[發(fā)明專利]一種基于復雜工況的燃氣內(nèi)燃機發(fā)電功率及排煙參數(shù)的計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611188937.1
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108019275B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙志淵;林振嫻
• 申請（專利權(quán)）人: 趙志淵
• 主分類號: F02B43/10
• 分類號: F02B43/10;F02B63/04;F02D35/00
• 代理公司: 北京嘉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11687
• 代理人: 楊超

本發(fā)明公開一種基于復雜工況的燃氣內(nèi)燃機發(fā)電功率及排煙參數(shù)的計算方法，主要針對在現(xiàn)有技術(shù)配置中難以準確計算實際運行工況下燃氣內(nèi)燃機的發(fā)電功率以及排煙參數(shù)而設(shè)計。本發(fā)明發(fā)電功率及排煙參數(shù)的計算方法包括：相關(guān)參數(shù)的采集與測定、壓縮過程熱力計算、燃燒熱力計算、膨脹過程熱力計算以及燃氣內(nèi)燃機發(fā)電功率及排煙參數(shù)的計算。本發(fā)明能夠準確計算基于復雜工況的燃氣內(nèi)燃機發(fā)電功率及排煙參數(shù)，為燃氣內(nèi)燃機在工程中的配置方案提供依據(jù)，進而使整個工程系統(tǒng)的熱效率達到最大，最終達到節(jié)能降耗的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱能工程的旋轉(zhuǎn)機械領(lǐng)域，尤其涉及一種燃氣內(nèi)燃機在復雜工況運行條件下的發(fā)電功率及排煙參數(shù)的計算方法。

背景技術(shù)

樓宇式天然氣分布式能源系統(tǒng)是靠近用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)。它以天然氣為燃料，通過燃氣內(nèi)燃機發(fā)電，并將其尾部煙氣通過能量轉(zhuǎn)換設(shè)備生產(chǎn)出用戶所需要的熱能利用形式，如生活熱水、采暖熱水或制冷用熱能等；按照“溫度對口、梯級利用”的用能原則，使得整個系統(tǒng)的綜合能源利用率大于70％。發(fā)展樓宇式天然氣分布式能源是降低能源成本、提升能源效率、改善大氣環(huán)境的一種有效技術(shù)途徑。

燃氣內(nèi)燃機是構(gòu)建天然氣分布式能源系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，其發(fā)電功率、燃機效率、燃氣消耗量、排氣溫度、排氣流量、高溫循環(huán)水流量、低溫循環(huán)水流量等參數(shù)受到其運行條件下的大氣環(huán)境的溫度、壓力、濕度以及海拔的影響很大。在某些工況條件下，燃氣內(nèi)燃機的發(fā)電功率、排氣溫度及排氣流量、等參數(shù)很難與系統(tǒng)需求相匹配。確定復雜工況條件下，燃氣內(nèi)燃機的發(fā)電功率、排煙參數(shù)、高溫循環(huán)水流量、低溫循環(huán)水流量對天然氣分布式能源系統(tǒng)的方案配置起到了決定性作用。

因此，要構(gòu)建一個適用于復雜工況運行條件下的燃氣內(nèi)燃機發(fā)電功率及排煙參數(shù)的計算方法，是合理配置樓宇式天然氣分布式能源系統(tǒng)的基礎(chǔ)手段，能夠為樓宇式天然氣分布式能源系統(tǒng)運行方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，具有重要的實用意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種適用于復雜工況運行條件下的燃氣內(nèi)燃機發(fā)電功率及排煙參數(shù)的計算方法。

為達到上述目的，本發(fā)明一種適用于復雜工況運行條件下的燃氣內(nèi)燃機發(fā)電功率及排煙參數(shù)的計算方法，所述的發(fā)電功率和排煙參數(shù)的計算方法包括：

S1，相關(guān)參數(shù)的采集與測定；

S2，壓縮過程熱力計算；

S3，燃燒熱力計算；

S4，膨脹過程熱力計算；

S5，燃氣內(nèi)燃機發(fā)電功率及排煙參數(shù)的計算。

進一步地，相關(guān)參數(shù)的采集與測定具體包括如下步驟：

S11，根據(jù)燃氣內(nèi)燃機項目所在的地點，采集燃氣內(nèi)燃機周圍環(huán)境的大氣壓力、溫度、濕度、海拔高度等參數(shù)信息；

S12，根據(jù)所選定的燃氣內(nèi)燃機機型，收集燃氣內(nèi)燃機標準工況下的運行參數(shù)，包括：內(nèi)燃機氣缸數(shù)、缸徑、行程、標準狀態(tài)下的發(fā)電功率、標準狀態(tài)下的發(fā)電效率、標準狀態(tài)下燃氣內(nèi)燃機的進燃氣量、壓縮比、供氣壓力、確定燃氣內(nèi)燃機的進氣方式、油冷器在高低溫循環(huán)系統(tǒng)的位置、內(nèi)燃機排煙溫度、排煙流量、高溫水供回水溫度及流量、中冷水供回水溫度及流量；

S13，根據(jù)燃氣內(nèi)燃機項目所在地，收集燃氣內(nèi)燃機所用天然氣成分，通過天然氣熱力計算公式計算得到項目所使用的天然氣的低位熱值、高位熱值、密度等參數(shù)，其具體步驟包括：

1)根據(jù)第一計算式計算天然氣的低位熱值，所述第一計算式為：