一種適應(yīng)氣源濃度波動的瓦斯發(fā)電機組控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型適應(yīng)氣源濃度波動的瓦斯發(fā)電機組控制系統(tǒng)，包括發(fā)電機組功率管理模塊和發(fā)動機控制單元，瓦斯發(fā)電機組包括發(fā)動機和連接于發(fā)動機輸出端的發(fā)電機；發(fā)動機控制單元通過轉(zhuǎn)速傳感器、進氣溫度傳感器、進氣壓力傳感器和氧傳感器與發(fā)動機相連接，發(fā)動機控制單元通過發(fā)電機功率管理模塊與發(fā)電機相連接；瓦斯和空氣混合后輸送到發(fā)動機輸入端，輸送瓦斯的瓦斯管路通過瓦斯壓力傳感器、瓦斯溫度傳感器和瓦斯控制閥與發(fā)動機控制單元相連接，輸送空氣的空氣管路通過空氣控制閥與發(fā)動機控制單元相連接。該系統(tǒng)在保證瓦斯發(fā)電機組長期穩(wěn)定運行的同時，能有效避免瓦斯?jié)舛人矔r波動達(dá)10%的逆功停車現(xiàn)象，提高了安全系數(shù)和生產(chǎn)效率。
【專利說明】
一種適應(yīng)氣源濃度波動的瓦斯發(fā)電機組控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種適應(yīng)氣源濃度波動的瓦斯發(fā)電機組控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為充分利用能源，實現(xiàn)節(jié)能減排，國內(nèi)煤礦已廣泛采用瓦斯發(fā)電機組來發(fā)電。目前已有的瓦斯發(fā)電機組對氣源要求嚴(yán)格，要求瓦斯?jié)舛?、壓力穩(wěn)定，而各煤礦瓦斯氣源由于抽排工藝的問題，存在瓦斯?jié)舛乳L期緩慢變化及瞬時突變的情況。當(dāng)瓦斯氣源出現(xiàn)濃度劇烈變化時，發(fā)電機組極易出現(xiàn)逆功、停機等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響瓦斯電站的正常運行，嚴(yán)重的還會出現(xiàn)設(shè)備及人身傷害。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種適應(yīng)氣源濃度波動的瓦斯發(fā)電機組控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于瓦斯?jié)舛葹?-40%的瓦斯發(fā)電機組，保證瓦斯發(fā)電機組長期穩(wěn)定運行的同時，能夠有效避免瓦斯?jié)舛人矔r波動達(dá)10%的逆功停車現(xiàn)象，使瓦斯發(fā)電機組能夠安全平穩(wěn)地度過瓦斯波動期，避免了因緊急停車而導(dǎo)致的設(shè)備及人身損害，大大提高了安全系數(shù)，減少了瓦斯發(fā)電機組啟動和維護時間，提高生產(chǎn)效率。
[0004]本實用新型克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種適應(yīng)氣源濃度波動的瓦斯發(fā)電機組控制系統(tǒng)，包括發(fā)電機組功率管理模塊和發(fā)動機控制單元，瓦斯發(fā)電機組包括發(fā)動機和連接于發(fā)動機輸出端的發(fā)電機;發(fā)動機控制單元通過轉(zhuǎn)速傳感器、進氣溫度傳感器、進氣壓力傳感器和氧傳感器與發(fā)動機相連接，發(fā)動機控制單元通過發(fā)電機功率管理模塊與發(fā)電機相連接;瓦斯和空氣混合后輸送到發(fā)動機輸入端，輸送瓦斯的瓦斯管路通過瓦斯壓力傳感器、瓦斯溫度傳感器和瓦斯控制閥與發(fā)動機控制單元相連接，輸送空氣的空氣管路通過空氣控制閥與發(fā)動機控制單元相連接。
[0006]根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述瓦斯和空氣通過混合器混合后輸送到發(fā)動機輸入端。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008]1、本實用新型的控制系統(tǒng)適用于瓦斯?jié)舛葹?-40%的瓦斯發(fā)電機組，保證瓦斯發(fā)電機組長期穩(wěn)定運行的同時，能夠有效避免瓦斯?jié)舛人矔r波動達(dá)10%的逆功停車現(xiàn)象，使瓦斯發(fā)電機組能夠安全平穩(wěn)地度過瓦斯波動期，避免了因緊急停車而導(dǎo)致的設(shè)備及人身損害，大大提高了安全系數(shù)，減少了瓦斯發(fā)電機組啟動和維護時間，提高生產(chǎn)效率。
[0009]2、本實用新型的控制系統(tǒng)可以使瓦斯發(fā)電機組更充分地利用我國瓦斯氣源，變廢為寶，直接提高用戶現(xiàn)場的瓦斯發(fā)電效率。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0011]圖中，1、發(fā)電機組功率管理模塊，2、發(fā)動機控制單元，3、瓦斯管路，4、空氣管路，5、瓦斯發(fā)電機組，6、混合器，31、瓦斯壓力傳感器，32、瓦斯溫度傳感器，33、瓦斯控制閥，41、空氣控制閥，51、發(fā)動機，52、發(fā)電機，511、轉(zhuǎn)速傳感器，512、進氣溫度傳感器，513、進氣壓力傳感器，514、氧傳感器。
【具體實施方式】
[0012]為了便于本領(lǐng)域人員更好的理解本實用新型，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細(xì)說明，下述僅是示例性的不限定本實用新型的保護范圍。
[0013]如圖1所示，本實用新型適應(yīng)氣源濃度波動的瓦斯發(fā)電機組控制系統(tǒng)，包括發(fā)電機組功率管理模塊I和發(fā)動機控制單元2，瓦斯發(fā)電機組5包括發(fā)動機51和連接于發(fā)動機輸出端的發(fā)電機52;發(fā)動機控制單元2通過轉(zhuǎn)速傳感器511、進氣溫度傳感器512、進氣壓力傳感器513和氧傳感器514與發(fā)動機51相連接，發(fā)動機控制單元2通過發(fā)電機功率管理模塊I與發(fā)電機52相連接;瓦斯和空氣混合后輸送到發(fā)動機51輸入端，輸送瓦斯的瓦斯管路3通過瓦斯壓力傳感器31、瓦斯溫度傳感器32和瓦斯控制閥33與發(fā)動機控制單元2相連接，輸送空氣的空氣管路4通過空氣控制閥41與發(fā)動機控制單元2相連接。
[0014]本實用新型適應(yīng)氣源濃度波動的瓦斯發(fā)電機組控制系統(tǒng)的工作原理:發(fā)動機控制單元2，可設(shè)定不同工況下各參數(shù)MAP圖譜;轉(zhuǎn)速傳感器511、進氣溫度傳感器512、進氣壓力傳感器513和氧傳感器514分別將采集到的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、進氣溫度、進氣壓力以及排氣中的氧含量傳送至發(fā)動機控制單元2，發(fā)動機控制單元2根據(jù)輸入的各項參數(shù)確定瓦斯控制閥33和空氣控制閥41的開度，并將開度信號分別輸出至瓦斯控制閥33和空氣控制閥41以達(dá)到控制不同工況下瓦斯和空氣流量的目的，使進入發(fā)動機51缸內(nèi)混合氣的空燃比達(dá)到設(shè)定值，保證機組達(dá)到最佳運行工況。同時，發(fā)電機組功率管理模塊I將采集瓦斯發(fā)電機組5的電壓、電流等信號，計算瓦斯發(fā)電機組5的實時功率并對其進行管理控制，將機組的實時功率和設(shè)定功率信號通過通訊的方式發(fā)送至發(fā)動機控制單元2，發(fā)動機控制單元2計算兩者的偏差，當(dāng)偏差超過設(shè)定功率的10%(該比例可調(diào))時，則發(fā)動機控制單元2將自動輸出一個修改的設(shè)定功率信號至發(fā)電機組功率管理模塊I以降低發(fā)電機組5的設(shè)定功率，降低瓦斯發(fā)電機組5的運行負(fù)荷，使發(fā)電機組自動降載到安全范圍運行，避免發(fā)電機組5逆功或停車。
[0015]本實用新型的控制系統(tǒng)已在100kW瓦斯發(fā)電機組上進行了實際應(yīng)用，解決了瓦斯發(fā)電機組現(xiàn)場應(yīng)用時因為氣源波動而導(dǎo)致的逆功停車現(xiàn)象，避免了因緊急停車而導(dǎo)致的設(shè)備及人身損害，大大提高了安全系數(shù)，減少了瓦斯發(fā)電機組啟動和維護時間，提高生產(chǎn)效率?，F(xiàn)場應(yīng)用時，在瓦斯?jié)舛炔▌幼罡哌_(dá)10%時，仍能保證發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行。
[0016]以上僅描述了本實用新型的基本原理和優(yōu)選實施方式，本領(lǐng)域人員可以根據(jù)上述描述作出許多變化和改進，這些變化和改進應(yīng)該屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種適應(yīng)氣源濃度波動的瓦斯發(fā)電機組控制系統(tǒng)，其特征在于:包括發(fā)電機組功率管理模塊(I)和發(fā)動機控制單元(2)，瓦斯發(fā)電機組(5)包括發(fā)動機(51)和連接于發(fā)動機輸出端的發(fā)電機(52);發(fā)動機控制單元(2)通過轉(zhuǎn)速傳感器(511)、進氣溫度傳感器(512)、進氣壓力傳感器(513)和氧傳感器(514)與發(fā)動機(51)相連接，發(fā)動機控制單元(2)通過發(fā)電機功率管理模塊(I)與發(fā)電機(52)相連接;瓦斯和空氣混合后輸送到發(fā)動機(51)輸入端，輸送瓦斯的瓦斯管路(3)通過瓦斯壓力傳感器(31)、瓦斯溫度傳感器(32)和瓦斯控制閥(33)與發(fā)動機控制單元(2)相連接，輸送空氣的空氣管路(4)通過空氣控制閥(41)與發(fā)動機控制單元(2)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述瓦斯和空氣通過混合器(6)混合后輸送到發(fā)動機(51)輸入端。
【文檔編號】F02B77/08GK205503288SQ201620337638
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】王令金, 李治朋, 楊加成, 袁文靜, 劉 東, 趙霞, 劉愛玉
【申請人】中國石油集團濟柴動力總廠, 中國石油天然氣集團公司, 濟南柴油機股份有限公司