【技术实现步骤摘要】
自给型内燃机气体燃料供给系统及气包压力控制方法
本专利技术涉及一种自给型内燃机气体燃料供给系统及气包压力控制方法,属于内燃机领域。
技术介绍
与传统的石油燃料相比,液化天然气(LNG)具有低碳、高效、优质和清洁等特点,是内燃机的一种理想替代燃料。由于LNG在常压下是在-163℃低温环境下存储和运输,而在实际应用中预先汽化成气体燃料(NG)方可燃烧作功。可是,目前市场上加气站与加油站相比,无论是数量上还是区域分布上远没有后者完善,极大限制了LNG在远程交通工具(船舶、城际客车和载重货车)上的使用。为了突破加气站少且分布不均的缺点,专家学者提出在远程交通工具上燃料以液态(1立方米LNG可转化为标况气态下600-625立方米NG)形式贮存,根据交通工具内燃机工况要求定量供给LNG进行汽化为整机供给NG,具有以LNG储存-定量汽化-NG供给为特点的自给型气体燃料供给系统。气包是气体燃料供给系统的重要设备,其作用为内燃机供给稳压NG,以满足形成均匀可燃混合气的要求。而气包压力是影响NG供给系统安全及内燃机性能(动力性和经济性)的一个重要参数,压力过高易发生NG泄漏甚至爆炸的危险,而压力过低则会影响可燃混合气品质导致内燃机性能下降。因此,气包压力是内燃机燃料供给系统中重要控制参数,而气包又是一个十分复杂的控制对象,受到NG流量、LNG供给流量和传热介质流量的影响,为保证提供稳定压力的NG以适应燃料供给系统和整机性能的需要,与其配套设计的控制系统必须满足各主要工艺参数的需要。气包压力控制的任务是根据NG流量、气包压力来调节LNG供给量及其对应传热介质流量,使NG产量能满 ...
【技术保护点】
一种自给型内燃机气体燃料供给系统,其特征在于:包括LNG罐、LNG供给泵、LNG汽化器、NG压缩机、气包、NG喷射阀、传感器、控制器和执行机构,所述LNG罐与LNG汽化器之间的LNG输送段依次设有LNG过滤器、手动阀、前三通、前电磁阀、LNG供给泵、后电磁阀和后三通;LNG汽化器与NG喷射阀之间的气态天然气输送段依次设有NG压缩机、电控气阀、气包、单向阀;传热介质从内燃机冷却系统高温段的传热介质三通阀引出,流向LNG汽化器的管程,放热后流出,并返回冷却系统低温段;所述传感器包括检测液面高度的LNG液面传感器、LNG流量传感器、位于汽化器壳程内的壳程压力传感器、检测气包压力的气包压力传感器、NG流量传感器和检测内燃机冷却系统高温段温度的温度传感器,所述LNG流量传感器位于后三通与LNG汽化器之间的管道上,NG流量传感器位于单向阀与NG喷射阀之间的管道上;所述执行机构包括LNG供给泵和传热介质三通阀,LNG供给泵、传热介质三通阀、LNG液面传感器、LNG流量传感器、壳程压力传感器、气包压力传感器和NG流量传感器通过信号线均与控制器连接。
【技术特征摘要】
1.一种自给型内燃机气体燃料供给系统,其特征在于:包括LNG罐、LNG供给泵、LNG汽化器、NG压缩机、气包、NG喷射阀、传感器、控制器和执行机构,所述LNG罐与LNG汽化器之间的LNG输送段依次设有LNG过滤器、手动阀、前三通、前电磁阀、LNG供给泵、后电磁阀和后三通;LNG汽化器与NG喷射阀之间的气态天然气输送段依次设有NG压缩机、电控气阀、气包、单向阀;传热介质从内燃机冷却系统高温段的传热介质三通阀引出,流向LNG汽化器的管程,放热后流出,并返回冷却系统低温段;所述传感器包括检测液面高度的LNG液面传感器、LNG流量传感器、位于汽化器壳程内的壳程压力传感器、检测气包压力的气包压力传感器、NG流量传感器和检测内燃机冷却系统高温段温度的温度传感器,所述LNG流量传感器位于后三通与LNG汽化器之间的管道上,NG流量传感器位于单向阀与NG喷射阀之间的管道上;所述执行机构包括LNG供给泵和传热介质三通阀,LNG供给泵、传热介质三通阀、LNG液面传感器、LNG流量传感器、壳程压力传感器、气包压力传感器和NG流量传感器通过信号线均与控制器连接。2.根据权利要求1所述的自给型内燃机气体燃料供给系统,其特征在于:所述前三通与后三通之间采用双管路,前三通一路与前电磁阀、LNG供给泵、后电磁阀与后三通的一接口连接,前三通另一路与备用管路前电磁阀、备用管路LNG供给泵、备用管路后电磁阀与后三通的另一接口连接。3.根据权利要求2所述的自给型内燃机气体燃料供给系统,其特征在于:所述控制器包括Smith预估器、模糊控制器及人工免疫控制器,其中Smith预估器与模糊控制器为副控制器,人工免疫控制器为主控制器。4.根据权利要求3所述的自给型内燃机气体燃料供给系统,其特征在于:还包括显示器、排气扇和警报灯,所述显示器、排气扇和警报灯均与控制器连接。5.根据权利要求4所述的自给型内燃机气体燃料供给系统,其特征在于:所述传感器还包含甲烷传感器,甲烷传感器位于连接NG压缩机与气包之间的管道外。6.一种如权利要求5所述的自给型内燃机气体燃料供给系统的气包压力控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁春元,潘秀杰,周宏根,王新彦,蔡羽凡,
申请(专利权)人:江苏科技大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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