den højere temperatur på gas/luft blandingen, rent teoretisk set, kan have indflydelse på gasmotorens drift samt øge den termiske belastning og dermed øge slitagen. Dog kan det ikke entydigt konkluderes, idet olieprøverne fra gasmotoren hos DEIF A/S nærmere viste tegn på manglende olieskift og vedligehold end øget slitage grundet indsugningstemperaturen. Denne vurdering understøttes yderligere ved sammenligning med olieprøverne fra rensningsanlægget i Hobro, hvor driftslederen har erfaret, at antallet af driftstimer bør holdes omkring 500 timer, for ellers opnås øget slitage af gasmotoren og anormale værdier i olieprøverne. Den umiddelbare konklusion af denne undersøgelse vil være, at gas/luft temperaturen ikke har nogle indvirkninger på gasmotorens driftsbetingelser. Dog kunne konklusionen være anderledes, idet undersøgelsen bygger på et beskedent antal olieprøver. I stedet for burde undersøgelsen foregå over et langt større antal olieprøver, for at kunne konkludere noget mere præcist. 8 Gasmåleren er udstyret med en pulsgiver, som udsender et antal pulser for hver normal kubikmeter naturgas, som anvendes. 21

I forhold til indflydelse på virkningsgraden er det uvist, om temperaturen på gas/luft blandingen har indflydelse. Beregningsgrundlaget for de viste virkningsgradskurver er for usikkert, idet målingen af naturgasforbruget afviger fra det virkelige forbrug, og derfor er der for stor usikkerhed forbundet med at lave en endelig konklusion herom. 3 Optimering af gasmotorens kølesystem For at imødekomme problemstillingen om den højere temperatur på gas/luft blandingen udarbejdes en undersøgelse af hvorvidt det er muligt at optimere det nuværende kølesystem med henblik på at nedbringe denne temperatur. De efterfølgende afsnit vil derfor indeholde en redegørelse for, hvilke muligheder der er for at optimere, og ud fra mulige løsninger udvælges den bedste. 3.1 Definition af målsætning for optimeringen Hovedformålet med optimeringen er at få nedbragt temperaturen på gas/luft blandingen til et niveau, som ligger under den foreskrevne maksimale værdi. Denne værdi er ud fra bilag 1 opgivet til 50, og derfor skal temperaturen under dette. Dertil skal det tilføjes, at temperaturen på gas/luft blandingen bør ligge omkring 45, så der er afstand til den maksimale temperatur i tilfælde af, at kølevandets temperatur stiger i takt med, at akkumuleringstanken opvarmes. Af tidligere afsnit kunne det ikke entydigt konkluderes, at den højere gas/luft temperatur har indvirkninger på gasmotorens driftsbetingelser, men alligevel vil et mål med optimeringen være at forbedre gasmotorens driftsforhold og dermed også den totale virkningsgrad. 3.2 Optimeringsmuligheder for kølesystemet Som tidligere omtalt i rapporten har gasmotoren hos DEIF A/S ikke mange driftstimer om året, og derfor vil ledelsen ikke investere store summer af penge for at nedbringe temperaturen på gas/luft blandingen. På baggrund af dette vil de kommende 22

optimeringsforslag udelukkende omhandle mindre ændringer af det eksisterende anlæg. Betragtes denne problemstilling med gas/luft blandingens forhøjet temperatur ud fra et energimæssigt synspunkt, kan det konkluderes, at energioverførslen fra gas/luft blandingen til kølevandet ikke er tilstrækkeligt. Ud fra denne betragtning er der, rent teoretisk set, flere muligheder for at øge energioverførslen. Disse løsninger kunne være at øge flowet på kølevandet, øge overfladearealet på varmeveksleren eller øge temperaturdifferensen imellem gas/luft blandingen og kølevandet. 3.2.1 Øge flowet på kølevandet En måde at øge energioverførslen på er ved at øge flowet på kølevandet. Ved at øge flowet på kølevandet tilføres der mere kølevand til veksleren, og på den måde er differensen imellem de to energiniveauer størst, og dermed opnås større energioverførsel. Denne metode er, ud fra et teoretisk synspunkt, en mulig løsning til problemstillingen, dog forholder det sig anderledes i praksis. Kølevandets temperatur er på 66 (se bilag 2), hvilket gør det fysisk umuligt at få temperaturen længere ned end denne. På baggrund af dette kan det derfor konkluderes, at problemstillingen ikke løses ved at øge flowet på kølevandet. 3.2.2 Øge overflade arealet på varmeveksleren Energioverførslen hænger også sammen med det areal, som er til rådighed til at overføre energien på. Derfor vil en anden og større varmeveksler øge energioverførslen fra gas/luft blandingen til kølevandet, og dermed falder indsugningstemperaturen. Denne løsning er dog heller ikke en mulighed, idet temperaturen på kølevandet stadig ikke er under den ønskede, hvilket er en altafgørende parameter for hvor langt ned temperaturen kan sænkes. Foruden dette forhold vil en udskiftning af 23

varmeveksleren være en ændring på selve maskinen, og derfor vil det være sandsynligt at fabrikantens garanti bortfalder. Desuden vil et sådan indgreb også kræve en ny CE-mærkning og risikovurdering af anlægget. 3.2.3 Øge temperaturdifferensen Som før omtalt vil en større temperaturdifferens medvirke til, at energioverførslen stiger, og dermed falder temperaturen på gas/luft blandingen. En forøgelse af temperaturdifferensen forudsætter, at temperaturen på kølevandet skal reduceres kraftigt. Denne mulighed anses ikke for at være usandsynlig, idet der er mulighed for at ombygge kølesystemet og dermed forsyne varmeveksleren med kølevand på 37. 3.2.4 Delkonklusion Ud fra ovenstående optimeringsmuligheder er det indlysende, idet de to første metoder ikke er praktisk muligt, at optimeringsmetoden bliver at forsøge at øge temperaturdifferensen ved at tilføre koldere kølevand til varmeveksleren. 3.3 Overvejelser omkring optimeringen På nedenstående figur af det nuværende kølesystem fremgår det, at kølevandstemperaturen er 66, hvilket resulterede i for lille temperaturdifferens. Af billedet ses det også, at gasmotorens kølesystem forsynes med vand på 37, og denne vandtemperatur vil være ønskelig at forsyne varmeveksleren med. Problematikken med det nuværende kølesystem bunder i, at den markerede trevejsventil, på figur 6, shunter noget af det opvarmede vand over i det kolde, og dermed opvarmes kølevandsforsyningen. Grunden til denne opblanding er, at varmeveksleren, som afkøler gasmotorens glykol, ikke må forsynes med vand med for lav temperatur, idet afkølingen af glykolen bliver for stor, og dermed kan temperaturen på indgangen til gasmotorens kølesystem risikere at blive for lav. 24

Figur 6. Uddrag af bilag 2 - PI-diagram af kølesystem For at kunne forsyne varmeveksleren, til afkøling af gas/luft blandingen, med kølevand på 37, og samtidig opretholde den optimale indgangstemperatur på glykolen til indgangen på gasmotoren, udarbejdes en optimeringsløsning, som tilgodeser begge kriterier. På figur 7 ses et forslag til en optimeringsløsning som tilgodeser de ovenstående kriterier. Af figuren fremgår det, at optimeringen består i at flytte trevejsventilen fra gasmotorens sekundære kølesystem. Dette resulterer i, at det nu er muligt at forsyne varmeveksleren med det kolde kølevand på 37, og dermed opnå den ønskede forhøjede temperaturdifferens imellem kølevand og gas/luft blandingen. 25

Figur 7. Uddrag af bilag 10 - PI-diagram efter optimeringen Trevejsventilen flyttes til gasmotorens primære kølesystem, hvor den har til opgave at opretholde den korrekte udgangstemperatur og dermed også indgangstemperaturen på glykolen til gasmotoren. Temperaturen på glykolen reguleres ved, at trevejsventilen shunter en delmængde af det, i gasmotoren, opvarmede glykol tilbage til indgangen, og dermed sker en opblanding, så temperaturen på udgangen holdes konstant. Den resterende mængde glykol pumpes igennem varmeveksleren hvor det afkøles, og dermed opvarmer kølevandet. For at kunne regulere flowet igennem varmeveksleren, som afkøler gas/luft blandingen, installeres en cirkulationspumpe med en dertilhørende frekvensomformer. Som før omtalt er varmeveksleren en to-trins varmeveksler, og i 26

modsætningen til før, hvor det ene trin blev forsynet med glykol fra gasmotorens primære kølesystem og det andet med kølevand fra det sekundære kølesystem, forsynes nu begge trin i varmeveksleren med kølevand fra det sekundære kølesystem på 37. For at opnå den laveste temperatur på gas/luft blandingen ved afgangen af varmeveksleren anvendes modstrømsprincippet som strømningsprincip gennem hele varmeveksleren, og dermed seriekobles de to trin. Da den ny installeret cirkulationspumpe er regulerbar i forhold til pumpens omdrejninger reguleres omdrejningerne ud fra et set-punkt på temperaturen på gas/luft blandingen. Denne konstellation muliggør at fastholde temperaturen konstant, og samtidig er det energibesparende i tilfælde af, at pumpens omdrejningstal afviger fra det nominelle. Denne optimeringsløsning er, set ud fra et teoretisk perspektiv, en fornuftig løsning, idet det alt overskyggende problem med afkølingen af gas/luft blandingen grunder i, at kølevandets temperatur er for høj. Med denne optimering sænkes temperaturen og derfor virker det sandsynligt, at temperaturen på gas/luft blandingen kan nedbringes til den ønskede temperatur. Den omtalte optimering af gasmotorens kølesystem er allerede realiseret, dog er der under ombygningen tilstødt softwaremæssige problemer, og derfor har det ikke været muligt at idriftsætte gasmotoren. Dette betyder, at det definerede mål i rapporten ikke kan eftervises med praktiske målinger. 3.4 Delkonklusion Ud fra ovenstående afsnit kan det konkluderes, at målet for optimeringen er at nedbringe temperaturen på gas/luft blandingen til omkring 45, hvilket realiseres ved at sænke temperaturen på kølevandet, og dermed øge temperaturdifferensen imellem gas/luft blandingen og kølevandet. Den praktiske del af optimeringen foregår ved at flytte trevejsventilen fra gasmotorens sekundære kølesystem til det primære, og derudover monteres der en særkilt cirkulationspumpe til at forsyne varmeveksleren med kølevand. 27

På baggrund af teorien kan det konkluderes, at optimeringen vil medføre en lavere temperatur på gas/luft blandingen, men præcis hvor lav den bliver, kan der ikke konkluderes noget endeligt omkring, idet gasmotoren ikke på nuværende tidspunkt er idriftsat, og derfor kræver den endelige konklusion yderligere undersøgelser. 28

4 Konklusion Af den ovenstående undersøgelse kan det konkluderes, at gas/luft temperaturen på gasmotoren hos DEIF A/S har været langt over den tilladte grænseværdi. Denne overskridelse har, ud fra et teoretisk perspektiv, store konsekvenser for gasmotorens drift. Af undersøgelsen fremgår det, at den høje temperatur på gas/luft blandingen medfører øget slitage på gasmotorens komponenter, og derudover har det en negativ indflydelse på gasmotorens virkningsgrad. Vurderes gas/luft temperaturens konsekvenser for gasmotoren, ud fra olieprøverne, viser resultaterne fra DEIF A/S umiddelbart ikke tegn på øget slitage grundet temperaturen. Slitagen, som fremgår af prøverne, viser derimod en sammenhæng imellem antallet af oliens driftstimer og slitage, og derfor kan det ikke entydigt konkluderes, ud fra denne undersøgelse, at gas/luft temperaturen har konsekvenser for gasmotorens drift. Denne hypotese understøttes yderligere ved sammenligning med olieprøverne fra rensningsanlægget i Hobro. Konklusionen ud fra olieprøverne viser ikke tegn på negative konsekvenser grundet gas/luft temperaturen, dog skal det understreges, at konklusionen bygger på et lille datagrundlag, og derfor vil det kræve en mere dybdegående undersøgelse for at påvise de teoretiske konsekvenser. For at påvise gas/luft temperaturens indvirkning på virkningsgraden er der udarbejdet en virkningsgradskurve, dog er kurven uanvendelig, idet datagrundlaget kurven beror på er upålideligt. Grundet dette kan der ikke, ud fra denne undersøgelse, konkluderes noget i forhold til gas/luft temperaturens indvirkning på virkningsgraden. Ud fra ovenstående undersøgelse kan det desuden konkluderes, at det er muligt at nedbringe temperaturen på gas/luft blandingen ved at hæve temperaturdifferensen i mellem gas/luft blandingen og kølevandet. Den endelige konklusion i forhold til om optimeringen har haft den ønskede effekt, er på nuværende tidspunkt stadig uvis, idet gasmotoren ikke er idriftsat, og derfor skal der laves yderligere undersøgelser herom. 29

5 Perspektivering Den udarbejde rapport indeholder nogle uafsluttede undersøgelser, og derfor vil der i dette afsnit fremgå, hvad der bør gøres fremadrettet for at færdiggøre arbejdet med problemstillingen. For endeligt at kunne konkludere hvilke konsekvenser, set ud fra olieprøverne, den høje temperatur på gas/luft blandingen har for gasmotorens drift, er det nødvendigt med et større datagrundlag. Dette gør sig gældende for både gasmotoren hos DEIF A/S og i Hobro, for at være i stand til at sammenligne resultaterne. For at have et optimalt datagrundlag bør der tages gentagne olieprøver fra begge gasmotorer ved forskellige antal driftstimer. Denne fremgangsmetode sikrer, at der opnås et klart billede af hvor stor eller lille slitagen er ved forskellige antal driftstimer på begge gasmotorer, og på baggrund af dette kan der konkluderes om den højere gas/luft temperatur øger slitagen. I forhold til indvirkning på virkningsgraden er det videre forløb at få udarbejdet pålidelige virkningsgradskurver. Virkningsgradskurverne, som indgår i rapporten, er uanvendelige grundet upræcis måling af gasforbruget, og derfor bør der i stedet anvendes en anden og mere præcis målemetode. Som beskrevet i rapporten kunne gasmåleren aflæses manuelt eller i stedet anvende en flowmåler, som er kalibreret. Det er dog på nuværende tidspunkt uvist om det er muligt at konstruere nye kurver, idet gasmotorens kølesystem allerede er ombygget. Dog kan det være muligt at ændre set-punktet på reguleringssløjfen til gas/luft blandingens temperatur, så den gamle temperatur på 72 tilbagebringes, og dermed kan virkningsgradskurven konstrueres. For endeligt at konkludere om gas/luft blandingens temperatur har indvirkning på virkningsgraden, skal der også konstrueres en virkningsgradkurve efter optimeringen. Disse to kurver sammenlignes og dermed kan den endelige konklusion herom udarbejdes. Da optimeringen allerede har fundet sted, mangles der blot at verificere om optimeringen opfylder den ønskede målsætning. Dette kan gøres ved at måle, om temperaturen på gas/luft blandingen er faldet til den fastsatte værdi. Desuden vil det 30

forsat være aktuelt at analysere olieprøverne for derigennem at konkludere, om gasmotorens driftsbetingelser er forbedret. 31

6 Litteraturliste Andersen, T. B., 2010. Noget om dieselmotorer. Aarhus: s.n. Jensen, P. S., 2010. Skibs dieselmotorer. 2. red. Århus: Gads forlag. Lauritsen, A. B., Grundtoft, S. & Eriksen, A. B., 2007. Termodynamik. 2. red. København: Nyt Teknisk Forlag. MAN Engines A/S, 2013. MAN-Engines.com. [Online] Available at: http://www.man-engines.com/en/index.html [Senest hentet eller vist den 30 5 2013]. Miljøministeriet, 2012. retsinformation.dk. [Online] Available at: https://www.retsinformation.dk/forms/r0710.aspx?id=144085#kap9 [Senest hentet eller vist den 30 5 2013]. Q8, 2011. Q8.dk. [Online] Available at: http://www.q8.dk/erhverv/produkter/produktservice/ordbog.aspx [Senest hentet eller vist den 30 5 13]. Wikipidia, 2013. wikipidia.org. [Online] Available at: http://en.wikipedia.org/wiki/engine_knocking [Senest hentet eller vist den 30 5 2013]. Aarhus Maskinmesterskole, 2012. Aams.dk. [Online] Available at: https://docs.google.com/folder/d/0bggzybdmsdkuk1vtmjlynjuym8/edit?pli=1#docid=0bggzybdmsdktkt2wne4wfp6v3m [Senest hentet eller vist den 30 5 2013]. Aarhus Maskinmesterskole, 2013. Aams.dk. [Online] Available at: https://docs.google.com/folder/d/0bggzybdmsdkuk1vtmjlynjuym8/edit?pli=1#docid=0b- 32

ggzybdmsdkwdvntmnszkszvle [Senest hentet eller vist den 30 5 2013]. 33

7 Figurliste Figur 1. Uddrag af bilag 2 - PI-diagram over gasmotoren... 9 Figur 2. Uddrag af bilag 5 - Olieanalyse fra gasmotoren hos DEIF A/S... 16 Figur 3. Uddrag af bilag 6 - Oversigtstegning af gasmotor i Hobro... 18 Figur 4. Uddrag af bilag 8 Olieanalyse fra rensningsanlægget i Hobro... 19 Figur 5. Uddrag af bilag 9 - Virkningsgradskurver for gasmotoren hos DEIF A/S... 20 Figur 6. Uddrag af bilag 2 - PI-diagram af kølesystem... 25 Figur 7. Uddrag af bilag 10 - PI-diagram efter optimeringen... 26 34

8 Bilagsliste Bilag 1 Bilag 2 Datablad for gasmotoren PI-diagram for gasmotoren før optimeringen Bilag 3 Temperaturkurver logget i AMC 500 Bilag 4 Bilag 5 Bilag 6 Bilag 7 Bilag 8 Bilag 9 Bilag 10 Bilag 11 Emissionskrav for gasmotoren Prøveresultat fra olieprøver (DEIF A/S) Oversigtstegning af gasmotoren (rensningsanlægget i Hobro) Temperaturkurver (rensningsanlægget i Hobro) Prøveresultat fra olieprøver (rensningsanlægget i Hobro) Virkningsgradskurve for gasmotoren (DEIF A/S) PI-diagram for gasmotoren efter optimeringen Tidsplan 35

Bilag 1 36

37

38

Kilde: MAN Engenes A/S 39

Bilag 2 Kilde: IET Intelligente Energie Technik GmbH 40

Bilag 3 41

Kilde: Kilde: IET Intelligente Energie Technik GmbH 42

Bilag 4 Kilde: Retsinformationen (se litteraturliste) 43

Bilag 5 Kilde: OK a.m.b.a 44

Bilag 6 Kilde: Hobro rensningsanlæg 45

Bilag 7 46

47

Kilde: Hobro rensningsanlæg 48

Bilag 8 Kilde: Uno X 49

Efficiency % Bilag 9 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 Heat efficiency Electric efficiency Total efficency 40,00 30,00 20,00 0,000 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000 Power kw Kilde: DEIF A/S 50

Bilag 10 Kilde: IET Intelligente Energie Technik GmbH 51

Bilag 11 Planlægning Definition af projekt Udarbejdelse af projekt Udarbejde overordnet tidsplan Projektoplæg Godkendelse af projektoplæg Godkendelse af problemformulering Valg af teori og metode Dataindsamling Analyse af indsamlet data Rapportskrivning Uge 16 Uge 17 Uge 18 Uge 19 Uge 20 Uge 21 Uge 22 Uge 23 Kilde: Simon Hwan Pedersen 52