CN202789153U - 燃气发电***及空气/燃气比例控制*** - Google Patents

燃气发电***及空气/燃气比例控制*** Download PDF

Info

Publication number
CN202789153U
CN202789153U CN2012203314609U CN201220331460U CN202789153U CN 202789153 U CN202789153 U CN 202789153U CN 2012203314609 U CN2012203314609 U CN 2012203314609U CN 201220331460 U CN201220331460 U CN 201220331460U CN 202789153 U CN202789153 U CN 202789153U
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
air
flow
control system
combustion
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.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2012203314609U
Other languages
English (en)
Inventor
何超
冉波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENZHEN PHASCON TECHNOLOGIES Co Ltd
Original Assignee
SHENZHEN PHASCON TECHNOLOGIES Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN PHASCON TECHNOLOGIES Co Ltd filed Critical SHENZHEN PHASCON TECHNOLOGIES Co Ltd
Priority to CN2012203314609U priority Critical patent/CN202789153U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202789153U publication Critical patent/CN202789153U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种燃气发电***及其空气/燃气比例控制***，空气/燃气比例控制***包括流量检测仪、气体分析仪、气体调节阀和控制装置；流量检测仪实时监测可燃气体和助燃气体的流量，并将监测结果反馈给控制装置；气体分析仪分析可燃气体的成分并测得各成分的浓度，将分析结果发送给控制装置；控制装置将流量检测仪和气体分析仪反馈的结果进行综合计算，输出控制信号控制气体调节阀；气体调节阀实时调节可燃气体及助燃气体进气量。本实用新型实时监测可燃气体的成分和浓度等参数，并作调节可燃气体和助燃气体的流量的依据，使可燃气体和助燃气体的比例调节更为合理、准确，大幅提高了燃烧效率，发动机组的运行更为稳定和高效。

Description

燃气发电***及空气/燃气比例控制***
技术领域
本实用新型属于燃气发电技术领域，具体涉及一种用于燃气发动机的空气/燃气比例控制***。
背景技术
通常，在燃气发电***中，燃气发动机组是通过燃气与空气的混合气体进人发动机气缸后，经火花塞点火爆燃做功，推动活塞在气缸内移动，带动曲轴旋转，进而带动发动机来发电的。混合气在发动机中的燃烧是一个极其复杂的过程，它的燃烧效率受多方面因素的影响，其中，混合气的空燃比是极为重要的因素之一：只有当空燃比稳定在一个合适的范围内时，发动机才能高效且稳定的工作；同时，空燃比调节不仅仅是对燃气和空气比例的调节，为满足机组不同工作状态下对转速的要求，又必须检测转速，并调节燃气和空气的进气量，以产生合适的能量供机组运行。且此机组主要是以垃圾填埋场所产生沼气作为燃料的，热值波动明显，参数不稳定，这就对空燃比的智能化调节提出了进一步的要求，以实现机组稳定高效的工作。
目前常见的燃气发电***广泛采用比例阀来调节空燃比，这种单调节方法只能根据空气、氧气等助燃气体的进气压力来调节燃气进气量。若燃气纯度或组分发生变化，则通过此方法不但无法提高燃烧效率，反而会降低燃气利用率。如，当可燃气体进气压力不变，纯度降低时，会导致供入的空气量过多，燃烧温度降低，致使燃烧不完全。同时由于不完全燃烧产生的烟气量过多，会增加排烟尾气的余热损失。
在某些燃气热值变动等特殊条件下，如，沼气发电等，其燃烧***中沼气流量及沼气中甲烷浓度均有可能无法保持恒定。因而，为实时跟踪燃烧效率使其实现最优状态，尽可能达到最理想水平，就需要实时监测燃气浓度、流量等燃烧数据，并根据检测数据同时调节燃气及助燃气体流量。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种燃气发电***及其空气/燃气比例控制***，
为实现上述目的，本实用新型提供一种空气/燃气比例控制***，包括流量检测仪、气体分析仪、气体调节阀和控制装置；其中：
所述流量检测仪，用于实时监测可燃气体和助燃气体的流量，并将监测结果反馈给控制装置；
所述气体分析仪，用于分析可燃气体的成分并测得各成分的浓度，将分析结果发送给所述控制装置；
所述控制装置，将所述流量检测仪和气体分析仪反馈的结果进行综合计算，输出控制信号控制所述气体调节阀；
所述气体调节阀，根据所述控制装置的控制信号分别调节可燃气体及助燃气体进气量。
上述的空气/燃气比例控制***，其中的实施方式中，所述控制装置包括工控机或PLC控制器。
上述的空气/燃气比例控制***，其中的实施方式中，所述控制装置还包括流量积算仪，用于根据气体分析仪的分析结果以及流量检测仪的检测结果，计算可燃气体质量分数，并将计算结果提供给所述工控机或PLC控制器。
上述的空气/燃气比例控制***，其中的实施方式中，还包括温度监测仪，用于实时监测燃烧室温度，并将监测结果反馈给所述控制装置。
上述的空气/燃气比例控制***，其中的实施方式中，还包括转速检测仪，用于实时检测燃气发动机的转速，并将检测结果反馈给控制装置。
上述的空气/燃气比例控制***，其中的实施方式中，所述流量检测仪包括流量计、温度传感器和压力传感器；所述温度传感器和压力传感器分别与所述控制装置连接，用以对所述流量计反馈的流量信息进行补偿计算。
上述的空气/燃气比例控制***，其中的实施方式中，所述流量检测仪包括第一流量检测仪和第二流量检测仪，所述第一流量检测仪用于检测可燃气体流量，所述第二流量检测仪用于检测助燃气体流量。
上述的空气/燃气比例控制***，其中的实施方式中，所述气体调节阀包括第一气体调节阀和第二气体调节阀，所述第一气体调节阀用于调节可燃气体流量，所述第二气体调节阀用于调节助燃气体流量。
同时，本实用新型提出了一种燃气发电***，其采用上述的空气/燃气比例控制***。
与现有技术相比，本实用新型实施例提供的空气/燃气比例控制***，分别对可燃气体和助燃气体进行检测，并通过气体分析仪实时监测可燃气体的成分和浓度等参数，提供给控制装置实时计算可燃气体的质量分数，分别调节可燃气体和助燃气体的流量，使可燃气体和助燃气体的比例调节更为合理、准确，大幅提高了燃烧效率，发动机组的运行更为稳定和高效。
进一步地，实施例中，还同时综合发动机燃烧室的温度、发动机转速等实时参数；对发动机组的运行控制效果更加理想和精确。
附图说明
图1为本实用新型实施例一提供的一种空气/燃气比例控制***框图；
图2为本实用新型实施例二提供的一种空气/燃气比例控制***框图；
图3为本实用新型实施例二提供的空气/燃气比例控制***工作原理框图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
实施例一
本例的燃气发电***，包括燃气发动机、空燃比调节***等；燃气发动机属于现有技术，本例不作详细说明；空气/燃气比例控制***用于调节空气与燃气的比例，提高燃气在燃气发动机的燃烧室内的燃烧效率。
请参阅图1所示，图1为本实施例提供的一种空气/燃气比例控制***框图，包括流量检测仪、温度监测仪、气体分析仪、气体调节阀和控制装置。优选的，控制装置为工控机或PLC控制器。
流量检测仪用于检测燃气管内可燃气体和助燃气体的流量，并将检测结果反馈给控制装置。温度监测仪用于检测燃烧室内的温度，并将检测结果反馈给控制装置。气体分析仪分析可燃气体的成分并测量各成分的浓度，将分析结果发送给控制装置。
控制装置将流量检测仪、温度监测仪和气体分析仪反馈的检测结果进行综合运算，并和目标值比较，输出控制信号给气体调节阀。由于气体分析仪实时检测助燃气体的有效成分和含量并反馈给控制装置，气体调节阀根据控制装置的控制信号，分别调节可燃气体和助燃气体的流量，使可燃气体和助燃气体的比例调节更为合理、准确，使得燃烧室的燃烧效率达到预期目标，发动机能够稳定高效地输出。
其中，流量检测仪包括：用于检测可燃气体流量的第一流量检测仪、用于检测助燃气体（空气）流量的第二流量检测仪；气体调节阀包括：用于调节可燃气体流量的第一气体调节阀、用于调节助燃气体（空气）流量的第二气体调节阀。
实施例二
本实施例的燃气发电***中，其中提供的一种空气/燃气比例控制***，通过实时监测可燃气体的成分和浓度等参数，实时计算可燃气体的质量分数，同时综合发动机燃烧室的温度、发动机转速等实时参数；分别调节可燃气体和助燃气体的流量，使可燃气体和助燃气体的比例调节更为合理、准确，使得燃烧室的燃烧效率提高，发动机能够稳定高效地输出。
请参阅图2和图3所示，图2为本实施例提供的一种空气/燃气比例控制***框图，图3为图2空气/燃气比例控制***的工作原理框图。本实施例空气/燃气比例控制***包括流量检测仪、温度监测仪、气体分析仪、气体调节阀、转速检测仪，和控制装置；其中的控制装置包括工控机和流量积算仪；流量积算仪根据气体分析仪对可燃气体成分和含量等的分析结果，并根据流量检测仪的检测结果，计算可燃气体质量分数，得到真正能够燃烧的气体质量，并将计算结果提供给工控机。转速检测仪采用转速传感器，用于检测发动机的转速，并将检测结果反馈给工控机。工控机将流量检测仪、温度监测仪、气体分析仪、流量积算仪和转速传感器反馈的检测结果和目标值比较，输出控制信号给气体调节阀。气体调节阀根据工控机的控制信号，分别调节可燃气体和助燃气体的流量，使得燃烧室的燃烧效率达到预期目标，发动机能够稳定高效的输出。
其中，流量检测仪包括：用于检测可燃气体流量的第一流量检测仪、用于检测助燃气体（空气）流量的第二流量检测仪；气体调节阀包括：用于调节可燃气体流量的第一气体调节阀、用于调节助燃气体（空气）流量的第二气体调节阀。
上述的第一流量检测仪或第二流量检测仪可包括：流量计、温度传感器和压力传感器；其中的温度传感器和压力传感器分别与***控制装置连接，用以对流量计所反馈流量信息进行温度和压力补偿，这样流量检测的结果更为合理准确。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。比如，流量积算仪的功能可以由工控机或PLC等直接实现。

Claims (10)

1.一种燃气发动机用空气/燃气比例控制***，其特征在于，包括流量检测仪、气体分析仪、气体调节阀和控制装置；其中：
所述流量检测仪，用于实时监测可燃气体和助燃气体的流量，并将监测结果反馈给控制装置；
所述气体分析仪，用于分析可燃气体的成分并测得各成分的浓度，将分析结果发送给所述控制装置；
所述控制装置，将所述流量检测仪和气体分析仪反馈的结果进行综合计算，输出控制信号控制所述气体调节阀；
所述气体调节阀，根据所述控制装置的控制信号分别调节可燃气体及助燃气体进气量。
2.根据权利要求1所述的空气/燃气比例控制***，其特征在于，所述控制装置包括工控机或PLC控制器。
3.根据权利要求2所述的空气/燃气比例控制***，其特征在于，所述控制装置还包括流量积算仪，用于根据气体分析仪的分析结果以及流量检测仪的检测结果，计算可燃气体质量分数，并将计算结果提供给所述工控机或PLC控制器。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的空气/燃气比例控制***，其特征在于，还包括温度监测仪，用于实时监测燃烧室温度，并将监测结果反馈给所述控制装置。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的空气/燃气比例控制***，其特征在于，还包括转速检测仪，用于实时检测燃气发动机的转速，并将检测结果反馈给控制装置。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的空气/燃气比例控制***，其特征在于，所述流量检测仪包括流量计、温度传感器和压力传感器；所述温度传感器和压力传感器分别与所述控制装置连接，用以对所述流量计反馈的流量信息进行温度和压力补偿。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的空气/燃气比例控制***，其特征在于，所述流量检测仪包括第一流量检测仪和第二流量检测仪，所述第一流量检测仪用于检测可燃气体流量，所述第二流量检测仪用于检测助燃气体流量。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的空气/燃气比例控制***，其特征在于，所述气体调节阀包括第一气体调节阀和第二气体调节阀，所述第一气体调节阀用于调节可燃气体流量，所述第二气体调节阀用于调节助燃气体流量。
9.根据权利要求5所述的空气/燃气比例控制***，其特征在于，所述转速检测仪为转速传感器。
10.一种燃气发电***，其特征在于：包括如权利要求1-9中任一项所述的空气/燃气比例控制***。
CN2012203314609U 2012-07-10 2012-07-10 燃气发电***及空气/燃气比例控制*** Expired - Lifetime CN202789153U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012203314609U CN202789153U (zh) 2012-07-10 2012-07-10 燃气发电***及空气/燃气比例控制***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012203314609U CN202789153U (zh) 2012-07-10 2012-07-10 燃气发电***及空气/燃气比例控制***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202789153U true CN202789153U (zh) 2013-03-13

Family

ID=47816428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012203314609U Expired - Lifetime CN202789153U (zh) 2012-07-10 2012-07-10 燃气发电***及空气/燃气比例控制***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202789153U (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103790725A (zh) * 2014-02-20 2014-05-14 贵州振丰燃气发电设备有限公司 燃气发动机的空燃比自动控制***
CN105244844A (zh) * 2015-10-23 2016-01-13 河南柴油机重工有限责任公司 一种垃圾填埋气体预处理监控装置及方法
CN105909374A (zh) * 2016-05-27 2016-08-31 四川博世德节能环保工程有限公司 一种气体连续发电***
CN105909375A (zh) * 2016-05-27 2016-08-31 四川博世德节能环保工程有限公司 发电***
CN106285967A (zh) * 2016-08-11 2017-01-04 淄博淄柴新能源有限公司 燃气发电机组实现功率最大化的空燃比自动控制方法
CN107339159A (zh) * 2016-05-02 2017-11-10 曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司 具有燃料气体性质测量***的内燃机
CN107398129A (zh) * 2017-09-20 2017-11-28 深圳相控科技股份有限公司 一种垃圾填埋气发电预处理方法及装置
CN108240261A (zh) * 2017-12-13 2018-07-03 重庆长安铃木汽车有限公司 一种两用燃料发动机燃气组分自学习控制器及控制方法
CN113294266A (zh) * 2020-02-21 2021-08-24 中国石油天然气股份有限公司 压缩机的空燃比调控装置及方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103790725A (zh) * 2014-02-20 2014-05-14 贵州振丰燃气发电设备有限公司 燃气发动机的空燃比自动控制***
CN105244844A (zh) * 2015-10-23 2016-01-13 河南柴油机重工有限责任公司 一种垃圾填埋气体预处理监控装置及方法
CN107339159A (zh) * 2016-05-02 2017-11-10 曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司 具有燃料气体性质测量***的内燃机
CN107339159B (zh) * 2016-05-02 2019-11-08 曼能解决方案（曼能解决方案德国股份公司）分公司 具有燃料气体性质测量***的内燃机
CN105909374A (zh) * 2016-05-27 2016-08-31 四川博世德节能环保工程有限公司 一种气体连续发电***
CN105909375A (zh) * 2016-05-27 2016-08-31 四川博世德节能环保工程有限公司 发电***
CN106285967A (zh) * 2016-08-11 2017-01-04 淄博淄柴新能源有限公司 燃气发电机组实现功率最大化的空燃比自动控制方法
CN106285967B (zh) * 2016-08-11 2019-04-30 淄博淄柴新能源有限公司 燃气发电机组实现功率最大化的空燃比自动控制方法
CN107398129A (zh) * 2017-09-20 2017-11-28 深圳相控科技股份有限公司 一种垃圾填埋气发电预处理方法及装置
CN108240261A (zh) * 2017-12-13 2018-07-03 重庆长安铃木汽车有限公司 一种两用燃料发动机燃气组分自学习控制器及控制方法
CN113294266A (zh) * 2020-02-21 2021-08-24 中国石油天然气股份有限公司 压缩机的空燃比调控装置及方法
CN113294266B (zh) * 2020-02-21 2022-07-05 中国石油天然气股份有限公司 压缩机的空燃比调控装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202789153U (zh) 燃气发电***及空气/燃气比例控制***
Zhao et al. Effects of compression ratio on the combustion and emission of a hydrogen enriched natural gas engine under different excess air ratio
CN105298664B (zh) 一种沼气内燃发电机组空燃比控制***及其控制方法
Hamdan et al. Hydrogen supplement co-combustion with diesel in compression ignition engine
KR101418226B1 (ko) 가스 엔진의 연료 가스 공급 방법 및 장치
US20130298869A1 (en) Method for operating an internal combustion engine having at least two cylinders
CN103958865A (zh) 用于运行至少一台预燃室式点火的内燃机的方法
CN102400797A (zh) 用于操作压缩点火发动机的方法和装置
CN101139955B (zh) 利用离子信号对燃料和空气属性的改变进行补偿
JP6397367B2 (ja) 内燃機関およびその運転方法
CN205101127U (zh) 一种沼气内燃发电机组空燃比控制***
CN104612841B (zh) 一种基于放热率分析的双燃料发动机燃烧闭环控制方法
Kang et al. Experimental study of ion current signals and characteristics in an internal combustion rankine cycle engine based on water injection
CN202673459U (zh) 内燃式燃气发电机组燃气数控***及自动保护装置
CN203148047U (zh) 生物质有机热载体锅炉负荷调节控制***
KR101986275B1 (ko) 연료 가스의 특성 측정 시스템을 갖춘 내연기관
CN108301951A (zh) 测量天然气发动机燃气喷射规律的装置及其试验方法
CN105649755A (zh) 一种确定涡轮增压汽油机扫气率的方法
CN102620938A (zh) 活塞式发动机回火检测装置及回火试验方法
JP2005226621A (ja) 計測用エンジンを備えたエンジンシステム及びその運転方法
CN201436378U (zh) 一种空燃比控制装置
Mikulski et al. The concept and construction of the engine test bed for experiments with a multi-fuel CI engine fed with CNG and liquid fuel as an ignition dose
CN105042588B (zh) 一种沥青混合料搅拌设备烘干筒燃烧器风油比的确定方法
Yao et al. Performance experiment of gasoline engine by using oxygen-enriched intake air
RU2540029C1 (ru) Способ корректируемой подачи горючего биогаза в газодизеле энергетической установки

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20130313