一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法技术

本发明专利技术提供了一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，其包括：控制器，其内存储有基于燃气发电机组的多种控制参量预设模块和与预设模块相对应的被控元件执行程序，所述控制器根据所述燃气发电机组控制参量预设值与实际测量值的关联性，实时调整所述燃气发电机组的各个被控元件；所述燃气发电机组内设置有对应的多种控制参量的检测元件，所述检测元件将实时检测出的实际测量值与所述控制器内的控制参量预设值进行比较，以确定燃气浓度是否在预设的范围内，若在，则所述燃气发电机组按照当前的状态进行工作，若不在，所述控制器内则对所述燃气发电机组的所述被控元件进行调整。

An adaptive control method for gas concentration of gas generating set

【技术实现步骤摘要】
一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法
本专利技术燃气发电机组控制
，具体涉及一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法。
技术介绍
目前，燃气发电机组已经广泛应用在石油开采、煤炭开采、分布式能源等领域，燃气发电机组主要由燃气发动机和发电机两部分构成。我国拥有丰富的天然气资源，其中沼气、瓦斯气、生物质气等以甲烷为主要可燃气体的低浓度燃气为燃料的发电机组在整个燃气机组行业中占相当大的比例。但由于沼气、瓦斯气、生物质气等类型的燃气多为人工发酵得来，燃气浓度是指燃气中甲烷浓度，燃气中甲烷浓度受大气温度、湿度以及原料的不同而不同，甚至在一天内的上午和下午产出的燃气中甲烷浓度也差异较大。在生产期间，燃气发电机组的使用过程中经常会出现由于燃气浓度的突然变低导致无法启动的现象发生；相反，有些情况下燃气浓度突然增加则会导致燃气发电机组放炮、爆震甚至拉缸的情况发生，给客户带来经济财产损失。由于燃气浓度的变化导致燃气发电机组无法正常工作，一般得需要燃气发电机组制造厂家进行现场重新调试，或者需要客户自己调整燃气阀的开度，费时费力，而且调节的难度较大、精度不高，燃气发电机组很难工作在合适的混合气浓度范围内，加速了燃气发电机组的磨损，降低使用寿命。为此，本专利技术提供了一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，以至少部分地解决上述问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，其包括：控制器，其内存储有基于燃气发电机组的多种控制参量预设模块和与预设模块相对应的被控元件执行程序，所述控制器根据所述燃气发电机组控制参量预设值与实际测量值的关联性，实时调整所述燃气发电机组的各个被控元件；所述燃气发电机组内设置有对应的多种控制参量的检测元件，所述检测元件将实时检测出的实际测量值与所述控制器内的控制参量预设值进行比较，以确定燃气浓度是否在预设的范围内，若在，则所述燃气发电机组按照当前的状态进行工作，若不在，所述控制器则对所述燃气发电机组的所述被控元件进行调整；所述控制器包括温度预设模块、流速预设模块、功率预设模块和调整模块，所述温度预设模块、所述流速预设模块和所述功率预设模块内分别储存有对应的控制参量预设值，所述温度预设模块、所述流速预设模块和所述功率预设模块均与所述调整模块相连，所述调整模块根据所述温度预设模块、所述流速预设模块和所述功率预设模块内控制参量预设值和实际测量值的比对结果对所述被控元件进行控制。进一步地，所述流速预设模块对所述燃气发电机组内的空气流速参数和燃气流速参数进行预设，与所述流速预设模块对应的所述被控元件包括气体混合器。进一步地，所述气体混合器包括：外管、内管、进气装置、出气装置、燃气进气管道和阀门组；所述内管套设在所述外管中，所述内管设有隔仓，所述隔仓左端与所述进气装置连通，所述隔仓右端与所述内管连通，所述隔仓左端设有第一电控阀门，所述隔仓右端设有第二电控阀门；至少两条燃气进气管道分别设置在所述内管的上方和下方，所述燃气进气管道包括主进气管道、分气仓、第一分管道、第二分管道和第三分管道；所述主进气管道与所述分气仓相连，位于所述内管上方的所述第一分管道一端与所述分气仓相连，另一端与所述隔仓连通，所述第一分管道和所述第三分管道的横截面积相同，所述第二分管道的横截面积大于所述第一分管道和所述第三分管道的横截面积，所述第一分管道、所述第二分管道和所述第三分管道上均设有阀门组。进一步地，所述内管从左到右依次分为第一管部、第二管部和第三管部；所述第一管部的横截面积和所述第三管部的横截面积均大于所述第二管部的横截面积，所述第一管部中设有所述隔仓，所述第一分管道一端与所述分气仓相连，另一端与所述第一管部相连；所述第二分管道一端与所述分气仓相连，另一端与所述第二管部相连；所述第三分管道一端与所述分气仓相连，另一端与所述第三管部相连。进一步地，所述气体混合器中的检测元件包括：第一流速传感器，其设置在所述隔仓内，用以检测所述隔仓内的气体流速V1；第二流速传感器，其设置在所述第一管部中，用以检测刚进入所述内管的气体的流速V2；第三流速传感器，其设置在所述第一分管道内部，用以检测所述第一分管道内的流速V3；第四流速传感器，其设置在所述第二分管道内部，用以检测所述第二分管道内的流速V4；第五流速传感器，其设置在所述第三分管道内部，用以检测所述第三分管道内的流速V5；第六流速传感器，其设置在燃料输出口附近，以检测所述燃料输出口输出的气体流速V6。进一步地，所述燃气发电机组上还设有转速传感器，所述转速传感器用以检测发电机的实时转速N1。进一步地，所述功率预设模块内部储存有标准转速N0和标准空气燃气比K标，所述流速预设模块储存有标准输出流速V标。进一步地，所述调整模块控制所述第一电控阀门、所述第二电控阀门打开，同时控制所述第二分管道上的所述阀门组打开，空气从所述进气装置进入所述内管中，燃气从所述第二分管道进入所述内管中，空气和燃气在所述内管中进行混合，混合后的气体经由所述燃料输出口离开所述气体混合器；所述调整模块中对于所述内管内的实时空燃比K的计算公式包括：,式中，S1为所述第一管部的横截面积，S2为所述第二分管道的横截面积，V2为所述内管内空气的流速，V4为所述第二分管道内燃气的流速。进一步地，若实时空燃比K大于标准空气燃气比K标，所述调整模块进而判断气体流速V6是否等于气体标准输出流速V标，若气体流速V6大于等于气体标准输出流速V标，所述调整模块控制所述第一电控阀门打开，所述第二电控阀门关闭，同时所述调整模块还控制所述第二分管道上的所述阀门组打开，所述第一分管道和所述第三分管道上的所述阀门组均关闭，所述调整模块中对于所述内管的实时空燃比K的计算公式包括：,式中，S1为所述第一管部的横截面积，S2为所述第二分管道的横截面积，S3为所述隔仓的横截面积，V2为所述内管内空气的流速，V4为所述第二分管道内燃气的流速；若实时空燃比K大于标准空气燃气比K标，气体流速V6小于气体标准输出流速V标，所述调整模块控制所述第一电控阀门和所述第二电控阀门均关闭，所述调整模块控制所述第二分管道上的所述阀门组打开，所述第一分管道和所述第三分管道上的所述阀门组均关闭，所述调整模块中对于所述内管的实时空燃比K的计算公式包括：,式中，S2为所述第二分管道的横截面积，S3为所述隔仓的横截面积，V2为进入所述内管的空气流速，V4为所述第二分管道内燃气的流速；所述调整模块判断实时转速N1是否等于标准转速N0，若实时转速N1等于标准转速N0；则所述流速预设模块将此时的气体流速V6认定为气体标准输出流速V标；若实时转速N1不等于标准转速N0，所述调整模块控制所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，其特征在于，包括：控制器，其内存储有基于燃气发电机组的多种控制参量预设模块和与预设模块相对应的被控元件执行程序，所述控制器根据所述燃气发电机组控制参量预设值与实际测量值的关联性，实时调整所述燃气发电机组的各个被控元件；所述燃气发电机组内设置有对应的多种控制参量的检测元件，所述检测元件将实时检测出的实际测量值与所述控制器内的控制参量预设值进行比较，以确定燃气浓度是否在预设的范围内，若在，则所述燃气发电机组按照当前的状态进行工作，若不在，所述控制器则对所述燃气发电机组的所述被控元件进行调整；/n所述控制器包括温度预设模块、流速预设模块、功率预设模块和调整模块，所述温度预设模块、所述流速预设模块和所述功率预设模块内分别储存有对应的控制参量预设值，所述温度预设模块、所述流速预设模块和所述功率预设模块均与所述调整模块相连，所述调整模块根据所述温度预设模块、所述流速预设模块和所述功率预设模块内控制参量预设值和实际测量值的比对结果对所述被控元件进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，其特征在于，包括：控制器，其内存储有基于燃气发电机组的多种控制参量预设模块和与预设模块相对应的被控元件执行程序，所述控制器根据所述燃气发电机组控制参量预设值与实际测量值的关联性，实时调整所述燃气发电机组的各个被控元件；所述燃气发电机组内设置有对应的多种控制参量的检测元件，所述检测元件将实时检测出的实际测量值与所述控制器内的控制参量预设值进行比较，以确定燃气浓度是否在预设的范围内，若在，则所述燃气发电机组按照当前的状态进行工作，若不在，所述控制器则对所述燃气发电机组的所述被控元件进行调整；
所述控制器包括温度预设模块、流速预设模块、功率预设模块和调整模块，所述温度预设模块、所述流速预设模块和所述功率预设模块内分别储存有对应的控制参量预设值，所述温度预设模块、所述流速预设模块和所述功率预设模块均与所述调整模块相连，所述调整模块根据所述温度预设模块、所述流速预设模块和所述功率预设模块内控制参量预设值和实际测量值的比对结果对所述被控元件进行控制。


2.根据权利要求1所述的燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，其特征在于，所述流速预设模块对所述燃气发电机组内的空气流速参数和燃气流速参数进行预设，与所述流速预设模块对应的所述被控元件包括气体混合器。


3.根据权利要求2所述的燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，其特征在于，所述气体混合器包括：外管、内管、进气装置、出气装置、燃气进气管道和阀门组；
所述内管套设在所述外管中，所述内管设有隔仓，所述隔仓左端与所述进气装置连通，所述隔仓右端与所述内管连通，所述隔仓左端设有第一电控阀门，所述隔仓右端设有第二电控阀门；
至少两条燃气进气管道分别设置在所述内管的上方和下方，所述燃气进气管道包括主进气管道、分气仓、第一分管道、第二分管道和第三分管道；所述主进气管道与所述分气仓相连，位于所述内管上方的所述第一分管道一端与所述分气仓相连，另一端与所述隔仓连通，所述第一分管道和所述第三分管道的横截面积相同，所述第二分管道的横截面积大于所述第一分管道和所述第三分管道的横截面积，所述第一分管道、所述第二分管道和所述第三分管道上均设有阀门组。


4.根据权利要求3所述的燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，其特征在于，所述内管从左到右依次分为第一管部、第二管部和第三管部；所述第一管部的横截面积和所述第三管部的横截面积均大于所述第二管部的横截面积，所述第一管部中设有所述隔仓，所述第一分管道一端与所述分气仓相连，另一端与所述第一管部相连；所述第二分管道一端与所述分气仓相连，另一端与所述第二管部相连；所述第三分管道一端与所述分气仓相连，另一端与所述第三管部相连。


5.根据权利要求4所述的燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，其特征在于，所述气体混合器中的检测元件包括：第一流速传感器，其设置在所述隔仓内，用以检测所述隔仓内的气体流速V1；
第二流速传感器，其设置在所述第一管部中，用以检测刚进入所述内管的气体的流速V2；
第三流速传感器，其设置在所述第一分管道内部，用以检测所述第一分管道内的流速V3；
第四流速传感器，其设置在所述第二分管道内部，用以检测所述第二分管道内的流速V4；
第五流速传感器，其设置在所述第三分管道内部，用以检测所述第三分管道内的流速V5；
第六流速传感器，其设置在燃料输出口附近，以检测所述燃料输出口输出的气体流速V6。


6.根据权利要求1所述的燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，其特征在于，所述燃气发电机组上还设有转速传感器，所述转速传感器用以检测发电机的实时转速N1。


7.根据权利要求5或6所述的燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，其特征在于，所述功率预设模块内部储存有标准转速N0和标准空气燃气比K标，所述流速预设模块储存有标准输出流速V标。


8.根据权利要求7所述的燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，其特征在于，所述调整模块控制所述第一电控阀门、所述第二电控阀门打开，同时控制所述第二分管道上的所述阀门组打开，空气从所述进气装置进入所述内管中，燃气从所述第二分管道进入所述内管中，空气和燃气在所述内管中进行混合，混合后的气体经由所述燃料输出口离开所述气体混合器；
所述调整模块中对于所述内管内的实时空燃比K的计算公式包括：

,式中，S1为所述第一管部的横截面积，S2为所述第二分管道的横截面积，V2为所述内管内空气的流速，V4为所述第二分管道内燃气的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷爱军，殷爱伟，万德省，曹政坤，陈光亮，侯跃艳，李建勇，赖艳华，李国祥，
申请(专利权)人：山东赛马力动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37