CN105156170A - 一种垃圾填埋气体发动机辅助控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及将垃圾填埋场中产生的填埋气作为燃料利用气体发动机发电的技术，具体涉及一种垃圾填埋气体发动机辅助控制装置及方法，采用的填埋气体发动机滑油预供自动控制装置主要对气体发动机的滑油进行预供和脱硫置换等处理，实现机组运行时进行脱硫置换处理，减少了气体发动机更换滑油维护检修时长，降低了气体发动机维护检修人工成本。气体发动机冷却水系统温度自动控制装置通过控制冷却水系统中电动三通阀开启角度和冷却风机的投入数量实现气体发动机冷却水温度自动控制功能。使气体发动机冷却水温度呈近线性变化、防止气体发动机冷却水温度突变，有利于气体发动机稳定高效运行。

Description

一种垃圾填埋气体发动机辅助控制装置及方法

技术领域

本发明涉及垃圾填埋气发电机组电站技术领域，具体涉及一种垃圾填埋气体发动机辅助控制装置及方法。

背景技术

填埋气中硫化物成分相对较高，在气体发动机运行过程中，硫化物成分会逐渐融入润滑油中，导致润滑油硫化物含量增高。硫含量过高会对气体发动机内部造成腐蚀现象。更换气体发动机润滑油的常规做法是需要将气体发动机停止运行后再通过人工操作的方式抽出机体内含硫成分较高的润滑油，然后再注入新油。如此运行状态一方面增加了气体发动机维护检修时长，另一方面增加了气体发动机维护人工成本；气体发动机在起动过程中容易润滑油供应不足造成机械运动出现干磨现象。

垃圾填埋气体发动机冷却水温度密切影响着气体发动机的安全高效运行；气体发动机冷却水温度过低会导致机组功率输出不足，相反气体发动机冷却水温过高可能导致发动机出现较严重机械故障。

发明内容

为确保气体发电机组的稳定、可靠运行环境保障，本发明提供一种垃圾填埋气体发动机辅助控制装置及方法。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种垃圾填埋气体发动机辅助控制装置，包括：压力传感器、流量传感器、液位传感器、采集模块、处理模块、控制模块、电动三通阀、滑油输送泵、远端计算机装置；所述采集模块的输入端口分别与压力传感器、流量传感器、液位传感器相连，采集模块的输出端口通过处理模块与控制模块相连，控制模块的输出端口分别与电动三通阀、滑油输送泵相连，处理模块的输出端口与远端计算机装置相连，组成垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制装置；所述采集模块的输入端口分别与压力传感器、温度传感器相连，采集模块的输出端口通过处理模块与控制模块相连，控制模块的输出端口分别与电动三通阀、循环水泵相连，处理模块的输出端口与远端计算机装置相连，组成垃圾填埋气体机冷却水系统温度自动控制装置。

一种垃圾填埋气体发动机辅助控制方法，包括：垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制方法、机组运行状态进行滑油脱硫置换的方法；

1）垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制方法，是对气体发动机的滑油进行预供和脱硫置换的处理；

（1）、在气体发动机停机备用状态下，采用的发动机滑油预供自动控制装置自动定时控制电动滑油输送泵的运转，为气体发动机主轴瓦、汽缸套等运动部件注入润滑油，并对其进行预润滑；

（2）、在气体发动机由运行状态转为停止状态后，自动控制电动滑油输送泵运转，对滑油进行强制循环，起到对机体内部主要运动部件降温的功能；

（3）、在气体发动机运行状态下，对本装置的自动滑油脱硫置换工作进行初始化，通过监控装置定时器自动投入运行，使滑油脱硫置换按照所需时间间隔断续的投入运行；

当滑油脱硫置换投入运行的同时，自动控制电动三通阀全部打开，使滑油全部经过滑油脱硫装置再回入气体发动机油底壳的气体机润滑油存储部位，滑油脱硫置换退出，同时自动控制电动三通阀全部关闭，即滑油不经过滑油脱硫装置；

（4）、在气体发动机油底壳安装滑油液位低检测装置，判断滑油脱硫置换投入自动运行逻辑时滑油液位是否过低，如果滑油液位低则停止滑油脱硫置换，直到滑油液位恢复正常后再投入滑油脱硫置换；

（5）、通过测量气体发动机入口滑油压力，即进入气体发动机油底壳前的管路处压力，如果气体发动机入口滑油压力低则停止滑油脱硫置换，直到入口滑油压力恢复正常后再投入滑油脱硫置换的方法；

（6）、过测量气体发动机入口滑油流量，即进入气体发动机油底壳前的管路处流量，如果气体发动机入口滑油流量低则停止滑油脱硫置换，直到入口滑油流量恢复正常后再投入滑油脱硫置换的方法；

在气体发动机停机状态时，该装置能自动定期控制电动滑油输送泵运转，按照所需时间间隔断续对气体发动机进行预润滑，在气体发动机运行状态时电动滑油输送泵停止运转；该装置能自动将气体发动机油底壳中润滑油输送至滑油脱硫装置进行脱硫、除杂质，再将经过净化处理的润换油注入气体发动机；

2、冷却水系统温度自动控制的方法，是对气体发动机冷却水系统温度进行调节控制，通过气体发动机冷却水温度测量装置实时测量气体发动机冷却水温度，根据实时的气体发动机冷却水温度自动调整电动三通阀的开启角度和自动开启/关闭冷却风机，当通过自动调整后，气体发动机冷却水温度仍高于温度报警值，气体发动机冷却水温度高报警并通讯至远端提示操作人员，同时降低机组50%的功率；若气体发动机冷却水温度仍高于温度报警值，机组自动卸载所有功率并停机；

当气体发动机停止运行，延时关闭循环水泵和冷却风机，通过气体发动机冷却水压力测量装置实时测量气体发动机冷却水压力，气体发电机组运行时，通过实时的气体发动机，若气体发动机冷却水压力与标定值进行比较，若低于压力标定值时做出相应报警和保护。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

一种垃圾填埋气体发动机辅助控制装置，是将垃圾填埋场中产生的填埋气作为燃料利用气体发动机发电的技术，其填埋气体发动机滑油预供自动控制装置主要对气体发动机的滑油进行预供和脱硫置换等处理，实现机组运行时进行脱硫置换处理，减少了气体发动机更换滑油维护检修时长，降低了气体发动机维护检修人工成本。气体发动机冷却水系统温度自动控制装置通过控制冷却水系统中电动三通阀开启角度和冷却风机的投入数量实现气体发动机冷却水温度自动控制功能。使气体发动机冷却水温度呈近线性变化、防止气体发动机冷却水温度突变，有利于气体发动机稳定高效运行。

附图说明

图1为本发明垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制电气框图。

图2为本发明垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制用框图。

图3为本发明垃圾填埋气体发动机冷却水系统温度自动控制电气图。

图4为本发明垃圾填埋气体发动机冷却水系统温度自动控制用框图。

图中：1、压力传感器；2、流量传感器；3、液位传感器；4、采集模块；5、处理模块；6、控制模块；7、电动三通阀；8、滑油输送泵；9、远端计算机装置。10、滑油脱硫装置；11、滤器；12、单向阀；13、止回阀；14、气体机；15、监控装置；16、手动阀；17、冷却塔；18、冷却风机；19、温度传感器；20、循环水泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1、2、3、4所示，一种垃圾填埋气体发动机辅助控制装置，主要分为垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制装置和冷却水系统温度自动控制装置。

所述的垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制装置，垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制装置主要对气体发动机的滑油进行预供和脱硫置换等处理。在气体发动机停机状态时，装置可自动定期控制电动滑油输送泵运转，按照所需时间间隔断续对气体发动机进行预润滑，在气体发动机运行状态时电动滑油输送泵停止运转；装置可自动将气体发动机油底壳中润滑油输送至滑油脱硫装置进行脱硫、除杂质，再将经过净化处理的润换油注入气体发动机。

所述的冷却水系统温度自动控制，填埋气体发动机冷却水系统温度自动控制装置主要对气体发动机冷却水系统温度进行调节控制。通过气体发动机冷却水温度测量装置实时测量气体发动机冷却水温度，根据实时的气体发动机冷却水温度自动调整电动三通阀的开启角度和自动开启/关闭冷却风机，当通过自动调整后，气体发动机冷却水温度仍高于温度报警值（气体发动机冷却水温度最高设定值），气体发动机冷却水温度高报警并通讯至远端提示操作人员，同时降低机组50%的功率，若气体发动机冷却水温度仍高于温度报警值，机组自动卸载所有功率并停机；当气体发动机停止运行，延时关闭循环水泵和冷却风机。通过气体发动机冷却水压力测量装置实时测量气体发动机冷却水压力，气体发电机组运行时，通过实时的气体发动机若气体发动机冷却水压力与设定值进行比较，若低于压力设定值时做出相应报警和保护。

附图1为垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制电气框图，附图2对垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制装置进行逻辑的说明:

1、在气体发动机停机备用状态下，本装置可自动定时控制电动滑油输送泵运转，为气体发动机主轴瓦、汽缸套等运动部件注入润滑油对其进行预润滑；

2、在气体发动机由运行状态转为停止状态后，本装置可自动控制电动滑油输送泵运转，对滑油进行强制循环，起到对机体内部主要运动部件降温的功能；

3、在气体发动机运行状态下，对本装置的自动滑油脱硫置换工作进行初始化，通过监控装置定时器自动投入运行，使滑油脱硫置换按照所需时间间隔断续的投入运行；当滑油脱硫置换投入运行的同时自动控制电动三通阀全部打开，使滑油全部经过滑油脱硫装置再回入气体发动机油底壳（气体机润滑油存储部位），滑油脱硫置换退出同时自动控制电动三通阀全部关闭，即滑油不经过滑油脱硫装置；

4、在气体发动机油底壳安装滑油液位低检测装置，判断滑油脱硫置换投入自动运行逻辑时滑油液位是否过低，若滑油液位低检测装置检测到滑油液位低，暂停滑油脱硫置换，气体发动机滑油液位低报警并通讯至远端提示操作人员检查，当滑油液位低检测装置检测到滑油液位恢复正常后滑油脱硫置换功能再次投入；

5、通过测量气体发动机入口滑油压力（进入气体发动机油底壳前的管路处压力），若气体发动机入口滑油压力低于压力设定值1，延时一定时间后，暂停滑油脱硫置换，气体发动机入口滑油压力低报警并通讯至远端提示操作人员，当气体发动机入口滑油压力高于压力设定值2，延时一定时间后，恢复滑油脱硫置换功能；

6、过测量气体发动机入口滑油流量（进入气体发动机油底壳前的管路处流量），若气体发动机入口滑油流量低于压力设定值1，延时一定时间后，暂停滑油脱硫置换，气体发动机入口滑油流量低报警并通讯至远端提示操作人员，当气体发动机入口滑油流量高于流量设定值2，延时一定时间后，恢复滑油脱硫置换功能。

所述附图3为垃圾填埋气体发动机冷却水系统温度自动控制框图，结合附图4对垃圾填埋气体发动机冷却水系统温度自动控制逻辑进行简要说明：

一、气体发动机冷却水温度上升过程的控制：

1、机组运行成功后，自动控制开启冷却水循环泵；

2、气体发动机冷却水温度检测装置实时检测气体发动机冷却水温度；

3、气体发动机冷却水温度低于温度设定值1，保持电动三通阀处于关闭状态，使发动机冷却水全部处于内循环状态，保证气体发动机冷却水温度可快速达到气体发动机高效运行所需温度；

4、若气体发动机冷却水温度高于温度设定值1，自动开启电动三通阀的开启角度至总行程的30%；

5、若气体发动机冷却水温度高于温度设定值2，自动增大电动三通阀的开启角度至总行程的60%；

6、若气体发动机冷却水温度高于温度设定值3，自动高增大电动三通阀的开启角度至总行程的100%；

7、若气体发动机冷却水温度高于温度设定值4，自动起动一组冷却风机；

8、若气体发动机冷却水温度高于温度设定值5，自动再起动一组冷却风机；

9、若气体发动机冷却水温度高于温度设定值6，气体发动机冷却水温度高报警通讯至远端提示操作人员检查，同时降低机组50%的功率，延时一定时间后，若气体发动机冷却水温度仍高于温度设定值6，机组自动卸载所有功率并停机。

二、冷却水温度下降过程的控制：

1、机组正常运行，若气体发动机冷却水温度低于温度设定值5，自动停止一组冷却风机；

2、若气体发动机冷却水温度低于温度设定值4，自动再停止一组冷却风机；

3、若气体发动机冷却水温度低于温度设定值3，自动将电动三通阀的开启角度由总行程的100%降至60%；

4、若气体发动机冷却水温度低于温度设定值2，自动将电动三通阀的开启角度由总行程的60%降至30%；

5、若气体发动机冷却水温度低于温度设定值1，自动关闭电动三通阀；

6、当发动机停止运行，延时冷却，关闭循环水泵。

7、通过测量气体发动机冷却水压力，若气体发动机冷却水压力低于压力设定值1，延时一定时间后，气体发动机冷却水压力低报警并通讯至远端提示操作人员；

8、若气体发动机冷却水压力低于压力设定值2，延时一定时间后，气体发动机冷却水压力过低报警并通讯至远端提示操作人员，同时自动卸载机组所有功率并停机。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种垃圾填埋气体发动机辅助控制装置，其特征是：包括：压力传感器（1）、流量传感器（2）、液位传感器（3）、采集模块（4）、处理模块（5）、控制模块（6）、电动三通阀（7）、滑油输送泵8、远端计算机装置（9）；

所述采集模块（4）的输入端口分别与压力传感器（1）、流量传感器（2）、液位传感器（3）相连，采集模块（4）的输出端口通过处理模块（5）与控制模块（6）相连，控制模块（6）的输出端口分别与电动三通阀（7）、滑油输送泵8相连，处理模块（5）的输出端口与远端计算机装置（9）相连，组成垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制装置；

所述采集模块（4）的输入端口分别与压力传感器（1）、温度传感器（1）（9）相连，采集模块（4）的输出端口通过处理模块（5）与控制模块（6）相连，控制模块（6）的输出端口分别与电动三通阀（7）、循环水泵（20）相连，处理模块（5）的输出端口与远端计算机装置（9）相连，组成垃圾填埋气体机冷却水系统温度自动控制装置。

2.一种垃圾填埋气体发动机辅助控制方法，其特征是：包括：垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制方法、机组运行状态进行滑油脱硫置换的方法；

1）垃圾填埋气体发动机滑油预供自动控制方法，是对气体发动机的滑油进行预供和脱硫置换的处理；

（1）、在气体发动机停机备用状态下，采用的发动机滑油预供自动控制装置自动定时控制电动滑油输送泵的运转，为气体发动机主轴瓦、汽缸套等运动部件注入润滑油，并对其进行预润滑；

（2）、在气体发动机由运行状态转为停止状态后，自动控制电动滑油输送泵运转，对滑油进行强制循环，起到对机体内部主要运动部件降温的功能；

（3）、在气体发动机运行状态下，对本装置的自动滑油脱硫置换工作进行初始化，通过监控装置定时器自动投入运行，使滑油脱硫置换按照所需时间间隔断续的投入运行；

当滑油脱硫置换投入运行的同时，自动控制电动三通阀全部打开，使滑油全部经过滑油脱硫装置再回入气体发动机油底壳的气体机润滑油存储部位，滑油脱硫置换退出，同时自动控制电动三通阀全部关闭，即滑油不经过滑油脱硫装置；

（4）、在气体发动机油底壳安装滑油液位低检测装置，判断滑油脱硫置换投入自动运行逻辑时滑油液位是否过低，如果滑油液位低则停止滑油脱硫置换，直到滑油液位恢复正常后再投入滑油脱硫置换；

（5）、通过测量气体发动机入口滑油压力，即进入气体发动机油底壳前的管路处压力，如果气体发动机入口滑油压力低则停止滑油脱硫置换，直到入口滑油压力恢复正常后再投入滑油脱硫置换的方法；

（6）、过测量气体发动机入口滑油流量，即进入气体发动机油底壳前的管路处流量，如果气体发动机入口滑油流量低则停止滑油脱硫置换，直到入口滑油流量恢复正常后再投入滑油脱硫置换的方法；

在气体发动机停机状态时，该装置能自动定期控制电动滑油输送泵运转，按照所需时间间隔断续对气体发动机进行预润滑，在气体发动机运行状态时电动滑油输送泵停止运转；该装置能自动将气体发动机油底壳中润滑油输送至滑油脱硫装置进行脱硫、除杂质，再将经过净化处理的润换油注入气体发动机；

2）冷却水系统温度自动控制的方法，是对气体发动机冷却水系统温度进行调节控制，通过气体发动机冷却水温度测量装置实时测量气体发动机冷却水温度，根据实时的气体发动机冷却水温度自动调整电动三通阀的开启角度和自动开启/关闭冷却风机，当通过自动调整后，气体发动机冷却水温度仍高于温度报警值，气体发动机冷却水温度高报警并通讯至远端提示操作人员，同时降低机组50%的功率；若气体发动机冷却水温度仍高于温度报警值，机组自动卸载所有功率并停机；

当气体发动机停止运行，延时关闭循环水泵和冷却风机，通过气体发动机冷却水压力测量装置实时测量气体发动机冷却水压力，气体发电机组运行时，通过实时的气体发动机，若气体发动机冷却水压力与标定值进行比较，若低于压力标定值时做出相应报警和保护。