天然气发电机组幻灯片.ppt
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1、天然气发电机组第1页,共37页,编辑于2022年,星期五1、概况2、与柴油机的区别 (1)关键部件 (2)进气部分 (3)点火系统 (4)气门间隙 (5)控制部分3、结论第2页,共37页,编辑于2022年,星期五 我厂的我厂的500kW500kW增压燃气发电机组是以天然气等高热值气体为燃料的点火式气体机,增压燃气发电机组是以天然气等高热值气体为燃料的点火式气体机,主要与西门子技术发电机配套。其发动机部分是在主要与西门子技术发电机配套。其发动机部分是在T12V190T12V190型燃气机基础上开发的新型燃气机基础上开发的新产品,两种机型的通用化程度很高。此发动机在产品,两种机型的通用化程度很高。
2、此发动机在T12V190T12V190型非增压机型的基础上增加型非增压机型的基础上增加了增压系统和中冷系统,冷却系统采用高低温循环分开的方式,高温循环冷却气缸、了增压系统和中冷系统,冷却系统采用高低温循环分开的方式,高温循环冷却气缸、机体、气缸盖等高温部件,低温循环冷却增压后的燃气、空气以及油冷器。进气方式机体、气缸盖等高温部件,低温循环冷却增压后的燃气、空气以及油冷器。进气方式上采用美国上采用美国IMPCOIMPCO公司生产的公司生产的200T-1200T-1型混合器,属于自然吸气型。型混合器,属于自然吸气型。概况第3页,共37页,编辑于2022年,星期五 柴油机采用的是柴油机采用的是型活塞
3、。型活塞。关键(活塞)关键(活塞)与柴油机的区别与柴油机的区别 天天然然气气发发电电机机组组采采用用的的是是盆盆型型结构。结构。第4页,共37页,编辑于2022年,星期五关键部件(活塞)关键部件(活塞)与柴油机的区别与柴油机的区别 天然气发电机组采用盆型结构有两个原因。天然气发电机组采用盆型结构有两个原因。1 1、可可以以减减小小压压缩缩比比。天天然然气气发发电电机机组组的的压压缩缩比比不不能能太太大大,否否则则容容易易爆爆燃。天然气发动机采用燃。天然气发动机采用8.38.3:1 1的压缩比,而柴油机压缩比为的压缩比,而柴油机压缩比为1414:1 1。3 3、天天然然气气发发动动机机没没有有像
4、像柴柴油油机机那那样样要要求求油油空空气气在在燃燃烧烧室室内内形形成成气气相相混混合合物物,因因此此其其活活塞塞顶顶部部为为平平形形的的,而而且且由由于于天天然然气气发发动动机机燃燃烧烧室室温温度度比比柴柴油油机机高高许许多,若做成各种形状,则边缘、底台和口缘处将因持续高温而烧坏。多,若做成各种形状,则边缘、底台和口缘处将因持续高温而烧坏。第5页,共37页,编辑于2022年,星期五关键部件(凸轮轴)关键部件(凸轮轴)与柴油机的区别与柴油机的区别 天天然然气气发发动动机机凸凸轮轮轴轴与与柴柴油油机机线线型型不不同同。柴柴油油机机气气门门重重叠叠角角是是128128,这这样样可可以以有有较较充充足
5、足的的扫扫气气时时间间,能能够够将将气气缸缸、气气门门、气气缸缸盖盖等等高高温温部部件件的的温温度度降降下下来来。而而天天然然气气发发动动机机的的气气门门重重叠叠角角是是2222,扫扫气气只只能能通通过过活活塞塞推推出出,不不能能大大面面积积扫扫气气。这这也也是是燃燃气气机机排排温温比比柴柴油油机机高高许许多多的的原因之一。原因之一。第6页,共37页,编辑于2022年,星期五关键部件(凸轮轴)关键部件(凸轮轴)与柴油机的区别与柴油机的区别第7页,共37页,编辑于2022年,星期五 天天然然气气发发动动机机采采用用双双增增压压器器结结构构,属属于于变变压压系系统统,即即脉脉冲冲系系统统,使使排排
6、气气管管中中压压力力造造成成尽尽可可能能大大的的压压力力变变动动。分分支支排排气气管管所所连连各各缸缸排排气气必必须须不不相相重重叠叠,一一般般排排气气脉脉冲冲波波延延续续时时间间为为240240曲曲轴轴转转角角。另另外外由由于于甲甲烷烷燃燃烧烧后后体体积积保保持持不不变变,而而柴柴油油燃燃烧烧后后体体积积变变大大,所所以以选选择择增增压压器器时时也也要要注注意意,燃燃气气机机的增压器压气轮相比要小一些。的增压器压气轮相比要小一些。与柴油机的区别与柴油机的区别654321121011987气缸增增压压器器关键部件(增压器)关键部件(增压器)第8页,共37页,编辑于2022年,星期五 变变压压系
7、系统统相相对对于于恒恒压压系系统统在在废废气气能能量量利利用用和和扫扫气气过过程程组组织织方方面面有有着着明明显显的的优优点点,但但是是随随着着增增压压压压力力p pk k的的提提高高,在在废废气气能能量量利利用用方方面面的的优优越越性性就就逐逐渐渐损损失失。在在低低增增压压时时(p pk k0.15MPa0.15MPa)恒恒压压系系统统中中的的p pT T甚甚低低,当当排排气气阀阀刚刚打打开开时时,压压力力p pb b远远高高于于p pT T,随随着着气气体体自自气气缸缸中中排排除除,气气缸缸中中的的压压力力不不断断下下降降,在在气气缸缸压压力力下下降降至至p pT T以以前前,气气流流通通
8、过过排排气气阀阀将将产产生生强强烈烈的的节节流流作作用用,这这是是能能量量损损失失的的主主要要原原因因。另另外外,流流出出排排气气阀阀时时的的高高速速气气流流进进入入排排气气管管后后,由由于于排排气气总总管管较较粗粗,流流速速大大大大降降低低,大大量量的的动动能能通通过过气气体体分分子子相相互互撞撞击击、摩摩擦擦和和形形成成涡涡流流而而损损失失。相相反反,在在高高增增压压时时(p pk k0.25MPa0.25MPa),恒恒压压系系统统中中可可以以建建立立的的p pT T就就较较高高,这这时时节节流流损损失失就就相相应应减减少少。进进入入排排气气总总管管中中的的流流速速也也相相应应降降低低,动
9、动能能损损失失也也减减小小。恒恒压压系系统统涡涡轮轮前前压压力力恒恒定定,涡涡轮轮喷喷嘴嘴环环全全进进气气,涡涡轮轮的的效效率率较较高高,所所以以应应采采用用恒恒压压系系统统。我我厂厂燃燃气气机机或或柴柴油油机机的的增增压压压压力力一一般般都低于都低于0.2MPa0.2MPa,所以一般采用变压系统。,所以一般采用变压系统。与柴油机的区别与柴油机的区别关键部件(增压器)关键部件(增压器)第9页,共37页,编辑于2022年,星期五进气部分(空气)与柴油机的区别与柴油机的区别空气流程图空气流程图空气 两个增压器混合器 中冷器 蝶门 进气管 气缸气缸 气缸盖第10页,共37页,编辑于2022年,星期五
10、进气部分(燃气)与柴油机的区别与柴油机的区别燃气流程图燃气流程图燃气 调压阀 进气管 混合器 蝶门 气缸盖气缸盖 气缸第11页,共37页,编辑于2022年,星期五进气部分与柴油机的区别与柴油机的区别调节阀平衡管第12页,共37页,编辑于2022年,星期五进气部分与柴油机的区别与柴油机的区别接平衡管接平衡管调压阀外形调压阀外形第13页,共37页,编辑于2022年,星期五进气部分与柴油机的区别与柴油机的区别锥形阀锥形阀接调压阀接调压阀混合器外形混合器外形 这这 是是 美美 国国 IMPCO公公 司司 生生 产产 的的200T-1型混合型混合器。器。第14页,共37页,编辑于2022年,星期五进气部
11、分与柴油机的区别与柴油机的区别 随随发发动动机机负负荷荷的的变变化化,混混合合器器受受调调速速器器的的控控制制与与调调节节,以以增增减减混混合合气气的的供供给给量量,适适应应发发动动机机功功率率的的需需要要。该该混混合合器器利利用用混混合合器器前前后后的的空空气气压压差差来来控控制制燃燃料料气气锥锥形形阀阀的的开开度度。当当进进入入混混合合器器的的燃燃料料气气压压力力保保持持定定值值时时,可可使使所所形形成成的的混混合合气气中中空空气气与与燃燃气气的的体体积积比比不不变变,使使空空燃燃比比不不因因负负荷荷不不同同而而变变。这这对对发发动动机机的的工工况况至至关关重重要要。图图中中空空气气从从1
12、进进入入混混合合器器,可可燃燃气气从从混混合合器器内内一一根根两两端端有有锥锥形形阀阀的的横横管管进进入入混混合合器器。该该横横管管两两端端的的两两个个锥锥形形阀阀装装在在膜膜片片总总成成4中中,模模片片上上有有弹弹簧簧3。当当混混合合器器不不工工作作时时,两两边边的的膜膜片片在在弹弹簧簧的的作作用用下下与与混混合合器器体体5的的侧侧壁壁紧紧贴贴,并并带带动动上上述述锥锥形形阀阀堵堵住住横横管管的的两两端端口口而而阻阻止止可可燃燃气气的的通通过过,使使发发动动机机停停机机。当当发发动动机机开开始始工工作作时时,活活塞塞吸吸气气所所造造成成的的负负压压传传到到膜膜片片处处,并并通通过过膜膜片片座
13、座上上的的小小孔孔将将负负压压传传到到膜膜片片弹弹簧簧的的一一侧侧,使使盖盖2空空间间的的压压力力降降低低,从从而而在在空空气气管管内内的的压压力力作作用用下下将将膜膜片片向向两两侧侧推推开开,空空气气就就按按箭箭头头方方向向进进入入混混合合器器。同同时时膜膜片片带带动动锥锥形形阀阀向向两两侧侧拉拉开开,可可燃燃气气进进入入混混合合器器。从从而而形形成成可可燃燃气气空空气气混混合合气气而而进进入气缸。入气缸。第15页,共37页,编辑于2022年,星期五进气部分与柴油机的区别与柴油机的区别 柴柴油油机机混混合合气气的的浓浓度度范范围围较较宽宽,过过量量空空气气系系数数达达到到1.63.0。其其中
14、中小小值值用用于于冷冷启启动动时时,大大值值用用于于经经济济负负荷荷时时。而而气气体体发发动动机机不不存存在在在在进进气气过过程程中中燃燃料料由由液液态态变变为为气气态态的的问问题题,因因而而也也没没有有未未参参加加燃燃烧烧的的液液态态剩剩余余燃燃料料。所所以以,气气体体燃燃料料发发动动机机混混合合气气浓浓度度的的变变化化范范围围很很小小,一一般般af 1.051.15,即即只只有有515的过量空气。的过量空气。液液体体燃燃料料发发动动机机的的液液体体燃燃料料进进入入气气缸缸时时,占占气气缸缸体体积积很很小小;而而气气体体燃燃料料发发动动机机的的气气体体燃燃料料进进入入气气缸缸内内要要占占其其
15、相相当当大大的的体体积积。所所以以气气体体燃燃料料发发动动机机用用增增加加混混合合气气浓浓度度的的方方法法来来增增加加发发动动机机输输出出功功率率,就就不不如如液液体体燃燃料料发发动动机机那那样样显著而有效。显著而有效。液液体体燃燃料料进进入入气气缸缸有有一一个个气气化化吸吸热热过过程程,其其进进气气门门和和排排气气门门因因吸吸热热过过程程而而降降温温。气气体体燃燃料料发发动动机机的的气气门门无无此此过过程程。所所以以,如如果果气气体体燃燃料料发发动动机机的的混混合合气气过过浓浓,势势必必加加重重过过后后燃燃烧烧,造造成成排排气气温温度度和和排排气气门门的的温温度度增增加加。这这也也是是燃燃气
16、气机机排排温较高的原因之一。温较高的原因之一。第16页,共37页,编辑于2022年,星期五进气部分与柴油机的区别与柴油机的区别采用新概念预燃技术放大点火能量,实现多点点采用新概念预燃技术放大点火能量,实现多点点火,提高混合气燃烧速度。燃气在气缸内充分燃烧,火,提高混合气燃烧速度。燃气在气缸内充分燃烧,提高了热效率。此预燃技术与传统预燃技术有质的区提高了热效率。此预燃技术与传统预燃技术有质的区别,属于低容积预燃室,废气排出更加容易,发动机别,属于低容积预燃室,废气排出更加容易,发动机的热负荷也得到有效降低。功率也相应的提高的热负荷也得到有效降低。功率也相应的提高1010,使发动机的性价比更具有优
17、势。该技术为开发大功率、使发动机的性价比更具有优势。该技术为开发大功率、大缸径燃气机提供了技术保证,同时提高了我厂燃气大缸径燃气机提供了技术保证,同时提高了我厂燃气机在天然气、沼气、煤层气等领域的应用水平。此技机在天然气、沼气、煤层气等领域的应用水平。此技术获国家专利。术获国家专利。预燃室第17页,共37页,编辑于2022年,星期五点火系统与柴油机的区别与柴油机的区别 气体燃料发动机点火系统与柴油机明显不同,与汽油机相比也有明显区别。柴油机采用压燃,无需点火系统,因此柴油机压缩比相对比较大。与汽油机相比一般天然气发动机比较大,缸径大,压缩比也比汽油机高,因此需要大点火能量的点火系统,点火电压也
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