[發(fā)明專利]與發(fā)電機(jī)聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410605775.1
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號(hào): CN104564384A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·塔爾豪澤;M·佩爾克托爾德;J·希青格爾-翁特賴納;H·紹姆貝爾格
• 申請（專利權(quán)）人: GE延巴赫兩合無限公司
• 主分類號(hào): F02D29/06
• 分類號(hào): F02D29/06;F02B37/16
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 董華林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在與發(fā)電機(jī)連接的供電網(wǎng)的電網(wǎng)故障的情況下、尤其是在動(dòng)態(tài)的電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的情況下與發(fā)電機(jī)聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行方法，內(nèi)燃機(jī)包括渦輪增壓器，所述渦輪增壓器在內(nèi)燃機(jī)的空氣輸入管內(nèi)具有壓縮機(jī)和在內(nèi)燃機(jī)的廢氣管內(nèi)具有與壓縮機(jī)相聯(lián)接的廢氣渦輪機(jī)，設(shè)有至少一個(gè)旁通閥用于繞開壓縮機(jī)和/或用于繞開廢氣渦輪機(jī)。

背景技術(shù)

在發(fā)電設(shè)備與發(fā)電機(jī)連接、所述發(fā)電機(jī)可與供電網(wǎng)相連接的情況下，必須注遵守相應(yīng)的供電網(wǎng)運(yùn)營商的現(xiàn)行的電網(wǎng)和系統(tǒng)規(guī)程。此外所述也被稱作“電網(wǎng)規(guī)程或輸電規(guī)程的電網(wǎng)和系統(tǒng)規(guī)程確定在供電網(wǎng)的電網(wǎng)故障的情況下發(fā)電設(shè)備的其它技術(shù)最低要求和運(yùn)行方法。其中以動(dòng)態(tài)的電網(wǎng)電壓擾動(dòng)形式出現(xiàn)的電網(wǎng)故障，即為人熟知的低電壓穿越(LVRT)事件，至關(guān)重要。在出現(xiàn)所述動(dòng)態(tài)的電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的時(shí)候值得追求的是，也被稱作負(fù)載角或磁極轉(zhuǎn)子角的相位角保持在給定的界限內(nèi)，這是因?yàn)榉駝t會(huì)造成在發(fā)電機(jī)上的極滑動(dòng)并進(jìn)而導(dǎo)致與發(fā)電機(jī)聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)失控地加速。除此之外在電網(wǎng)故障消退之后的電網(wǎng)恢復(fù)的情況下，發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)以及內(nèi)燃機(jī)與發(fā)電機(jī)之間的離合器的機(jī)械負(fù)載隨著提高的相位角變化而增加。

傳統(tǒng)的用于將相位角變化保持在預(yù)設(shè)的界限內(nèi)的措施為，停止與發(fā)電機(jī)聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的點(diǎn)火。但是在具有渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)中，通過停止點(diǎn)火，運(yùn)行點(diǎn)在壓縮機(jī)特性曲線中向泵極限方向移動(dòng)。如果超過泵極限，則造成在渦輪增壓器的壓縮機(jī)葉片上的流動(dòng)中斷并且發(fā)生所謂的壓縮機(jī)抽吸，所述壓縮機(jī)抽吸可能造成內(nèi)燃機(jī)的不穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是，避免上述缺點(diǎn)和提供一種相對(duì)于背景技術(shù)改進(jìn)的在供電網(wǎng)的電網(wǎng)故障的情況下與發(fā)電機(jī)聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行方法。尤其應(yīng)使得，鑒于現(xiàn)行的電網(wǎng)和系統(tǒng)規(guī)程，在發(fā)生電網(wǎng)故障、尤其是動(dòng)態(tài)的電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的情況下，避免壓縮機(jī)抽吸。

按照本發(fā)明，該任務(wù)將通過權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中優(yōu)選的實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行說明。

按照本發(fā)明規(guī)定，在探測到電網(wǎng)故障的時(shí)候或之后至少暫時(shí)地操作所述至少一個(gè)旁通閥。

可以在壓縮機(jī)旁通管路中設(shè)置壓縮機(jī)旁通閥作為旁通閥以便繞開壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)旁通管路將壓縮機(jī)入口與壓縮機(jī)出口相連接。其中例如可以規(guī)定，在壓縮機(jī)的下游設(shè)置增壓空氣冷卻器，其中壓縮機(jī)旁通管路將壓縮機(jī)入口與增壓空氣冷卻器的出口相連接。

可替選地或補(bǔ)充地，也可以在廢氣旁通管路中設(shè)置廢氣渦輪機(jī)旁通閥作為旁通閥以便繞開廢氣渦輪機(jī)，所述廢氣渦輪機(jī)旁通管路將廢氣渦輪機(jī)入口與廢氣渦輪機(jī)出口相連接。

內(nèi)燃機(jī)可以是燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，例如固定不動(dòng)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，在所述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)中燃料例如燃?xì)庠谟锌諝獾臈l件下燃燒。發(fā)電機(jī)可以是交流發(fā)電機(jī)，所述交流發(fā)電機(jī)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)并且向與發(fā)電機(jī)連接的供電網(wǎng)饋入電流。

能夠以熟悉的方式和方法探測電網(wǎng)故障的發(fā)生，例如方式為：由于供電網(wǎng)失效，內(nèi)燃機(jī)或發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過可給定的最大值；或監(jiān)控發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)電機(jī)頻率或發(fā)電機(jī)電流，例如當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓消失和/或發(fā)電機(jī)頻率高于可給定的界限值和/或發(fā)電機(jī)電流高于可給定的界限值的時(shí)候，探測到電網(wǎng)故障。

通過至少暫時(shí)地操作所述至少一個(gè)旁通閥(例如壓縮機(jī)旁通閥和/或廢氣渦輪機(jī)旁通閥)，可以在出現(xiàn)電網(wǎng)故障和可能與此相關(guān)的斷開點(diǎn)火的情況下避免壓縮機(jī)抽吸，并且與發(fā)電機(jī)聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)相應(yīng)地變得穩(wěn)定。

按照一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式可以規(guī)定，所述至少一個(gè)旁通閥在探測到電網(wǎng)故障之前具有第一位置，在探測到電網(wǎng)故障的時(shí)候或之后將所述至少一個(gè)旁通閥調(diào)節(jié)到與第一位置不同的操作位置。

優(yōu)選在此可以規(guī)定，將所述至少一個(gè)旁通閥(例如壓縮機(jī)旁通閥)打開到比第一位置開得更大的操作位置。

按照一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式可以規(guī)定，所述至少一個(gè)旁通閥在可給定的操作時(shí)間內(nèi)保持在操作位置。

優(yōu)選可以規(guī)定，所述至少一個(gè)旁通閥在可給定的操作時(shí)間之后基本上重新調(diào)節(jié)到第一位置、即在動(dòng)態(tài)的電網(wǎng)電壓擾動(dòng)之前的位置。但是原則上也可以是，所述至少一個(gè)旁通閥在可給定的操作時(shí)間之后基本上已經(jīng)完全關(guān)閉。

已經(jīng)證明特別優(yōu)選，在可給定的操作時(shí)間之后將所述至少一個(gè)旁通閥關(guān)閉到相對(duì)于第一位置進(jìn)一步關(guān)閉的第二位置并且在可給定的時(shí)間內(nèi)保持在第二位置，優(yōu)選所述至少一個(gè)旁通閥在可給定的時(shí)間之后基本上重新打開到第一位置。通過繼續(xù)關(guān)閉旁通閥直到相對(duì)于第一位置進(jìn)一步關(guān)閉的第二位置，可以實(shí)現(xiàn)，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)率較快地重新達(dá)到其像在電網(wǎng)故障之前一樣的初始值。