[實用新型]燃氣發(fā)電系統(tǒng)及空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220331460.9
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN202789153U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設計）人: 何超;冉波
• 申請（專利權）人: 深圳相控科技股份有限公司
• 主分類號: F02D41/04
• 分類號: F02D41/04;F02D19/02
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權代理有限公司 44281
• 代理人: 陳俊斌

技術領域

本實用新型屬于燃氣發(fā)電技術領域，具體涉及一種用于燃氣發(fā)動機的空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)。

背景技術

通常，在燃氣發(fā)電系統(tǒng)中，燃氣發(fā)動機組是通過燃氣與空氣的混合氣體進人發(fā)動機氣缸后，經(jīng)火花塞點火爆燃做功，推動活塞在氣缸內移動，帶動曲軸旋轉，進而帶動發(fā)動機來發(fā)電的。混合氣在發(fā)動機中的燃燒是一個極其復雜的過程，它的燃燒效率受多方面因素的影響，其中，混合氣的空燃比是極為重要的因素之一：只有當空燃比穩(wěn)定在一個合適的范圍內時，發(fā)動機才能高效且穩(wěn)定的工作；同時，空燃比調節(jié)不僅僅是對燃氣和空氣比例的調節(jié)，為滿足機組不同工作狀態(tài)下對轉速的要求，又必須檢測轉速，并調節(jié)燃氣和空氣的進氣量，以產(chǎn)生合適的能量供機組運行。且此機組主要是以垃圾填埋場所產(chǎn)生沼氣作為燃料的，熱值波動明顯，參數(shù)不穩(wěn)定，這就對空燃比的智能化調節(jié)提出了進一步的要求，以實現(xiàn)機組穩(wěn)定高效的工作。

目前常見的燃氣發(fā)電系統(tǒng)廣泛采用比例閥來調節(jié)空燃比，這種單調節(jié)方法只能根據(jù)空氣、氧氣等助燃氣體的進氣壓力來調節(jié)燃氣進氣量。若燃氣純度或組分發(fā)生變化，則通過此方法不但無法提高燃燒效率，反而會降低燃氣利用率。如，當可燃氣體進氣壓力不變，純度降低時，會導致供入的空氣量過多，燃燒溫度降低，致使燃燒不完全。同時由于不完全燃燒產(chǎn)生的煙氣量過多，會增加排煙尾氣的余熱損失。

在某些燃氣熱值變動等特殊條件下，如，沼氣發(fā)電等，其燃燒系統(tǒng)中沼氣流量及沼氣中甲烷濃度均有可能無法保持恒定。因而，為實時跟蹤燃燒效率使其實現(xiàn)最優(yōu)狀態(tài)，盡可能達到最理想水平，就需要實時監(jiān)測燃氣濃度、流量等燃燒數(shù)據(jù)，并根據(jù)檢測數(shù)據(jù)同時調節(jié)燃氣及助燃氣體流量。

實用新型內容

本實用新型的目的是：提供一種燃氣發(fā)電系統(tǒng)及其空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)，

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)，包括流量檢測儀、氣體分析儀、氣體調節(jié)閥和控制裝置；其中：

所述流量檢測儀，用于實時監(jiān)測可燃氣體和助燃氣體的流量，并將監(jiān)測結果反饋給控制裝置；

所述氣體分析儀，用于分析可燃氣體的成分并測得各成分的濃度，將分析結果發(fā)送給所述控制裝置；

所述控制裝置，將所述流量檢測儀和氣體分析儀反饋的結果進行綜合計算，輸出控制信號控制所述氣體調節(jié)閥；

所述氣體調節(jié)閥，根據(jù)所述控制裝置的控制信號分別調節(jié)可燃氣體及助燃氣體進氣量。

上述的空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)，其中的實施方式中，所述控制裝置包括工控機或PLC控制器。

上述的空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)，其中的實施方式中，所述控制裝置還包括流量積算儀，用于根據(jù)氣體分析儀的分析結果以及流量檢測儀的檢測結果，計算可燃氣體質量分數(shù)，并將計算結果提供給所述工控機或PLC控制器。

上述的空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)，其中的實施方式中，還包括溫度監(jiān)測儀，用于實時監(jiān)測燃燒室溫度，并將監(jiān)測結果反饋給所述控制裝置。

上述的空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)，其中的實施方式中，還包括轉速檢測儀，用于實時檢測燃氣發(fā)動機的轉速，并將檢測結果反饋給控制裝置。

上述的空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)，其中的實施方式中，所述流量檢測儀包括流量計、溫度傳感器和壓力傳感器；所述溫度傳感器和壓力傳感器分別與所述控制裝置連接，用以對所述流量計反饋的流量信息進行補償計算。

上述的空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)，其中的實施方式中，所述流量檢測儀包括第一流量檢測儀和第二流量檢測儀，所述第一流量檢測儀用于檢測可燃氣體流量，所述第二流量檢測儀用于檢測助燃氣體流量。

上述的空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)，其中的實施方式中，所述氣體調節(jié)閥包括第一氣體調節(jié)閥和第二氣體調節(jié)閥，所述第一氣體調節(jié)閥用于調節(jié)可燃氣體流量，所述第二氣體調節(jié)閥用于調節(jié)助燃氣體流量。

同時，本實用新型提出了一種燃氣發(fā)電系統(tǒng)，其采用上述的空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型實施例提供的空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)，分別對可燃氣體和助燃氣體進行檢測，并通過氣體分析儀實時監(jiān)測可燃氣體的成分和濃度等參數(shù)，提供給控制裝置實時計算可燃氣體的質量分數(shù)，分別調節(jié)可燃氣體和助燃氣體的流量，使可燃氣體和助燃氣體的比例調節(jié)更為合理、準確，大幅提高了燃燒效率，發(fā)動機組的運行更為穩(wěn)定和高效。

進一步地，實施例中，還同時綜合發(fā)動機燃燒室的溫度、發(fā)動機轉速等實時參數(shù)；對發(fā)動機組的運行控制效果更加理想和精確。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一提供的一種空氣/燃氣比例控制系統(tǒng)框圖；