CN113153518A - 一种用于燃气发电机组的双epr电控系统 - Google Patents

一种用于燃气发电机组的双epr电控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于燃气发电机组的双EPR电控系统，它包括燃气减压系统、燃气调节系统、电控单元及传感器，所述燃气减压系统包括顺次通过管道连接的燃气瓶组（1）、燃气滤清器（2）和燃气调压阀（3）；所述燃气调节系统包括燃料电磁阀（4）、燃气稳压器（5）、第一EPR电控调压器（6）、第二EPR电控调压器（7）、第一混合器（8）、第二混合器（9）和发动机增压器（11）；所述电控单元及传感器包括ECU电控单元（15）。本发明的有益效果是：能够实现对燃气发动机入口的燃气压力和进气量进行高响应度、高精确度的闭环调节控制，从而确保燃气发电机组在不同应用条件下稳定运行。

Description

一种用于燃气发电机组的双EPR电控系统
技术领域
本发明涉及双EPR电控系统应用在燃气发电机组上的技术领域，特别是一种用于燃气发电机组的双EPR电控系统。
背景技术
燃气发电机组是在发动机-发电机的基础上改原动机为燃气发动机建立起来的，而燃气发动机做为动力输出源，对燃气发电机组的正常运行起到决定性作用。燃气发动机按照进气方式主要分为：1.进气道预混合进气；2.电控单点喷射进气方式；3.电控多点喷射进气；4.缸内直喷进气；进气道预混合进气方式的燃气进气量的精确控制直接影响发动机的功率和排放性能。随着发电需求的增加，燃气发电机组在各个领域得到了广泛的应用，则对燃气发动机的性能要求日益提高。比如生物质气产生的低压气源，因其进气压力低限制了燃气发电机组的发电效率，导致发电应用的经济性差，即当进入到燃气发电机组内的燃气的压力较低时，燃气发电机组难以稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、用于燃气发电机组的双EPR电控系统。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于燃气发电机组的双EPR电控系统，它包括燃气减压系统、燃气调节系统、电控单元及传感器，所述燃气减压系统包括顺次通过管道连接的燃气瓶组、燃气滤清器和燃气调压阀；
所述燃气调节系统包括燃料电磁阀、燃气稳压器、第一EPR电控调压器、第二EPR电控调压器、第一混合器、第二混合器和发动机增压器，所述燃料电磁阀与燃气调压阀经管道连接，第一EPR电控调压器与第一混合器相连接，第二EPR电控调压器与第二混合器相连接，第一EPR电控调压器的进气前端和第二EPR电控调压器的进气前端均通过管道并联汇总于燃气稳压器的后端， 第一混合器的后端和第二混合器的后端均通过管道并联汇总于发动机增压器的前端，所述发动机增压器的后端顺次连接有电子节气门体和燃气发动机，燃气发动机的尾气排放口处连接有排气保温管；
所述电控单元及传感器包括ECU电控单元，第一EPR电控调压器和第二EPR电控调压器均通过线束接插件与ECU电控单元电连接。
所述燃气调节系统还包括空气滤清器，第一混合器和第二混合器均与空气滤清器连接。
所述电控单元及传感器还包括设置于电子节气门体上的节气门前压力传感器、设置于排气保温管上的废氧传感器、设置于燃气发动机上的点火系统、节气门后温度压力传感器、水温传感器、大气环境温湿度传感器、凸轮曲轴位置传感器，所述TIP节气门前压力传感器、废氧传感器、点火系统、节气门后温度压力传感器、水温传感器、大气环境温湿度传感器、凸轮曲轴位置传感器均与ECU电控单元电连接。
本发明具有以下优点：
1、本发明适应性提高：由于双EPR电控调压器和两个混合器同时对同一条管道燃气进行控制，因此能够兼顾低气压、高发电功功率的情况下使用，同时提高能源利用率；
2、本发明节能消耗：在高发电功率条件下，发电机组稳定性均能保证，燃气经济性将大大提高；
3、本发明可靠性高：双EPR电控调压器响应性更快，机组运行更稳定，电控系统调压能力提升，故障点减少。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图;
图2 为本发明在发电机组上应用的原理示意图；
图中，1-燃气瓶组，2-燃气滤清器，3-燃气调压阀，4-燃气电磁阀，5-燃气稳压器，6-第一EPR电控调压器，7-第二EPR电控调压器，8-第一混合器，9-第二混合器，10-空气滤清器，11-发动机增压器，12-电子节气门，13-燃气发动机，14-排气保温管，15-ECU电控单元，16-节气门前压力传感器，17-点火系统，18-节气门后温度压力传感器，19-水温传感器，20-大气环境温湿度传感器，21-凸轮曲轴位置传感器，22-废氧传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1所示，一种用于燃气发电机组的双EPR电控系统，它包括燃气减压系统、燃气调节系统、电控单元及传感器，所述燃气减压系统包括顺次通过管道连接的燃气瓶组1、燃气滤清器2和燃气调压阀3。
所述燃气调节系统包括燃料电磁阀4、燃气稳压器5、第一EPR电控调压器6、第二EPR电控调压器7、第一混合器8、第二混合器9和发动机增压器11，所述燃料电磁阀4与燃气调压阀3经管道连接，第一EPR电控调压器6与第一混合器8相连接，第二EPR电控调压器7与第二混合器9相连接， 第一EPR电控调压器6的进气前端和第二EPR电控调压器7的进气前端均通过管道并联汇总于燃气稳压器5的后端， 第一混合器8的后端和第二混合器9的后端均通过管道并联汇总于发动机增压器11的前端，所述发动机增压器11的后端顺次连接有电子节气门体12和燃气发动机13，燃气发动机13的尾气排放口处连接有排气保温管14。所述燃气调节系统还包括空气滤清器10，第一混合器8和第二混合器9均与空气滤清器10连接。所述第一EPR电控调压器6、第二EPR电控调压器7构成一个双EPR电控调压器，双EPR电控调压器能够把燃气从较高压力降到适当的系统压力，以及控制进入双混合器的气体压力。
所述电控单元及传感器包括ECU电控单元15，第一EPR电控调压器6和第二EPR电控调压器7均通过线束接插件与ECU电控单元15电连接。所述电控单元及传感器还包括设置于电子节气门体12上的节气门前压力传感器16、设置于排气保温管14上的废氧传感器22、设置于燃气发动机13上的点火系统17、节气门后温度压力传感器18、水温传感器19、大气环境温湿度传感器20、凸轮曲轴位置传感器21，所述TIP节气门前压力传感器16、废氧传感器22、点火系统17、节气门后温度压力传感器18、水温传感器19、大气环境温湿度传感器20、凸轮曲轴位置传感器21均与ECU电控单元15电连接。
如图1~2所示，本发明中的用于燃气发电机组的双EPR电控系统是一个连续流量喷射系统，可根据燃气发动机13排出废气中的空燃比进行燃料修正控制。
随着燃气压力的降低，双EPR电控调压器根据进入双混合器的空气压力来监控并调节混合器的燃气压力。双EPR电控调压器通过CAN通讯连接的方式，从ECU电控单元15接收一个压力指令“ΔP”即进入混合器的燃气压力与空气压力之间的压力差，这个压差为ECU电控单元根据发动机的实际情况设定，通过双EPR电控调压器内部的压力感应器，测量所输出燃气的实际压降“ΔP”，驱动双EPR电控调压器内部调压器，调节进入混合器的燃气压力，保证实际压降“ΔP”与ECU电控单元15指令压降相一致，另外，根据废氧传感器22的反馈信号，压降“ΔP”可通过闭环反馈进行进一步修正。
如图2所示，双EPR电控调压系统根据节气门后压力温度传感器18监测出的气体值和ECU电控单元15给出的气体浓度值命令，再结合双EPR电控调压器燃气出口处的压力反馈值，进行双EPR电控调压器开度信号的计算。此外，在双EPR电控调压器在进行前端调压的同时，ECU电控单元15通过节气门后压力温度传感器18监测到的混合气压力、温度值和废氧传感器22监测的废气中的浓度值，快速、精确控制双EPR电控系统的调节值，实现燃气经济性和动力性达到最佳状态，同时实现在低压进气条件下，燃气发电机组能正常进行高效发电。
本发明为两个EPR电控调压器和混合器同时对同一条管道燃气进行控制，能够兼顾低气压、高发电功功率的情况下使用，同时提高能源利用率；在高发电功率条件下，发电机组稳定性均能保证，燃气经济性将大大提高；双电控调压系统，响应性更快，机组运行更稳定，电控系统调压能力提升，故障点减少。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于燃气发电机组的双EPR电控系统，其特征在于：它包括燃气减压系统、燃气调节系统、电控单元及传感器，所述燃气减压系统包括顺次通过管道连接的燃气瓶组（1）、燃气滤清器（2）和燃气调压阀（3）；
所述燃气调节系统包括燃料电磁阀（4）、燃气稳压器（5）、第一EPR电控调压器（6）、第二EPR电控调压器（7）、第一混合器（8）、第二混合器（9）和发动机增压器（11），所述燃料电磁阀（4）与燃气调压阀（3）经管道连接，第一EPR电控调压器（6）与第一混合器（8）相连接，第二EPR电控调压器（7）与第二混合器（9）相连接， 第一EPR电控调压器（6）的进气前端和第二EPR电控调压器（7）的进气前端均通过管道并联汇总于燃气稳压器（5）的后端， 第一混合器（8）的后端和第二混合器（9）的后端均通过管道并联汇总于发动机增压器（11）的前端，所述发动机增压器（11）的后端顺次连接有电子节气门体（12）和燃气发动机（13），燃气发动机（13）的尾气排放口处连接有排气保温管（14）；
所述电控单元及传感器包括ECU电控单元（15），第一EPR电控调压器（6）和第二EPR电控调压器（7）均通过线束接插件与ECU电控单元（15）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃气发电机组的双EPR电控系统，其特征在于：所述燃气调节系统还包括空气滤清器（10），第一混合器（8）和第二混合器（9）均与空气滤清器（10）连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于燃气发电机组的双EPR电控系统，其特征在于：所述电控单元及传感器还包括设置于电子节气门体（12）上的节气门前压力传感器（16）、设置于排气保温管（14）上的废氧传感器（22）、设置于燃气发动机（13）上的点火系统（17）、节气门后温度压力传感器（18）、水温传感器（19）、大气环境温湿度传感器（20）、凸轮曲轴位置传感器（21），所述TIP节气门前压力传感器（16）、废氧传感器（22）、点火系统（17）、节气门后温度压力传感器（18）、水温传感器（19）、大气环境温湿度传感器（20）、凸轮曲轴位置传感器（21）均与ECU电控单元（15）电连接。
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