CN113586242A - 一种低噪音燃气发电机组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低噪音燃气发电机组，包括，燃烧室、气体压缩装置、叶轮装置、发电机、燃气进气装置、空气进气装置、燃气开度阀、空气开度阀、气体浓度检测仪、转速检测装置、真空静音箱、中控模块。本发明通过向燃烧室输送可燃气体和空气并燃烧形成高温气体，高温气体在经过压缩后推动叶轮装置转动，从而带动发电机主轴转动进行发电；通过气体燃烧膨胀推动发电机组，减少了机械噪音的产生，提高了能源的转换率减少环境的污染，通过气体浓度检测仪与转速检测装置的检测反馈，调节燃气开度阀与空气开度阀的开度，控制可燃气体与空气的进气量，稳定了发电机组的运行，实现智能控制，最大程度利用能源转换减少能源消耗。
Description
技术领域
本发明涉及燃气发电机技术领域，尤其涉及一种低噪音燃气发电机组。
背景技术
燃气发电机组是适应世界环保要求和市场新环境而开发的新型发电机组，燃气发电机充分利用各种天然气或有害气体作为燃料，变废为宝、运行安全方便，成本效益高，排放污染低，并适宜热、电联产等优点，市场前景十分广阔吗，它是取代燃油、燃煤机组的新型绿色环保动力。
目前，燃气发电的负荷控制通常采用燃气发电机组进气端的进气压力作为控制信号，其优点在于燃气发电机组能够根据进气压力的变化快速做出反应，即负荷调整速度快，响应时间短，但这样的系统无法对气体的变化趋势进行预判，无法对发电机负荷在一定时间段内进行合理的规划，并且现有的燃气发电机组主要是通过建设燃气机组配套机房、利用集装箱箱体达到隔音降噪的目的，建设燃气机组配套机房虽然能起到隔音降噪目的，但却存在建设速度慢，建设成本高，维护成本高并且不可以根据需求移动等缺点，集装箱式燃气发电机组同样能起到隔音降噪的目的，但是由于集装箱体积比较大，只适合大功率燃气发电机组应用，小功率机组应用成本较高，对于应用工况有一定的限制，噪音控制也不理想。
发明内容
为此，本发明提供一种低噪音燃气发电机组，用以克服现有技术中燃气发电机组无法对气体的变化进行调节且噪音控制也不理想的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种低噪音燃气发电机组，包括，
燃烧室，其为可燃气体与空气混合与燃烧的腔体，所述燃烧室上设置有燃气进气口、空气进气口和排气出口，所述排气出口用以将燃烧后的高温气体排出；
气体压缩装置，其与所述排气出口相连，用以将燃烧后的高温气体进行压缩；
叶轮装置，其与所述气体压缩装置相连，叶轮装置内设置有可转动的叶轮，经过气体压缩装置压缩后的高温气体通过所述叶轮装置并带动所述叶轮转动；
发电机，其与所述叶轮装置同轴相连，当所述叶轮转动时能够带动所述发电机内设置的电机主轴同步转动，以进行发电；
燃气进气装置，其与所述燃气进气口相连，用以向所述燃烧室内输送可燃性气体；
空气进气装置，其与所述空气进气口相连，用以向所述燃烧室内输送空气；
燃气开度阀，其设置在所述燃气进气装置的输出口位置，用以控制可燃气体的输出量；
空气开度阀，其设置在所述空气进气装置的输出口位置，用以控制空气的输出量；
气体浓度检测仪，其设置在所述空气进气装置的内部，用以检测空气中的氧气浓度；
转速检测装置，其设置在所述叶轮装置的主轴上，用以检测叶轮的转速；
真空静音箱，其是一个箱体结构，所述燃烧室、所述气体压缩装置、叶轮装置、所述发电机、所述燃气开度阀、所述空气开度阀、所述转速检测装置均设置在所述真空静音箱内部；
中控模块，其与所述燃气开度阀、所述空气开度阀、所述气体浓度检测仪、所述转速检测装置分别相连，用以调节各部件之间的工作状态；
当所述发电机组工作时，所述空气进气装置将空气输送至所述燃烧室内部，所述燃气进气装置将可燃气体输送至燃烧室内部，燃烧室内可燃气体与空气混合并燃烧形成高温气体，燃烧室将高温气体排出至所述气体压缩装置内部，气体压缩装置将高温气体压缩并排出至所述叶轮装置内部，压缩后的高温气体通过叶轮装置带动叶轮转动，叶轮转动带动所述发电机的主轴转动，发电机通过主轴的转动进行发电；
所述中控模块内部设有所述空气开度阀与所述燃气开度阀的初开度，在所述低噪音燃气发电机组准备运行前，所述气体浓度检测仪检测所处环境下空气中氧气浓度，中控模块根据空气中实时氧气浓度调节空气开度阀与燃气开度阀的开度，以调节后的开度运行低噪音燃气发电机组，所述转速检测装置检测所述叶轮装置的实时转速，中控模块将叶轮装置的实时转速与中控模块内部设置的标准转速进行对比，中控模块根据对比的结果再次调节空气开度阀的开度，中控模块根据空气开度阀的开度调节燃气开度阀的开度。
进一步地，所述中控模块内设有所述燃气开度阀的初开度X0、设有所述空气开度阀的初开度Y0，所述气体浓度检测仪检测到空气中实时氧气浓度OS，并将检测结果传递至中控模块，中控模块内设有空气中标准氧气浓度OB、设有空气中氧气标准浓度差ΔOB，中控模块根据实时氧气浓度OS与标准氧气浓度OB计算氧气实时浓度差ΔOS，ΔOS＝|OB-OS|，所述中控模块将空气中的氧气标准浓度差ΔOB与氧气实时浓度差ΔOS进行对比，
当ΔOS≤ΔOB时，所述中控模块判定空气中氧气实时浓度在标准范围内，所述低噪音燃气发电机组以预设的所述燃气开度阀的初开度X0、所述空气开度阀的初开度Y0运行；
当ΔOS＞ΔOB时，所述中控模块判定空气中氧气实时浓度不在标准范围内，中控模块根据空气中标准氧气浓度OB与实时氧气浓度OS做进一步的判定。
进一步地，当空气中氧气实时浓度差ΔOS大于氧气标准浓度差ΔOB时，所述中控模块将空气中标准氧气浓度OB与实时氧气浓度OS进行对比，并根据对比结果对所述空气开度阀的开度值或所述燃气开度阀的开度值进行调整。
进一步地，当OS＜OB时，所述中控模块判定空气中的实时氧气浓度低于标准氧气浓度，且不在标准范围内，中控模块将所述空气开度阀的开度调整至Y1，Y1＝Y0×[1+(OB-OS)/OB]。
进一步地，当OS＞OB时，所述中控模块判定空气中的实时氧气浓度高于标准氧气浓度，中控模块将所述燃气开度阀的开度调整至X1，X1＝X0×[1+(OS-OB)/OB]。
进一步地，当所述低噪音燃气发电机组在运行中时，所述转速检测装置检测到所述叶轮装置的实时转速NS,并将结果传递至所述中控模块，中控模块内设有叶轮装置的标准转速NB、设有标准转速差ΔNB，中控模块根据实时转速NS与标准转速NB计算实时转速差ΔNS，ΔNS＝|NB-NS|，所述中控模块将所述叶轮装置的实时转速差ΔNS与标准转速差ΔNB进行对比，
当ΔNS≤ΔNB时，所述中控模块判定所述叶轮装置的实时转速差在标准范围内，中控模块不对所述低噪音燃气发电机组进行调节；
当ΔNS＞ΔNB时，所述中控模块判定所述叶轮装置的实时转速差不在标准范围内，中控模块根据实时转速NS与标准转速NB做进一步的判定。
进一步地，当所述中控模块判定所述叶轮装置的实时转速差不在标准范围内，中控模块将实时转速NS与标准转速NB进行对比，
当NS＜NB时，所述中控模块判定所述叶轮装置实时转速低于标准转速，中控模块将所述空气开度阀的开度调整至Y2，Y2＝Y1×[1+(NB-NS)/NB]，当所述中控模块将所述空气开度阀的开度调整至Y2时，中控模块根据空气开度阀的开度将所述燃气开度阀的开度调整为X2，X2＝X1×Y2/Y1。
当NS＞NB时，所述中控模块判定所述叶轮装置实时转速高于标准转速，中控模块不对所述低噪音燃气发电机组进行调节。
进一步地，所述燃气开度阀与所述空气开度阀根据不同种类的可燃气体设置不同的初开度，所述中控模块内设置有可燃气种类矩阵G0、空气开度阀初始开度矩阵y0和燃气开度阀初始开度矩阵x0，
对于可燃气种类矩阵组G0，G0(G1,G2,G3),其中，G1为第一种类可燃气，G2为第二种类可燃气，G3为第三种类可燃气；
对于空气开度阀初始开度矩阵y0，y0(y1,y2,y3),其中，y1第一预设空气开度阀初始开度，y2第二预设空气开度阀初始开度，y3第二预设空气开度阀初始开度；
对于燃气开度阀初始开度矩阵x0，x0(x1,x2,x3),其中，x1第一预设燃气开度阀初始开度，x2第二预设燃气开度阀初始开度，x3第三预设燃气开度阀初始开度。
进一步地，当采用所述发电机组进行发电前，通过所述中控模块选取可燃气种类以确定空气开度阀的初开度Y0与燃气开度阀的初开度X0，
当可燃气种类为第一种类可燃气G1时，所述中控模块从空气开度阀初始开度矩阵y0中选取第一预设空气开度阀初始开度y1作为空气开度阀的初开度Y0，从燃气开度阀初始开度矩阵x0中选取第一预设燃气开度阀初始开度x1作为燃气开度阀的初开度X0；
当可燃气种类为第一种类可燃气G2时，所述中控模块从空气开度阀初始开度矩阵y0中选取第一预设空气开度阀初始开度y2作为空气开度阀的初开度Y0，从燃气开度阀初始开度矩阵x0中选取第一预设燃气开度阀初始开度x2作为燃气开度阀的初开度X0；
当可燃气种类为第一种类可燃气G3时，所述中控模块从空气开度阀初始开度矩阵y0中选取第一预设空气开度阀初始开度y3作为空气开度阀的初开度Y0，从燃气开度阀初始开度矩阵x0中选取第一预设燃气开度阀初始开度x3作为燃气开度阀的初开度X0。
进一步地，所述真空静音箱分为内部静音层和外部静音层，所述内部静音层采用多孔静音结构，所述外部静音层采用吸音棉贴附结构，内部静音层和外部静音层之间设置真空层。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，在低噪音燃气发电机组中，燃气开度阀的与空气开度阀设有初开度，中控模块跟据空气中实时氧气浓度对燃气开度阀的与空气开度阀的初开度进行调整，使可燃气体的燃烧更充分，避免了能源的浪费，同时使低噪音燃气发电机组能量转换达到最大化，燃烧后的高温气体在经过压缩后推动叶轮装置的叶轮转动，由于叶轮装置处于高速旋转状态，它的振动非常小，而且低频噪声优于柴油发电机组，在叶轮装置转动时，转速检测装置检测叶轮的转速，通过控制燃气开度阀的与空气开度阀的开度，来控制叶轮装置的转速，从而达到控制发电机发电的速率，由于低噪音燃气发电机组运行时只有旋转运动，电调反应速度快，运行特别平稳，发电机输出电压和频率的精度高，波动小。
进一步地，在中控模块内设置了标准氧气浓度环境下燃气开度阀与空气开度阀的初开度，确定了可燃气体与空气的比例，检测实时环境下的氧气浓度，根据实时氧气浓度对发电机组进行调节，使发电机组的转换率更高，从一定程度上减少能源的消耗；通过对氧气标准浓度差与氧气实时浓度差的对比，确定了在标准氧气浓度一个小范围之内是可以不用调节的，当实时氧气浓度在超出这个范围时，再根据实时氧气浓度的大小做下一步的判断，避免了不必要的调节过程，增加了能源转换时间，稳定了发电机组的正常运行。
进一步地，在实时氧气浓度超出标准范围时，经中控模块判定实时氧气浓度与标准氧气浓度的大小关系，根据实时氧气浓度与标准氧气浓度的大小调节燃气开度阀或空气开度阀的开度，完成对燃气开度阀与空气开度阀的开度调节，发电机组可以根据环境的变化而调节，保障了发电机组的稳定运行，减少能源的浪费。
进一步地，转速检测装置检测叶轮装置的转速，根据叶轮装置的实时转速与设置的标准转速的对比，反馈对开度阀的调节是否达到预期效果，通过利用差值对比的方法，调节叶轮装置的转速，保障了发电机组的电能稳定输出环境，通过对叶轮装置的实时转速差与标准转速差的对比，确定了叶轮装置的实时转速在一个范围之内是可以不用调节的，当实时转速在超出这个范围时，再根据实时转速的大小做下一步的判断，避免了不必要的调节过程，增加了能源转换时间，稳定了发电机组的正常运行。
进一步地，在叶轮装置的实时转速超出标准范围时，经中控模块判定实时转速与标准转速的大小关系，当叶轮装置的实施转速超过了标准转速时，说明调节的结果超出了预期的效果，可以转换更多的电能，在自动调节过程中不对发电机组进行调节，当叶轮装置的实施转速低于标准转速时，说明发电机组的转换电能没有达到供电的要求，需要通过调节提高叶轮装置的转速以提高电能的输出，通过调节空气开度阀的开度，使发电机组的电能输出达到供电的要求，保障了供电的稳定；空气开度阀与燃气开度阀只有在通过环境调节初开度时才可以采用独立调节，在发电机组运行时，调节空气开度阀的开度，燃气开度阀的开度根据调节后的燃气开度阀与空气开度阀的比例来调节，保障了可燃气体可以充分燃烧，保障了发电机组的稳定运行，避免造成能源浪费。
尤其，低噪音燃气发电机组可以利用不同的可燃气体作为燃料，例如瓦斯气、秸秆气、沼气等，以它们为燃料不仅运行可靠，成本低，而且能变废为宝，不会产生污染，不同的可燃气体燃烧时消耗的氧气不同，所需要的空气量也不同，所以在采取不同的可燃气体作为燃料时，需要设置不同的初开度，保障可燃气体可以充分的燃烧，保障发电机组的能量转换率，减少能源的消耗。
尤其，在低噪音燃气发电机组的外部设置真空静音箱，设置的真空层不传递声音，发电机组产生的噪音通过真空静音箱箱体传递，噪音在通过箱体的多孔静音结构以及吸音棉贴附结构时，声波能顺着微孔进入材料的内部，引起空隙中空气的振动，由于空气的黏滞阻力、空气与孔壁的摩擦和热传导作用，使相当一部分声能转化为热能而被损耗，从而对发电机组产生的噪音进行控制，减少使用环境中的噪音污染。
附图说明
图1为本发明所述低噪音燃气发电机组的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，其为本发明所述低噪音燃气发电机组的结构示意图，本发明公布一种低噪音燃气发电机组，包括，燃烧室1、气体压缩装置2、叶轮装置3、发电机4、燃气进气装置5、空气进气装置6、燃气开度阀7、空气开度阀8、气体浓度检测仪9、转速检测装置10、真空静音箱11、中控模块(图中未画出)，其中，
燃烧室1，其为可燃气体与空气混合与燃烧的腔体，所述燃烧室1上设置有燃气进气口、空气进气口和排气出口，所述排气出口用以将燃烧后的高温气体排出；
气体压缩装置2，其与所述排气出口相连，用以将燃烧后的高温气体进行压缩；
叶轮装置3，其与所述气体压缩装置2相连，叶轮装置3内设置有可转动的叶轮，经过气体压缩装置2压缩后的高温气体通过所述叶轮装置3并带动所述叶轮转动；
发电机4，其与所述叶轮装置3同轴相连，当所述叶轮转动时能够带动所述发电机4内设置的电机主轴同步转动，以进行发电；
燃气进气装置5，其与所述燃气进气口相连，用以向所述燃烧室1内输送可燃性气体；
空气进气装置6，其与所述空气进气口相连，用以向所述燃烧室1内输送空气；
燃气开度阀7，其设置在所述燃气进气装置5的输出口位置，用以控制可燃气体的输出量；
空气开度阀8，其设置在所述空气进气装置6的输出口位置，用以控制空气的输出量；
气体浓度检测仪9，其设置在所述空气进气装置6的内部，用以检测空气中的氧气浓度；
转速检测装置10，其设置在所述叶轮装置3的主轴上，用以检测叶轮的转速；
真空静音箱11，其是一个箱体结构，所述燃烧室1、所述气体压缩装置2、叶轮装置3、所述发电机4、所述燃气开度阀7、所述空气开度阀8、所述转速检测装置10均设置在所述真空静音箱11内部；
中控模块，其与所述燃气开度阀7、所述空气开度阀8、所述气体浓度检测仪9、所述转速检测装置10分别相连，用以调节各部件之间的工作状态；
当所述发电机组工作时，所述空气进气装置6将空气输送至所述燃烧室1内部，所述燃气进气装置5将可燃气体输送至燃烧室1内部，燃烧室1内可燃气体与空气混合并燃烧形成高温气体，燃烧室1将高温气体排出至所述气体压缩装置2内部，气体压缩装置2将高温气体压缩并排出至所述叶轮装置3内部，压缩后的高温气体通过叶轮装置3带动叶轮转动，叶轮转动带动所述发电机4的主轴转动，发电机4通过主轴的转动进行发电；
所述中控模块内部设有所述空气开度阀8与所述燃气开度阀7的初开度，在所述低噪音燃气发电机组准备运行前，所述气体浓度检测仪9检测所处环境下空气中氧气浓度，中控模块根据空气中实时氧气浓度调节空气开度阀8与燃气开度阀7的开度，以调节后的开度运行低噪音燃气发电机组，所述转速检测装置10检测所述叶轮装置3的实时转速，中控模块将叶轮装置3的实时转速与中控模块内部设置的标准转速进行对比，中控模块根据对比的结果再次调节空气开度阀8的开度，中控模块根据空气开度阀8的开度调节燃气开度阀7的开度。
在低噪音燃气发电机组中，燃气开度阀7的与空气开度阀8设有初开度，中控模块跟据空气中实时氧气浓度对燃气开度阀7的与空气开度阀8的初开度进行调整，使可燃气体的燃烧更充分，避免了能源的浪费，同时使低噪音燃气发电机组能量转换达到最大化，燃烧后的高温气体在经过压缩后推动叶轮装置3的叶轮转动，由于叶轮装置3处于高速旋转状态，它的振动非常小，而且低频噪声优于柴油发电机组，在叶轮装置3转动时，转速检测装置10检测叶轮的转速，通过控制燃气开度阀7的与空气开度阀8的开度，来控制叶轮装置3的转速，从而达到控制发电机4发电的速率，由于低噪音燃气发电机组运行时只有旋转运动，电调反应速度快，运行特别平稳，发电机4输出电压和频率的精度高，波动小。
具体而言，所述中控模块内设有所述燃气开度阀7的初开度X0、设有所述空气开度阀8的初开度Y0，所述气体浓度检测仪9检测到空气中实时氧气浓度OS，并将检测结果传递至中控模块，中控模块内设有空气中标准氧气浓度OB、设有空气中氧气标准浓度差ΔOB，中控模块根据实时氧气浓度OS与标准氧气浓度OB计算氧气实时浓度差ΔOS，ΔOS＝|OB-OS|，所述中控模块将空气中的氧气标准浓度差ΔOB与氧气实时浓度差ΔOS进行对比，
当ΔOS≤ΔOB时，所述中控模块判定空气中氧气实时浓度在标准范围内，所述低噪音燃气发电机组以预设的所述燃气开度阀7的初开度X0、所述空气开度阀8的初开度Y0运行；
当ΔOS＞ΔOB时，所述中控模块判定空气中氧气实时浓度不在标准范围内，中控模块根据空气中标准氧气浓度OB与实时氧气浓度OS做进一步的判定。
在中控模块内设置了标准氧气浓度环境下燃气开度阀7与空气开度阀8的初开度，确定了可燃气体与空气的比例，检测实时环境下的氧气浓度，根据实时氧气浓度对发电机组进行调节，使发电机组的转换率更高，从一定程度上减少能源的消耗；通过对氧气标准浓度差与氧气实时浓度差的对比，确定了在标准氧气浓度一个小范围之内是可以不用调节的，当实时氧气浓度在超出这个范围时，再根据实时氧气浓度的大小做下一步的判断，避免了不必要的调节过程，增加了能源转换时间，稳定了发电机组的正常运行。
具体而言，当空气中氧气实时浓度差ΔOS大于氧气标准浓度差ΔOB时，所述中控模块将空气中标准氧气浓度OB与实时氧气浓度OS进行对比，并根据对比结果对所述空气开度阀8的开度值或所述燃气开度阀7的开度值进行调整。
具体而言，当OS＜OB时，所述中控模块判定空气中的实时氧气浓度低于标准氧气浓度，且不在标准范围内，中控模块将所述空气开度阀8的开度调整至Y1，Y1＝Y0×[1+(OB-OS)/OB]。
具体而言，当OS＞OB时，所述中控模块判定空气中的实时氧气浓度高于标准氧气浓度，中控模块将所述燃气开度阀7的开度调整至X1，X1＝X0×[1+(OS-OB)/OB]。
在实时氧气浓度超出标准范围时，经中控模块判定实时氧气浓度与标准氧气浓度的大小关系，根据实时氧气浓度与标准氧气浓度的大小调节燃气开度阀7或空气开度阀8的开度，完成对燃气开度阀7与空气开度阀8的开度调节，发电机组可以根据环境的变化而调节，保障了发电机组的稳定运行，减少能源的浪费。
具体而言，当所述低噪音燃气发电机组在运行中时，所述转速检测装置10检测到所述叶轮装置3的实时转速NS,并将结果传递至所述中控模块，中控模块内设有叶轮装置3的标准转速NB、设有标准转速差ΔNB，中控模块根据实时转速NS与标准转速NB计算实时转速差ΔNS，ΔNS＝|NB-NS|，所述中控模块将所述叶轮装置3的实时转速差ΔNS与标准转速差ΔNB进行对比，
当ΔNS≤ΔNB时，所述中控模块判定所述叶轮装置3的实时转速差在标准范围内，中控模块不对所述低噪音燃气发电机组进行调节；
当ΔNS＞ΔNB时，所述中控模块判定所述叶轮装置3的实时转速差不在标准范围内，中控模块根据实时转速NS与标准转速NB做进一步的判定。
转速检测装置10检测叶轮装置3的转速，根据叶轮装置3的实时转速与设置的标准转速的对比，反馈对开度阀的调节是否达到预期效果，通过利用差值对比的方法，调节叶轮装置3的转速，保障了发电机组的电能稳定输出环境，通过对叶轮装置3的实时转速差与标准转速差的对比，确定了叶轮装置3的实时转速在一个范围之内是可以不用调节的，当实时转速在超出这个范围时，再根据实时转速的大小做下一步的判断，避免了不必要的调节过程，增加了能源转换时间，稳定了发电机组的正常运行。
具体而言，当所述中控模块判定所述叶轮装置3的实时转速差不在标准范围内，中控模块将实时转速NS与标准转速NB进行对比，
当NS＜NB时，所述中控模块判定所述叶轮装置3实时转速低于标准转速，中控模块将所述空气开度阀8的开度调整至Y2，Y2＝Y1×[1+(NB-NS)/NB]，当所述中控模块将所述空气开度阀8的开度调整至Y2时，中控模块根据空气开度阀8的开度将所述燃气开度阀7的开度调整为X2，X2＝X1×Y2/Y1。
当NS＞NB时，所述中控模块判定所述叶轮装置3实时转速高于标准转速，中控模块不对所述低噪音燃气发电机组进行调节。
在叶轮装置3的实时转速超出标准范围时，经中控模块判定实时转速与标准转速的大小关系，当叶轮装置3的实施转速超过了标准转速时，说明调节的结果超出了预期的效果，可以转换更多的电能，在自动调节过程中不对发电机组进行调节，当叶轮装置3的实施转速低于标准转速时，说明发电机组的转换电能没有达到供电的要求，需要通过调节提高叶轮装置3的转速以提高电能的输出，通过调节空气开度阀8的开度，使发电机组的电能输出达到供电的要求，保障了供电的稳定；空气开度阀8与燃气开度阀7只有在通过环境调节初开度时才可以采用独立调节，在发电机组运行时，调节空气开度阀8的开度，燃气开度阀7的开度根据调节后的燃气开度阀7与空气开度阀8的比例来调节，保障了可燃气体可以充分燃烧，保障了发电机组的稳定运行，避免造成能源浪费。
具体而言，所述燃气开度阀7与所述空气开度阀8根据不同种类的可燃气体设置不同的初开度，所述中控模块内设置有可燃气种类矩阵G0、空气开度阀8初始开度矩阵y0和燃气开度阀7初始开度矩阵x0，
对于可燃气种类矩阵组G0，G0(G1,G2,G3),其中，G1为第一种类可燃气，G2为第二种类可燃气，G3为第三种类可燃气；
对于空气开度阀8初始开度矩阵y0，y0(y1,y2,y3),其中，y1第一预设空气开度阀8初始开度，y2第二预设空气开度阀8初始开度，y3第二预设空气开度阀8初始开度；
对于燃气开度阀7初始开度矩阵x0，x0(x1,x2,x3),其中，x1第一预设燃气开度阀7初始开度，x2第二预设燃气开度阀7初始开度，x3第三预设燃气开度阀7初始开度。
具体而言，当采用所述发电机组进行发电前，通过所述中控模块选取可燃气种类以确定空气开度阀8的初开度Y0与燃气开度阀7的初开度X0，
当可燃气种类为第一种类可燃气G1时，所述中控模块从空气开度阀8初始开度矩阵y0中选取第一预设空气开度阀8初始开度y1作为空气开度阀8的初开度Y0，从燃气开度阀7初始开度矩阵x0中选取第一预设燃气开度阀7初始开度x1作为燃气开度阀7的初开度X0；
当可燃气种类为第一种类可燃气G2时，所述中控模块从空气开度阀8初始开度矩阵y0中选取第一预设空气开度阀8初始开度y2作为空气开度阀8的初开度Y0，从燃气开度阀7初始开度矩阵x0中选取第一预设燃气开度阀7初始开度x2作为燃气开度阀7的初开度X0；
当可燃气种类为第一种类可燃气G3时，所述中控模块从空气开度阀8初始开度矩阵y0中选取第一预设空气开度阀8初始开度y3作为空气开度阀8的初开度Y0，从燃气开度阀7初始开度矩阵x0中选取第一预设燃气开度阀7初始开度x3作为燃气开度阀7的初开度X0。
低噪音燃气发电机组可以利用不同的可燃气体作为燃料，例如瓦斯气、秸秆气、沼气等，以它们为燃料不仅运行可靠，成本低，而且能变废为宝，不会产生污染，不同的可燃气体燃烧时消耗的氧气不同，所需要的空气量也不同，所以在采取不同的可燃气体作为燃料时，需要设置不同的初开度，保障可燃气体可以充分的燃烧，保障发电机组的能量转换率，减少能源的消耗。
具体而言，所述真空静音箱11分为内部静音层和外部静音层，所述内部静音层采用多孔静音结构，所述外部静音层采用吸音棉贴附结构，内部静音层和外部静音层之间设置真空层。
在低噪音燃气发电机组的外部设置真空静音箱11，设置的真空层不传递声音，发电机组产生的噪音通过真空静音箱11箱体传递，噪音在通过箱体的多孔静音结构以及吸音棉贴附结构时，声波能顺着微孔进入材料的内部，引起空隙中空气的振动，由于空气的黏滞阻力、空气与孔壁的摩擦和热传导作用，使相当一部分声能转化为热能而被损耗，从而对发电机组产生的噪音进行控制，减少使用环境中的噪音污染。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种低噪音燃气发电机组，其特征在于，包括，
燃烧室，其为可燃气体与空气混合与燃烧的腔体，所述燃烧室上设置有燃气进气口、空气进气口和排气出口，所述排气出口用以将燃烧后的高温气体排出；
气体压缩装置，其与所述排气出口相连，用以将燃烧后的高温气体进行压缩；
叶轮装置，其与所述气体压缩装置相连，叶轮装置内设置有可转动的叶轮，经过气体压缩装置压缩后的高温气体通过所述叶轮装置并带动所述叶轮转动；
发电机，其与所述叶轮装置同轴相连，当所述叶轮转动时能够带动所述发电机内设置的电机主轴同步转动，以进行发电；
燃气进气装置，其与所述燃气进气口相连，用以向所述燃烧室内输送可燃性气体；
空气进气装置，其与所述空气进气口相连，用以向所述燃烧室内输送空气；
燃气开度阀，其设置在所述燃气进气装置的输出口位置，用以控制可燃气体的输出量；
空气开度阀，其设置在所述空气进气装置的输出口位置，用以控制空气的输出量；
气体浓度检测仪，其设置在所述空气进气装置的内部，用以检测空气中的氧气浓度；
转速检测装置，其设置在所述叶轮装置的主轴上，用以检测叶轮的转速；
真空静音箱，其是一个箱体结构，所述燃烧室、所述气体压缩装置、叶轮装置、所述发电机、所述燃气开度阀、所述空气开度阀、所述转速检测装置均设置在所述真空静音箱内部；
中控模块，其与所述燃气开度阀、所述空气开度阀、所述气体浓度检测仪、所述转速检测装置分别相连，用以调节各部件之间的工作状态；
当所述发电机组工作时，所述空气进气装置将空气输送至所述燃烧室内部，所述燃气进气装置将可燃气体输送至燃烧室内部，燃烧室内可燃气体与空气混合并燃烧形成高温气体，燃烧室将高温气体排出至所述气体压缩装置内部，气体压缩装置将高温气体压缩并排出至所述叶轮装置内部，压缩后的高温气体通过叶轮装置带动叶轮转动，叶轮转动带动所述发电机的主轴转动，发电机通过主轴的转动进行发电；
所述中控模块内部设有所述空气开度阀与所述燃气开度阀的初开度，在所述低噪音燃气发电机组准备运行前，所述气体浓度检测仪检测所处环境下空气中氧气浓度，中控模块根据空气中实时氧气浓度调节空气开度阀与燃气开度阀的开度，以调节后的开度运行低噪音燃气发电机组，所述转速检测装置检测所述叶轮装置的实时转速，中控模块将叶轮装置的实时转速与中控模块内部设置的标准转速进行对比，中控模块根据对比的结果再次调节空气开度阀的开度，中控模块根据空气开度阀的开度调节燃气开度阀的开度。
2.根据权利要求1所述的低噪音燃气发电机组，其特征在于，所述中控模块内设有所述燃气开度阀的初开度X0、设有所述空气开度阀的初开度Y0，所述气体浓度检测仪检测到空气中实时氧气浓度OS，并将检测结果传递至中控模块，中控模块内设有空气中标准氧气浓度OB、设有空气中氧气标准浓度差ΔOB，中控模块根据实时氧气浓度OS与标准氧气浓度OB计算氧气实时浓度差ΔOS，ΔOS＝|OB-OS|，所述中控模块将空气中的氧气标准浓度差ΔOB与氧气实时浓度差ΔOS进行对比，
当ΔOS≤ΔOB时，所述中控模块判定空气中氧气实时浓度在标准范围内，所述低噪音燃气发电机组以预设的所述燃气开度阀的初开度X0、所述空气开度阀的初开度Y0运行；
当ΔOS＞ΔOB时，所述中控模块判定空气中氧气实时浓度不在标准范围内，中控模块根据空气中标准氧气浓度OB与实时氧气浓度OS做进一步的判定。
3.根据权利要求2所述的低噪音燃气发电机组，其特征在于，当空气中氧气实时浓度差ΔOS大于氧气标准浓度差ΔOB时，所述中控模块将空气中标准氧气浓度OB与实时氧气浓度OS进行对比，并根据对比结果对所述空气开度阀的开度值或所述燃气开度阀的开度值进行调整。
4.根据权利要求3所述的低噪音燃气发电机组，其特征在于，当OS＜OB时，所述中控模块判定空气中的实时氧气浓度低于标准氧气浓度，且不在标准范围内，中控模块将所述空气开度阀的开度调整至Y1，Y1＝Y0×[1+(OB-OS)/OB]。
5.根据权利要求4所述的低噪音燃气发电机组，其特征在于，当OS＞OB时，所述中控模块判定空气中的实时氧气浓度高于标准氧气浓度，中控模块将所述燃气开度阀的开度调整至X1，X1＝X0×[1+(OS-OB)/OB]。
6.根据权利要求5所述的低噪音燃气发电机组，其特征在于，当所述低噪音燃气发电机组在运行中时，所述转速检测装置检测到所述叶轮装置的实时转速NS,并将结果传递至所述中控模块，中控模块内设有叶轮装置的标准转速NB、设有标准转速差ΔNB，中控模块根据实时转速NS与标准转速NB计算实时转速差ΔNS，ΔNS＝|NB-NS|，所述中控模块将所述叶轮装置的实时转速差ΔNS与标准转速差ΔNB进行对比，
当ΔNS≤ΔNB时，所述中控模块判定所述叶轮装置的实时转速差在标准范围内，中控模块不对所述低噪音燃气发电机组进行调节；
当ΔNS＞ΔNB时，所述中控模块判定所述叶轮装置的实时转速差不在标准范围内，中控模块根据实时转速NS与标准转速NB做进一步的判定。
7.根据权利要求6所述的低噪音燃气发电机组，其特征在于，当所述中控模块判定所述叶轮装置的实时转速差不在标准范围内，中控模块将实时转速NS与标准转速NB进行对比，
当NS＜NB时，所述中控模块判定所述叶轮装置实时转速低于标准转速，中控模块将所述空气开度阀的开度调整至Y2，Y2＝Y1×[1+(NB-NS)/NB]，当所述中控模块将所述空气开度阀的开度调整至Y2时，中控模块根据空气开度阀的开度将所述燃气开度阀的开度调整为X2，X2＝X1×Y2/Y1。
当NS＞NB时，所述中控模块判定所述叶轮装置实时转速高于标准转速，中控模块不对所述低噪音燃气发电机组进行调节。
8.根据权利要求2所述的低噪音燃气发电机组，其特征在于，所述燃气开度阀与所述空气开度阀根据不同种类的可燃气体设置不同的初开度，所述中控模块内设置有可燃气种类矩阵G0、空气开度阀初始开度矩阵y0和燃气开度阀初始开度矩阵x0，
对于可燃气种类矩阵组G0，G0(G1,G2,G3),其中，G1为第一种类可燃气，G2为第二种类可燃气，G3为第三种类可燃气；
对于空气开度阀初始开度矩阵y0，y0(y1,y2,y3),其中，y1第一预设空气开度阀初始开度，y2第二预设空气开度阀初始开度，y3第二预设空气开度阀初始开度；
对于燃气开度阀初始开度矩阵x0，x0(x1,x2,x3),其中，x1第一预设燃气开度阀初始开度，x2第二预设燃气开度阀初始开度，x3第三预设燃气开度阀初始开度。
9.根据权利要求8所述的低噪音燃气发电机组，其特征在于，当采用所述发电机组进行发电前，通过所述中控模块选取可燃气种类以确定空气开度阀的初开度Y0与燃气开度阀的初开度X0，
当可燃气种类为第一种类可燃气G1时，所述中控模块从空气开度阀初始开度矩阵y0中选取第一预设空气开度阀初始开度y1作为空气开度阀的初开度Y0，从燃气开度阀初始开度矩阵x0中选取第一预设燃气开度阀初始开度x1作为燃气开度阀的初开度X0；
当可燃气种类为第一种类可燃气G2时，所述中控模块从空气开度阀初始开度矩阵y0中选取第一预设空气开度阀初始开度y2作为空气开度阀的初开度Y0，从燃气开度阀初始开度矩阵x0中选取第一预设燃气开度阀初始开度x2作为燃气开度阀的初开度X0；
当可燃气种类为第一种类可燃气G3时，所述中控模块从空气开度阀初始开度矩阵y0中选取第一预设空气开度阀初始开度y3作为空气开度阀的初开度Y0，从燃气开度阀初始开度矩阵x0中选取第一预设燃气开度阀初始开度x3作为燃气开度阀的初开度X0。
10.根据权利要求1所述的低噪音燃气发电机组，其特征在于，所述真空静音箱分为内部静音层和外部静音层，所述内部静音层采用多孔静音结构，所述外部静音层采用吸音棉贴附结构，内部静音层和外部静音层之间设置真空层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211102 |