[发明专利]一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法

说明书

本发明公开了一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，燃气浓度为燃气中甲烷浓度，包括燃气发电机组未成功启动时，所进行的开环燃气浓度自学习启动控制步骤，即发动机ECU通过内部逻辑燃气浓度自学习至变化后的燃气浓度值，从而实现机组顺利启动；燃气发电机组成功启动时，所进行的闭环燃气浓度自学习控制步骤，即发动机ECU根据氧传感器的闭环数据继续反复微调燃气甲烷浓度值，最终精确地自学习至变化后的燃气甲烷浓度值，使得燃气发电机组能轻松应对燃气中甲烷浓度的变化。该控制方法使燃气发电机组更好的在沼气、瓦斯气、生物质气等易变甲烷浓度的燃气气质下，精确地控制燃气阀喷入量和空燃比，从而实现安全稳定运行。

技术领域

本发明属于燃气发电机组控制技术领域，尤其是涉及一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法。

背景技术

目前，燃气发电机组已经广泛应用在石油开采、煤炭开采、分布式能源等领域，燃气发电机组主要由燃气发动机和发电机两部分构成。

我国拥有丰富的天然气资源，其中沼气、瓦斯气、生物质气等以甲烷为主要可燃气体的低浓度燃气为燃料的发电机组在整个燃气机组行业中占相当大的比例。但由于沼气、瓦斯气、生物质气等类型的燃气多为人工发酵得来，燃气浓度是指燃气中甲烷浓度，燃气中甲烷浓度受大气温度、湿度以及原料的不同而不同，甚至在一天内的上午和下午产出的燃气中甲烷浓度也差异较大。其中瓦斯气在抽取的过程中往往会混入空气，瓦斯气中甲烷比例往往不可控，尤其是低浓度瓦斯气利用率很低。

目前绝大多数低浓度燃气发电机组为了适应燃气成分的变化，采用比例式混合器或者文丘里式混合器，而仅采用上述混合器来适应甲烷浓度变化，其效果往往有限的；还有一些燃气发电机组利用氧传感器进行闭环控制，但是受其闭环调节能力的限制，也往往无法适应燃气中成分的快速变化。在生产期间，燃气发电机组的使用过程中经常会出现由于燃气浓度的突然变低导致无法启动的现象发生；相反，有些情况下燃气浓度突然增加则会导致燃气发电机组放炮、爆震甚至拉缸的情况发生，给客户带来经济财产损失。

由于燃气浓度的变化导致燃气发电机组无法正常工作，一般得需要燃气发电机组制造厂家进行现场重新调试，或者需要客户自己调整燃气阀的开度，费时费力，而且调节的难度较大、精度不高，燃气发电机组很难工作在合适的混合气浓度范围内，加速了燃气发电机组的磨损，降低使用寿命。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术中存在的不足，提出了一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，该控制方法使燃气发电机组在易变甲烷浓度的燃气气质下，能精确地控制燃气阀喷入量和空燃比，从而实现安全稳定运行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种燃气发电机组燃气浓度自适应控制方法，所述燃气浓度为燃气中甲烷浓度，包括:

燃气发电机组未成功启动时，所进行的开环燃气浓度自学习启动控制步骤；

燃气发电机组成功启动时，所进行的闭环燃气浓度自学习控制步骤。

进一步，所述开环燃气浓度自学习启动控制步骤包括：

(a1)当燃气发电机组未成功启动时，检查判断燃气发电机组中发动机、燃气管路是否出现故障；

(b1)如果发动机、燃气管路出现故障，则排出所述故障，重新启动；

(c1)如果发动机、燃气管路未出现故障，判定为燃气浓度变化所致，则需手动闭合自学习开关，发动机ECU接收到自学习信号后激活开环燃气浓度自学习启动控制，进入步骤(d1)；

(d1)预设启动钥匙循环下连续启动燃气发电机组的最大次数为N；每启动一次燃气发电机组,发动机ECU自动改变燃气浓度设定值一次，直至燃气发电机组n次启动成功，其中n≤N；发动机ECU保存n次启动燃气发电机组时所使用的燃气浓度值，关闭开环燃气浓度自学习启动控制,并进入所述闭环燃气浓度自学习控制步骤；