天然气发电机组的掺氢混合供气方法技术

本发明专利技术公开了一种天然气发电机组的掺氢混合供气方法，属于天然气发电机组供气领域，解决现有发电机组热效率提升困难，且碳排放较高的问题。该方法包括如下步骤：S1,将空气和天然气分两路分别输送至混合器中进行混合；S2,将步骤S1中的混合气体增压后输送至混合比例阀中；S3,向混合比例阀中加入氢气进行混合；S4,将步骤S3中的混合气体输送至发动机中。本发明专利技术的天然气发电机组掺氢混合供气方法，通过将空气和天然气混合后再掺入氢气进行次粗混合，经过二次精混合再输送至发动机中燃烧，使得天然气、氢气、空气三种气体混合的更加均匀，有效提升天然气发电机组的热效率，降低碳排放。放。放。

【技术实现步骤摘要】
天然气发电机组的掺氢混合供气方法


[0001]本专利技术涉及天然气发电机组供气领域，更具体地说，它涉及一种天然气发电机组的掺氢混合供气方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着分布式能源相关政策的不断出台，且天然气发电机组的热效率和空燃比的提升已经到了瓶颈。同时，增加氢能在能源消耗中的应用比率能有效降低二氧化碳排放。在实现纯氢的大规模利用过程中，天然气掺氢应用是向纯氢能源过渡中的有效方案。
[0003]内燃机开发数据表明，氢气的反应活性高于天然气，氢气燃烧速度更快。采用天然气作为主燃料，并掺氢混合，可以做到更稀薄的燃烧，比单独氢和天然气燃烧NO
X
和CO2排放更低。不仅可以更好的满足环保要求，而且一定程度上提高了天然气发电机组的热效率。
[0004]目前的天然气发电机组开发当前处于瓶颈期，发电机组热效率提升困难，且相比氢燃料，天然气发电机组的碳排放较高。因此，亟需设计一种天然气发电机组的掺氢混合供气方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本专利技术的目的是提供一种天然气发电机组的掺氢混合供气方法，有效提升天然气发电机组的热效率，降低碳排放。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种天然气发电机组的掺氢混合供气方法，该方法包括如下步骤：
[0007]S1,将空气和天然气分两路分别输送至混合器中进行混合；
[0008]S2,将步骤S1中的混合气体增压后输送至混合比例阀中；
[0009]S3,向混合比例阀中加入氢气进行混合；
[0010]S4,将步骤S3中的混合气体输送至发动机中。
[0011]作为进一步地改进，所述的步骤S1，包括空气供气过程和天然气供气过程，其中，
[0012]空气供气过程是：空气经过空气滤清器进入到混合器中；
[0013]天然气供气过程是：天然气依次经过燃气滤清器、电磁切断阀、阻火器、调压阀、燃气计量阀进入到混合器中。
[0014]进一步地，在天然气供气时，同时对燃气滤清器与电磁切断阀之间的天然气压力、调压阀后的天然气压力和温度、燃气计量阀前后的天然气压力和温度进行监测。
[0015]进一步地，所述的步骤S3中，向混合比例阀中加入氢气的过程是：氢气依次经过燃气滤清器、电磁切断阀、高压减压器后，由喷嘴部件喷入混合比例阀中。
[0016]进一步地，在向混合比例阀加入氢气时，同时对燃气滤清器与电磁切断阀之间的氢气压力、高压减压器与喷嘴部件之间的氢气压力和温度、喷嘴部件与混合比例阀之间的氢气压力和温度进行监测。
[0017]进一步地，所述的步骤3中，天然气、空气和氢气是先在混合比例阀的比例容腔中
进行初次粗混合，然后再将混合后的混合气体输送至混合比例阀的混合容腔中进行二次精混。
[0018]进一步地，在天然气、空气和氢气进行初次粗混合时，氢气量占总混合气体总量的5％或15％或30％或50％。
[0019]进一步地，在天然气、空气和氢气进行初次粗混合时，对比例容腔内的压力和温度进行监测，并根据监测到的压力来打开比例容腔与混合容腔之间的开度阀的大小，将混合气体输送至混合容腔中。
[0020]进一步地，天然气、空气和氢气的二次精混合，是将混合气体引入螺旋气道中进行高速旋转混合。
[0021]进一步地，所述的步骤4中，步骤S3中的混合气体是依次经过防爆阻火装置、中冷器、节气门输送至发动机。
[0022]有益效果
[0023]本专利技术与现有技术相比，具有的优点为：
[0024]本专利技术的天然气发电机组掺氢混合供气方法，通过将空气和天然气混合后再掺入氢气进行次粗混合，经过二次精混合再输送至发动机中燃烧，使得天然气、氢气、空气三种气体混合的更加均匀，有效提升天然气发电机组的热效率，降低排放。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术的剖面结构放大示意图。
[0027]其中：1
‑
混合器、2
‑
混合比例阀、3
‑
发动机、4
‑
空气滤清器、5
‑
燃气滤清器、6
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电磁切断阀、7
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阻火器、8
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调压阀、9
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燃气计量阀、10
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高压减压阀、11
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喷嘴部件、12
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防爆阻火装置、13
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中冷器、14
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节气门、15
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涡轮增压器、16
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手动球阀、17
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压力表、18
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压力温度传感器、19
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支架、20
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发电机、21
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比例容腔、22
‑
混合容腔、23
‑
开度阀、24
‑
螺旋叶。
具体实施方式
[0028]下面结合附图中的具体实施例对本专利技术做进一步的说明。
[0029]参阅图1
‑
2所示，一种天然气发电机组的掺氢混合供气方法，该方法包括如下步骤：
[0030]S1,将空气和天然气分两路分别输送至混合器1中进行混合；
[0031]S2,将步骤S1中的混合气体增压后输送至混合比例阀2中，具体的，混合气体是通过涡轮增压器15增压；
[0032]S3,向混合比例阀2中加入氢气进行混合，实现天然气掺氢燃烧；
[0033]S4,将步骤S3中的混合气体输送至发动机3中。
[0034]本专利技术的天然气发电机组掺氢混合供气方法，通过将空气和天然气混合后再掺入氢气进行次粗混合，经过二次精混合再输送至发动机中燃烧，使得天然气、氢气、空气三种气体混合的更加均匀，有效提升天然气发电机组的热效率，降低排放。
[0035]优选的，步骤S1包括空气供气过程和天然气供气过程，其中，
[0036]空气供气过程是：空气经过空气滤清器4进入到混合器1中，干净清洁的空气，有助
于提高燃烧效率；
[0037]天然气供气过程是：天然气依次经过燃气滤清器5、电磁切断阀6、阻火器7、调压阀8、燃气计量阀9进入到混合器1中，实现对天然气过滤，供给开启或关闭，以及天然气量调节。
[0038]在天然气供气时，同时对燃气滤清器5与电磁切断阀6之间的天然气压力、调压阀8后的天然气压力和温度、燃气计量阀9前后的天然气压力和温度进行监测，以便于发动机ECU掌握天然气压力，并根据目标空燃比以及燃气计量阀前后压差、温度，来调节天然气的进气量。
[0039]优选的，在步骤S3中，向混合比例阀2中加入氢气的过程是：氢气依次经过燃气滤清器5、电磁切断阀6、高压减压器10后，由喷嘴部件11喷入混合比例阀2中，实现氢气的掺入。
[0040]在向混合比例阀2加入氢气时，同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.天然气发电机组的掺氢混合供气方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1,将空气和天然气分两路分别输送至混合器(1)中进行混合；S2,将步骤S1中的混合气体增压后输送至混合比例阀(2)中；S3,向混合比例阀(2)中加入氢气进行混合；S4,将步骤S3中的混合气体输送至发动机(3)中。2.根据权利要求1所述的天然气发电机组的掺氢混合供气方法，其特征在于，所述的步骤S1，包括空气供气过程和天然气供气过程，其中，空气供气过程是：空气经过空气滤清器(4)进入到混合器(1)中；天然气供气过程是：天然气依次经过燃气滤清器(5)、电磁切断阀(6)、阻火器(7)、调压阀(8)、燃气计量阀(9)进入到混合器(1)中。3.根据权利要求2所述的天然气发电机组的掺氢混合供气方法，其特征在于，在天然气供气时，同时对燃气滤清器(5)与电磁切断阀(6)之间的天然气压力、调压阀(8)后的天然气压力和温度、燃气计量阀(9)前后的天然气压力和温度进行监测。4.根据权利要求1所述的天然气发电机组的掺氢混合供气方法，其特征在于，所述的步骤S3中，向混合比例阀(2)中加入氢气的过程是：氢气依次经过燃气滤清器(5)、电磁切断阀(6)、高压减压器(10)后，由喷嘴部件(11)喷入混合比例阀(2)中。5.根据权利要求4所述的天然气发电机组的掺氢混合供气方法，其特征在于，在向混合比例阀(2)加入氢气时，同时对燃气滤清器(5)与电磁切断阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕立强，卓荣康，苗龙森，杨佳豪，梁中斌，戴秋瑾，叶小龙，
申请(专利权)人：广西玉柴船电动力有限公司，
类型：发明
国别省市：