[發(fā)明專利]一種控制沼氣發(fā)電機組穩(wěn)定運行的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910653713.0
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110374736B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐行輝;孔令兵;孫淑軍
• 申請（專利權(quán)）人: 濰柴西港新能源動力有限公司
• 主分類號: F02B43/10
• 分類號: F02B43/10;F02D19/02
• 代理公司: 濰坊博強專利代理有限公司 37244
• 代理人: 李偉

1.一種控制沼氣發(fā)電機組穩(wěn)定運行的方法，與沼氣發(fā)電機組的發(fā)動機ECU配合使用，其特征在于：包括以下步驟，

步驟一、臺架試驗，預(yù)設(shè)參數(shù)

S_1-1、完成發(fā)動機、發(fā)動機ECU、燃氣發(fā)電機的組裝，形成所述沼氣發(fā)電機組；

S_1-2、所述沼氣發(fā)電機組使用的沼氣燃料中，甲烷含量為40％～70％、二氧化碳含量為30％～50％、余量為氮氣、硫化氫的混合氣體，二氧化碳、氮氣、硫化氫均為不提供做功能量的氣體，在臺架試驗時將氮氣、硫化氫的混合氣體均視為二氧化碳，并在所述發(fā)動機ECU內(nèi)將沼氣燃料組分重新劃分并確定含量，其中甲烷含量為40％～70％、二氧化碳含量為30％～60％，并設(shè)定臺架試驗時甲烷含量變化的梯度，設(shè)定所述發(fā)動機的功率變化梯度；

S_1-3、開始臺架試驗，向所述沼氣發(fā)電機組通入沼氣燃料，該沼氣燃料中甲烷含量為40％，通過所述發(fā)動機ECU獲取甲烷該含量下的所述發(fā)動機的缸壓、排氣溫度、點火能量、火焰燃燒參數(shù)，并計算得出甲烷該含量下所述發(fā)動機在0kw時對應(yīng)的最佳點火角度a₁₁、最佳空燃比b₁₁、最佳點火能量值c₁₁以及最佳點火持續(xù)時間d₁₁，按所述發(fā)動機的功率變化梯度依次遞增所述發(fā)動機的功率，得出甲烷該含量下所述發(fā)動機不同功率對應(yīng)的最佳點火角度a_x1、最佳空燃比b_x1、最佳點火能量值c_x1以及最佳點火持續(xù)時間d_x1，試驗至所述發(fā)動機的功率達到額定功率為止；

S_1-4、把沼氣燃料的甲烷含量在40％的基礎(chǔ)上依次遞增一個梯度，分別得出甲烷各種含量情況下，所述發(fā)動機從0kw開始按照功率變化梯度依次遞增至額定功率所對應(yīng)的各最佳點火角度a_xx、最佳空燃比b_xx、最佳點火能量值c_xx以及最佳點火持續(xù)時間d_xx，直至甲烷含量含梯度遞增至70％為止；

S_1-5、根據(jù)臺架試驗S_1-3步驟、S_1-4步驟獲得的參數(shù)繪制表格，并且寫入所述發(fā)動機ECU內(nèi)；

步驟二、安裝啟動

所述沼氣發(fā)電機組運抵使用場地后，利用沼氣檢測設(shè)備測定機組啟動時沼氣燃料內(nèi)的甲烷含量，并寫入所述發(fā)動機ECU內(nèi)；如設(shè)備不齊全無法獲知機組啟動時沼氣燃料內(nèi)的甲烷含量，通過試錯啟動機組；

步驟三、判斷甲烷實際含量是否與試錯啟動設(shè)定的甲烷含量一致

機組啟動后，所述發(fā)動機ECU檢測到所述發(fā)動機已處于工作轉(zhuǎn)速運行狀態(tài)，根據(jù)排氣管處氧傳感器的檢測確定此時的空燃比λ₁，并與所述發(fā)動機ECU內(nèi)部預(yù)設(shè)的目標(biāo)λ進行比對，所述目標(biāo)λ即為最佳空燃比b₁₁、最佳空燃比b_x1或最佳空燃比b_xx，當(dāng)│λ₁-λ│＞N時，則判定沼氣燃料中甲烷實際含量與所述發(fā)動機ECU內(nèi)的設(shè)定含量不一致，機組通過激活甲烷含量自適應(yīng)計算策略進入穩(wěn)定運行狀態(tài)；當(dāng)│λ₁-λ│≤N時，則判定沼氣燃料中甲烷實際含量與所述發(fā)動機ECU內(nèi)的設(shè)定含量誤差很小，可不作調(diào)整，機組已為穩(wěn)定運行狀態(tài)。