一种沼气发电机组燃料控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种沼气发电机组燃料控制系统，包括进气管道、燃气发电机组、排气管道和燃料控制ECU；在进气管道上依次设的甲烷浓度传感器、阀组、燃料节气门、文丘里混合器和增压器；增压器与燃气发电机组的进气口连接相通，燃气发电机组的排气口与排气管道连接相通；在燃气发电机组上设有水温传感器，燃气发电机组与机组控制器电连接；在排气管道上设有氧传感器；燃料控制ECU与甲烷浓度传感器、燃料节气门、机组控制器、水温传感器和氧传感器电连接。本实用新型专利技术能够解决在不同甲烷浓度下沼气发电机组自动起动困难的问题，还能在沼气发电机组连续运行遇到甲烷浓度变化时自动调整合适的空燃比，提升沼气发电机组的经济性与可靠性。靠性。靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种沼气发电机组燃料控制系统


[0001]本技术涉及燃气发电机组，具体涉及一种沼气发电机组燃料控制系统。

技术介绍

[0002]垃圾沼气成分和天然气类似，相比天然气，垃圾沼气具有高热值，抗爆性能较好等特点，是一种很好的清洁燃料。温室效应和填埋气中的甲烷、二氧化碳等气体是造成全球气候变暖的气体之一。如果这些沼气直接排放到大气中，不仅会对环境造成污染，在夏天温度升高时极易爆炸，同时更是一种能源浪费。垃圾填埋气发电采用了完整的垃圾沼气收集和利用理念，通过先进的垃圾沼气收集系统，输送系统，沼气净化系统和沼气发电系统，将垃圾沼气完全利用，产生电力，并入城市大电网之中，向电力用户提供清洁能源。
[0003]沼气发电机组存在的问题是：不同甲烷浓度下机组自动起动困难，连续运行时遇到甲烷浓度变化不能自动调整合适的空燃比，导致沼气发电机组的经济性与可靠性降低。
[0004]CN103375286A公开了“一种自适应燃料控制系统”，可应用于液体燃料与气体燃料双燃料系统或者单纯气体燃料类型的内燃机车辆、船舶或发电机组等。其液体燃料可为汽油、柴油、重油、甲醇等。其气体燃料可由天然气、焦炉煤气、沼气、纯甲烷气、纯氢气或其他不可燃气体按照任意比例混合而成。使用该系统，可以实时监测燃料线路中氢气、甲烷的浓度。电子控制单元根据不同燃料特性，发送相应的控制指令与参数进行控制，并可以根据系统实时反馈数据进行闭环控制。使用该系统可以实现液体燃料与气体燃料的切换。该自适应气体燃料控制系统在进气管线中，安装减压阀、可燃气体传感器、压力传感器，能够实时监测氢气或甲烷气体浓度，并将监测信号上传至电子控制单元ECU。
[0005]CN204827687U公开了“一种自适应气体燃料控制系统”，能够自动识别与控制多种气体燃料类型的内燃机车辆、船舶或发电机组等。所述该控制系统实现对应气体燃料自适应调整控制。所述控制系统包括气体燃料箱、进气管线、电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器、减压阀、内燃机及一电子控制单元。其效果是，使用可燃气体浓度传感器和单一电子控制单元或ECU控制任意组分气体燃料，实现多种气体燃料自动切换控制，硬件结构简单，成本低，使用与维护方便。同时，在没有或不启动传感器时，用户可以选择预设燃料或者输入燃料类型与比例。
[0006]两份专利文献公开的技术方案都是所属
的一种有益的尝试。

技术实现思路

[0007]本技术的专利技术目的是提供一种沼气发电机组燃料控制系统，其能够解决在不同甲烷浓度下沼气发电机组自动起动困难的问题，还能在沼气发电机组连续运行遇到甲烷浓度变化时自动调整合适的空燃比，提升沼气发电机组的经济性与可靠性。
[0008]本技术所述的一种沼气发电机组燃料控制系统，包括进气管道、燃气发电机组、排气管道和燃料控制ECU，其特征是：在所述进气管道上依次设的甲烷浓度传感器、阀组、燃料节气门、文丘里混合器和增压器；
[0009]所述增压器与燃气发电机组的进气口连接相通，所述燃气发电机组的排气口与排气管道连接相通；在所述燃气发电机组上设有水温传感器，所述燃气发电机组与机组控制器电连接；在所述排气管道上设有氧传感器；
[0010]所述燃料控制ECU与所述甲烷浓度传感器、燃料节气门、机组控制器、水温传感器和氧传感器电连接。
[0011]所述的沼气发电机组燃料控制系统，还包括与所述文丘里混合器连接相通的空气滤清器。
[0012]进一步，所述甲烷浓度传感器安装在阀组之前。
[0013]本技术的有益的技术效果：
[0014]本燃料控制系统能够使沼气发动机在各种甲烷浓度的环境下顺利自动起动并稳定可靠地运行；该技术方案可以减少人员的投入，提高沼气发电机组的经济性、可靠性。
附图说明
[0015]图1是本技术的结构示意图。
[0016]图中：10—进气管道，11—甲烷浓度传感器，12—阀组，13—燃料节气门，14—文丘里混合器，15—空气滤清器，16—增压器；
[0017]20—燃气发电机组，21—水温传感器,22—机组控制器,
[0018]30—排气管道，31—氧传感器；
[0019]40—燃料控制ECU。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本技术作详细说明。
[0021]参见1所示的一种沼气发电机组燃料控制系统，包括进气管道10、燃气发电机组20、排气管道30和燃料控制ECU40，其特征是：在所述进气管道10上依次设的甲烷浓度传感器11、阀组12、燃料节气门13、文丘里混合器14和增压器16；
[0022]所述增压器16与燃气发电机组20的进气口连接相通，所述燃气发电机组20的排气口与排气管道30连接相通；在所述燃气发电机组20上设有水温传感器21，所述燃气发电机组20与机组控制器22电连接；在所述排气管道30上设有氧传感器31；
[0023]所述燃料控制ECU40与所述甲烷浓度传感器11、燃料节气门13、机组控制器22、水温传感器21和氧传感器31电连接。燃料控制ECU通过甲烷浓度传感器实时读取阀组前管道的实际甲烷浓度值、通过氧传感器读取燃气发电机组的实际空燃比，还通过水温传感器读取燃气发电机组的水温值。
[0024]所述的沼气发电机组燃料控制系统，还包括与所述文丘里混合器14连接相通的空气滤清器15。
[0025]所述甲烷浓度传感器11安装在阀组12之前。
[0026]在燃气发电机组启动阶段，燃料控制ECU根据甲烷浓度传感器和水温传感器读取实时甲烷浓度值与水温值，与预先设定的燃料节气门开度表格以及特定内部逻辑给出此时最佳的燃料节气门开度值，保证机组能顺利启动。在实验室模拟不同甲烷浓度的沼气，测得发动机在不同甲烷值能够顺利起动所对应的最佳燃料开度，将以上数据导入ECU，在实际应
用中发动机起动时会根据接收到的甲烷浓度值自动给定最佳的燃料节气门的开度。
[0027]在机组运行阶段，燃料控制ECU根据甲烷浓度传感器和机组控制器读取实时甲烷浓度值与实时功率值，与预先设定好的各甲烷浓度、各功率值下的最佳空燃比表格以及特定内部逻辑给出此时的最佳理论空燃比；燃料控制ECU根据氧传感器读取实际空燃比值，给出指令调整燃料节气门的开度，确保实际空燃比与理论空燃比值相同。在实验室模拟不同甲烷浓度的沼气，测得发动机在不同功率段，不同沼气浓度下经济性、可靠性最好的空燃比值，将以上数据导入ECU，发动机在实际运行中，ECU会根据甲烷浓度的实时值与实时功率值给出最佳的目标空燃比值，实际空燃比便会根据ECU指令自动调整至与理论空燃比相同。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沼气发电机组燃料控制系统，包括进气管道（10）、燃气发电机组（20）、排气管道（30）和燃料控制ECU（40），其特征是：在所述进气管道（10）上依次设的甲烷浓度传感器（11）、阀组（12）、燃料节气门（13）、文丘里混合器（14）和增压器（16）；所述增压器（16）与燃气发电机组（20）的进气口连接相通，所述燃气发电机组（20）的排气口与排气管道（30）连接相通；在所述燃气发电机组（20）上设有水温传感器（21），所述燃气发电机组（20）与机组...

【专利技术属性】
技术研发人员：温国生，彭刚，王正飞，
申请(专利权)人：重庆科克发动机技术有限公司，
类型：新型
国别省市：