CN205349514U - 一种300kW天然气发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种300kW天然气发电机组，包括空滤、散热器、减压器、电控调压器、混合器、电子节气门、氧传感器、压力再循环阀、V8燃气发动机、发电机、电控单元和控制柜，减压器输出端与电控调压器输入端相接，电控调压器输出端与混合器输入端相接，电控调压器信号连接电控单元，空滤的输出端与V8燃气发动机增压器入口相接，散热器空气出口与混合器的输入端连接，混合器的输出端连接电子节气门，电子节气门连接V8燃气发动机，氧传感器安装在V8燃气发动机排气管上，电控单元连接氧传感器，电子节气门信号连接电控单元，V8燃气发动机传动连接发电机，电控单元连接控制柜。本实用新型使用方便，天然气发电效率高，集成控制效果好，信息反馈迅速。

Description

一种300kW天然气发电机组

技术领域

本实用新型涉及发电机组技术领域，尤其涉及一种300kW天然气发电机组。

背景技术

目前，大多数天然气发电机组的控制系统，采用的是对发动机各个部位的零部件单独控制的方式，例如点火的控制和转速的控制，均由单独的控制模块控制，这样导致了控制系统凌乱，燃气的利用率低下，特别是在突变负载下，发电机组响应性不够，导致发动机转速波动大。

普遍的天然气发电机组的机组控制系统都不能达到一键起动、一键停机的目的，且并机复杂，发动机电控系统的燃料控制水平不佳。

由于现有技术中存在上述的技术缺陷，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种300kW天然气发电机组，解决天然气发电机组集成控制效果差的问题，同时也解决了天然气发电机组燃气利用率低的问题，能有效的解决上述现有技术存在的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种300kW天然气发电机组，包括空滤、散热器、减压器、电控调压器、混合器、电子节气门、氧传感器、压力再循环阀、V8燃气发动机、发电机、电控单元和控制柜，所述减压器输出端与电控调压器的输入端相接，所述电控调压器的输出端与混合器的输入端相接，所述电控调压器信号连接电控单元，所述空滤的输出端与所述V8燃气发动机的增压器入口端相连，V8燃气发动机的增压器出口端与所述散热器空气入口端相连，散热器空气出口端与所述混合器的输入端连接，所述压力再循环阀安装在散热器空气出口端与所述混合器输入端连接的管路上，所述混合器的输出端连接所述电子节气门，所述电子节气门连接V8燃气发动机，所述电子节气门信号连接所述电控单元，所述氧传感器安装在V8燃气发动机排气管上，所述电控单元信号连接所述氧传感器，所述V8燃气发动机传动连接发电机，所述电控单元连接控制柜。

优选的，所述电控单元、电子节气门、电控调压器、混合器、氧传感器、压力再循环阀、空滤均设有两个。

优选的，所述散热器的冷却液输入端连接所述V8燃气发动机的冷却液输出端，所述散热器的冷却液输出端连接所述V8燃气发动机的冷却液输入端。

优选的，还包括支撑底座，所述发电机、V8燃气发动机、散热器和控制柜均固定在所述支撑底座上。

优选的，所述控制柜上设有运行/停机开关、故障指示灯、故障复位按钮、机组运行指示灯、分闸指示灯、合闸指示灯、蜂鸣器、急停开关、智能控制器和智能断路器，所述智能控制器连接所述电控单元，所述智能控制器连接所述智能断路器。

优选的，所述V8燃气发动机为排量16L的V型活塞式发动机。

本实用新型的有益效果在于：

（1）为了提高燃料利用率，发动机采用稀燃控制。

a.单缸独立高能点火确保缸内燃烧可靠性；

b.宽裕氧传感器采集排气氧浓度，配合电控调压器进行燃料闭环控制；

c.电子节气门全程自动调速；

d.V8燃气发动机采用双电控单元控制，配合对应的电控元件对发动机进行准确控制；

e.减压器根据发动机进气管压力，自动调节天然气入口压力，保证天然气控制的精确性。

（2）机组采用一键启动、停机，操作方便。

机组设置自动和手动两种控制模式，自动控制模式采用一键启动暖机，提升到工作转速，发电准备，自动合闸投送；一键控制冷却停机。

（3）机组保护

运行全过程参与故障检测保护。各传感器采集相应运行数据，当数据出现异常，系统根据设置的故障等级对机组进行故障保护，包括：故障提示，降低功率，强制怠速、停机。

发电机组在大负荷突卸过程中，压力再循环阀通过V8燃气发动机的进气歧管的压力来自动减小进入混合器的入口压力，保护V8燃气发动机，确保发电机组运行正常。

（4）反馈调节

运行过程中，系统采集输出电压、频率，反馈给发电机和发动机自动调节，确保运行过程中电压和频率的稳定性。

本实用新型结构简单，使用方便，天然气发电效率高，集成控制效果好，信息反馈迅速，保证运行稳定。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图中：1-混合器，2-电控单元，3-电控调压器，4-空滤，5-控制柜，6-智能断路器，7-智能控制器，8-发电机控制器，9-发电机，10-V8燃气发动机，11-减压器，12-电子节气门，13-散热器，14-支撑底座，15-压力再循环阀，16-氧传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1-图2示出了本实用新型的一种300kW天然气发电机组，包括空滤4、散热器13、减压器11、电控调压器3、混合器1、电子节气门12、氧传感器16、压力再循环阀15、V8燃气发动机10、发电机9、电控单元2和控制柜5，所述减压器11输出端与电控调压器3的输入端相接，所述电控调压器13的输出端与混合器1的输入端相接，所述电控调压器3信号连接电控单元2，所述空滤4的输出端与V8燃气发动机10的增压器入口端相连，V8燃气发动机10的增压器出口端与散热器13空气入口端相连，散热器13空气出口端与混合器1的输入端连接，所述压力再循环阀15安装在散热器13空气出口端与混合器1输入端连接的管路上，所述混合器1的输出端连接电子节气门12，所述电子节气门12连接V8燃气发动机10，所述电子节气门12信号连接电控单元2，所述氧传感器16安装在V8燃气发动机10排气管上，所述电控单元2信号连接所述氧传感器16，所述V8燃气发动机10传动连接发电机9，所述电控单元2连接控制柜5。

更进一步的，所述电控单元2、电子节气门12、电控调压器3、混合器1、空滤4、压力再循环阀15、氧传感器16均设有两个。

更进一步的，所述散热器13的冷却液输入端连接所述V8燃气发动机10的冷却液输出端，所述散热器13的冷却液输出端连接所述V8燃气发动机10的冷却液输入端。

更进一步的，还包括支撑底座14，所述发电机9、V8燃气发动机10、散热器13和控制柜5均固定在所述支撑底座14上。

更进一步的，所述控制柜5上设有运行/停机开关、故障指示灯、故障复位按钮、机组运行指示灯、分闸指示灯、合闸指示灯、蜂鸣器、急停开关、智能控制器7和智能断路器6，所述智能控制器7连接所述电控单元2，所述智能控制器7连接所述智能断路器6。

更进一步的，所述V8燃气发动机10为排量16L的V型活塞式发动机。

更进一步的，还包括氧传感器16，所述氧传感器设于所述V8燃气发动机10的排气管上，所述氧传感器16连接所述电控单元2。

本实用新型的工作原理如下：

（1）稀薄燃烧控制

天然气从减压器11入口输入，经过减压后输送给电控调压器3，电控调压器3根据电控单元2的指令控制燃料的输出量。燃料的输出量跟入口压力有关，因此需要减压器11根据进气管的空气压力来自动调节输出压力，确保输出燃料控制准确。

空气经过空滤4过滤进入增压器加压，加压后的空气进入散热器13冷却后进入混合器1，与电控调压器3输入到混合器1的燃料充分混合后进入到电子节气门12入口，电子节气门12根据电控单元2发出的开度指令打开电子节气门12，控制混合后的气体进入V8燃气发动机10燃烧。

装在排气管位置的氧传感器16采集排气中的氧浓度含量，反馈给电控单元2，电控单元2根据氧浓度含量的高低调节电控调压器3燃料的输出量，从而实现燃料的精确控制。

（2）一键启动、停机控制

旋转发电机组控制柜5上的运行/停止按钮在运行位置，智能控制器7接收到信号后发出启动指令给电控单元2，电控单元2控制V8燃气发动机10启动、暖机，并采集各传感器数据，同时控制柜5上的机组运行指示灯点亮。当水温达到设定温度时，电控单元2控制V8燃气发动机10提速并保持在1500rpm，此时智能控制器7检测到发电机9输出的电压和频率达到要求后，发出指令控制智能断路器6合闸，同时控制柜5上的合闸指示灯点亮，发电机组开始运行。

旋转发电机组控制柜5上的运行/停止按钮在停止位置，智能控制器7接收到信号后发出停止指令给智能断路器6和电控单元2，智能断路器6分闸，同时控制柜5上的分闸指示灯点亮，电控单元2控制V8燃气发动机10怠速冷却设定的时间后停机。

（3）故障保护

运行过程中，各传感器采集相应运行数据并通过控制线束发送给智能控制器7，当数据出现异常，智能控制器7根据故障设定保护等级对发电机组进行保护，同时控制柜5上的故障指示灯点亮，蜂鸣器发出报警声，故障等级包括：故障提示，降低功率，强制怠速、停机。

（4）反馈调节

当发电机组负载发生变化时，会引起V8燃气发动机10转速的波动和发电机9电压、频率的变化。发电机控制器8会发送电信号给电控单元2进行转速调节，同时发电机控制器8对电压进行自动调节。这样反复的自动快速调节，很好的让发电机组输出的电压和频率保持一致，满足用电设备的要求。

（5）本实用新型300kW天然气发电机组的零部件之间，一般通过适当直径的螺栓、硅胶管、卡箍等标准件进行连接。

（6）本实用新型300kW天然气电机组在现有车用燃气发动机控制系统的基础上，使用内部集成先进的CAN通讯方式、高性能单片机等设备，实现对整个机组的有效控制，操作方便，控制精确。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种300kW天然气发电机组，其特征在于：包括空滤、散热器、减压器、电控调压器、混合器、电子节气门、氧传感器、压力再循环阀、V8燃气发动机、发电机、电控单元和控制柜，所述减压器输出端与电控调压器的输入端相接，所述电控调压器的输出端与混合器的输入端相接，所述电控调压器信号连接电控单元，所述空滤的输出端与V8燃气发动机的增压器入口端相连，V8燃气发动机的增压器出口端与散热器空气入口端相连，散热器空气出口端与混合器的输入端连接，所述压力再循环阀安装在散热器空气出口端与混合器输入端连接的管路上，所述混合器的输出端连接电子节气门，所述电子节气门连接V8燃气发动机，所述电子节气门信号连接电控单元，所述氧传感器安装在V8燃气发动机排气管上，所述电控单元信号连接所述氧传感器，所述V8燃气发动机传动连接发电机，所述电控单元连接控制柜。

2.如权利要求1所述的300kW天然气发电机组，其特征在于：所述电控单元、电子节气门、电控调压器、混合器、氧传感器、压力再循环阀、空滤均设有两个。

3.如权利要求1所述的300kW天然气发电机组，其特征在于：所述散热器的冷却液输入端连接所述V8燃气发动机的冷却液输出端，所述散热器的冷却液输出端连接所述V8燃气发动机的冷却液输入端。

4.如权利要求1所述的300kW天然气发电机组，其特征在于：还包括支撑底座，所述发电机、V8燃气发动机、散热器和控制柜均固定在所述支撑底座上。

5.如权利要求1所述的300kW天然气发电机组，其特征在于：所述控制柜上设有运行/停机开关、故障指示灯、故障复位按钮、机组运行指示灯、分闸指示灯、合闸指示灯、蜂鸣器、急停开关、智能控制器和智能断路器，所述智能控制器连接所述电控单元，所述智能控制器连接所述智能断路器。

6.如权利要求1所述的300kW天然气发电机组，其特征在于：所述V8燃气发动机为排量16L的V型活塞式发动机。