一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统及其供给方法。本发明专利技术涉及一种气体燃料发动机供给系统。本发明专利技术为了解决现有气体燃料发动机供给系统无法适应燃料变组分的情况的问题。本发明专利技术供给系统包括总管进气调节阀、进气总管、燃气供给总管、燃气预混室、天然气预混室共轨喷射器、煤层气喷射器、天然气气轨、天然气储气罐、煤层气储气罐、天然气歧管共轨喷射器、排气总管、尾气氧传感器和控制单元，进气歧管上设置有天然气歧管共轨喷射器，排气总管的出气端上设置有尾气氧传感器，燃气预混室上设置有天然气预混室共轨喷射器和煤层气喷射器。本发明专利技术用于混合式变组分气体燃料发动机燃料供给。明用于混合式变组分气体燃料发动机燃料供给。明用于混合式变组分气体燃料发动机燃料供给。
【技术实现步骤摘要】
一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统及其供给方法
[0001]本专利技术涉及一种气体燃料发动机供给系统，具体涉及一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统及其供给方法。
技术介绍
[0002]煤层气，又称煤层甲烷，储存于煤层及其周围岩石层中，是与煤炭伴生的一种还未大规模商用的非常规的天然气体，非常适合做内燃机的代用燃料。将煤矿区煤层气燃烧产生的高品位热能作为发电电能产出，低品位热能进行集中回收利用，再转换为热、冷负荷所需能量，不但能实现煤层气的开发利用，发展煤层气产业，还能够降低煤矿事故风险、发展清洁能源、降低传统化石能源消耗、减少温室气体排放，也能够带来巨大的经济效益。
[0003]但是煤层气组成复杂，不但包含甲烷、乙烷等烃类物质，还包含少量的氮气、二氧化碳等不可燃烧的物质，同时其组分还会随地域、煤层深度等条件发生变化，这不利于气体燃料发动机的稳定运行，无法保证发动机持续运行在高效率区间，因此需要特殊的供给系统来保证燃气的组分保持相对稳定。
[0004]公开号CN108691693A涉及一种带回流管的天然气发动机燃料供给系统及控制方法，能够对天然气发动机的负荷变化后，做出快速的反应，使转速更快的恢复，提升其动态响应，缩短响应时间，但是仅考虑了燃料组分固定的情况，无法适应燃料变组分的情况。
技术实现思路
[0005]本专利技术为了解决现有气体燃料发动机供给系统无法适应燃料变组分的情况的问题，进而提出一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统及其供给方法。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：
[0007]一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统包括总管进气调节阀、进气总管、燃气供给总管、燃气预混室、天然气预混室共轨喷射器、煤层气喷射器、天然气气轨、天然气储气罐、煤层气储气罐、天然气歧管共轨喷射器、排气总管、尾气氧传感器和控制单元，进气总管上连接有总管进气调节阀，进气总管的出气端与进气歧管的进气端连接，进气歧管上设置有天然气歧管共轨喷射器，天然气歧管共轨喷射器的进气端与天然气气轨的出气端连接，进气歧管的出气端与气体燃料发动机的进气端连接，气体燃料发动机的出气端与排气总管的进气端连接，排气总管的出气端上设置有尾气氧传感器，燃气预混室的出气端通过燃气供给总管与进气总管连接，燃气预混室上设置有天然气预混室共轨喷射器和煤层气喷射器，天然气预混室共轨喷射器的进气端与天然气气轨的出气端连接，天然气气轨的进气端通过天然气管道与天然气储气罐的出气端连接，煤层气喷射器的进气端通过煤层气管道与煤层气储气罐的出气端连接，尾气氧传感器、总管进气调节阀、煤层气喷射器、天然气预混室共轨喷射器和天然气歧管共轨喷射器分别与控制单元电连接。
[0008]进一步地，燃气供给总管与进气总管的连接处设置在总管进气调节阀的前侧。
[0009]进一步地，尾气氧传感器的信号输出端与控制单元的信号输入端连接，控制单元
的信号输出端分别与总管进气调节阀、煤层气喷射器、天然气预混室共轨喷射器和天然气歧管共轨喷射器的信号输入端连接。
[0010]进一步地，所述天然气管道上连接有天然气调压阀。
[0011]进一步地，所述煤层气管道上连接有煤层气调压阀。
[0012]进一步地，所述尾气氧传感器为宽域型氧传感器。
[0013]进一步地，所述控制单元为ECU电子控制单元。
[0014]一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统的供给方法包括混合式供给模式，混合式供给模式包括如下步骤：
[0015]控制单元接收尾气氧传感器的信号，根据信号分析气体燃料发动机的燃烧状况，得出与燃烧状况相匹配的空燃比、煤层气和天然气的供给比例，并通过控制单元将控制信号传递至总管进气调节阀，调节进气总管出气端的混合气供给总量，同时控制单元将控制信号传递至煤层气喷射器和天然气歧管共轨喷射器，控制煤层气和天然气的喷射比例，此时天然气预混室共轨喷射器不工作，煤层气喷射器向燃气预混室喷射煤层气，并通过燃气供给总管输送至进气总管再进入到进气歧管，天然气歧管共轨喷射器同时向进气歧管喷射天然气，进气歧管内的混合气体进入到气体燃料发动机中。
[0016]一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统的供给方法包括总管供给模式，总管供给模式包括如下步骤：
[0017]控制单元接收尾气氧传感器的信号后，根据信号分析气体燃料发动机的燃烧状况，得出与燃烧状况相匹配的空燃比、煤层气和天然气的供给比例，并通过控制单元将控制信号传递至总管进气调节阀，调节进气总管出气端的混合气供给总量，同时控制单元将控制信号传递至煤层气喷射器和天然气预混室共轨喷射器，控制燃气预混室中煤层气和天然气的喷射比例，并在燃气预混室中完成混合，混合气再通过燃气供给总管输送至进气总管再进入到进气歧管，此时天然气歧管共轨喷射器不工作，进气歧管内的混合气体进入到气体燃料发动机中。
[0018]进一步地，所述煤层气喷射器和天然气预混室共轨喷射器喷射时的喷射压力相同或不同。
[0019]本专利技术与现有技术相比包含的有益效果是：
[0020]1、采用混合式供给模式调节煤层气和天然气的供给比例，其中煤层气为总管供给，天然气为歧管供给，既能确保煤层气供给的结构简单，也能保证燃气组分调控的精确和快速响应。
[0021]2、在排气总管布置尾气氧传感器监视发动机燃烧状况，并有ECU控制单元将尾气氧传感器采集的信号转换为控制信号，用于调控煤层气和天然气的供给，实现闭环控制，当发动机的工况发生变化或者煤层气的成分发生变化时，可以快速自动调节，提高系统的稳定性。
[0022]3、具备混合式供给模式和总管供给模式两种供给模式，能够保证系统在混合式供给模式无法正常运行时，还能够以总管供给模式运行，使系统具备一定的抗风险能力。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的整体结构示意图；
具体实施方式
[0024]具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统包括总管进气调节阀1、进气总管2、燃气供给总管3、燃气预混室4、天然气预混室共轨喷射器5、煤层气喷射器6、天然气气轨7、天然气储气罐10、煤层气储气罐11、天然气歧管共轨喷射器12、排气总管13、尾气氧传感器14和控制单元15，进气总管2上连接有总管进气调节阀1，进气总管2的出气端与进气歧管的进气端连接，进气歧管上设置有天然气歧管共轨喷射器12，天然气歧管共轨喷射器12的进气端与天然气气轨7的出气端连接，进气歧管的出气端与气体燃料发动机的进气端连接，气体燃料发动机的出气端与排气总管13的进气端连接，排气总管13的出气端上设置有尾气氧传感器14，燃气预混室4的出气端通过燃气供给总管3与进气总管2连接，燃气预混室4上设置有天然气预混室共轨喷射器5和煤层气喷射器6，天然气预混室共轨喷射器5的进气端与天然气气轨7的出气端连接，天然气气轨7的进气端通过天然气管道与天然气储气罐10的出气端连接，煤层气喷射器6的进气端通过煤层气管道与煤层气储气罐11的出气端连本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统，其特征在于：它包括总管进气调节阀(1)、进气总管(2)、燃气供给总管(3)、燃气预混室(4)、天然气预混室共轨喷射器(5)、煤层气喷射器(6)、天然气气轨(7)、天然气储气罐(10)、煤层气储气罐(11)、天然气歧管共轨喷射器(12)、排气总管(13)、尾气氧传感器(14)和控制单元(15)，进气总管(2)上连接有总管进气调节阀(1)，进气总管(2)的出气端与进气歧管的进气端连接，进气歧管上设置有天然气歧管共轨喷射器(12)，天然气歧管共轨喷射器(12)的进气端与天然气气轨(7)的出气端连接，进气歧管的出气端与气体燃料发动机的进气端连接，气体燃料发动机的出气端与排气总管(13)的进气端连接，排气总管(13)的出气端上设置有尾气氧传感器(14)，燃气预混室(4)的出气端通过燃气供给总管(3)与进气总管(2)连接，燃气预混室(4)上设置有天然气预混室共轨喷射器(5)和煤层气喷射器(6)，天然气预混室共轨喷射器(5)的进气端与天然气气轨(7)的出气端连接，天然气气轨(7)的进气端通过天然气管道与天然气储气罐(10)的出气端连接，煤层气喷射器(6)的进气端通过煤层气管道与煤层气储气罐(11)的出气端连接，尾气氧传感器(14)、总管进气调节阀(1)、煤层气喷射器(6)、天然气预混室共轨喷射器(5)和天然气歧管共轨喷射器(12)分别与控制单元(15)电连接。2.根据权利要求1所述一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统，其特征在于：燃气供给总管(3)与进气总管(2)的连接处设置在总管进气调节阀(1)的前侧。3.根据权利要求2所述一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统，其特征在于：尾气氧传感器(14)的信号输出端与控制单元(15)的信号输入端连接，控制单元(15)的信号输出端分别与总管进气调节阀(1)、煤层气喷射器(6)、天然气预混室共轨喷射器(5)和天然气歧管共轨喷射器(12)的信号输入端连接。4.根据权利要求1所述一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统，其特征在于：所述天然气管道上连接有天然气调压阀(8)。5.根据权利要求1所述一种混合式变组分气体燃料发动机供给系统，其特征在于：所述煤层气管道上连...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘克为，陈丽君，代波涛，刘泥石，曲景波，
申请(专利权)人：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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