[发明专利]一种控制沼气发电机组稳定运行的方法

说明书

本发明公开了一种控制沼气发电机组稳定运行的方法，与沼气发电机组的发动机ECU配合使用，包括台架试验，预设参数、安装启动、判断甲烷实际含量是否与试错启动设定的甲烷含量一致等步骤，本发明的沼气发电机组在实际运行中，沼气燃料中的甲烷含量是变化的，通过氧传感器和发动机ECU配合，判断并计算出沼气燃料中甲烷的实际浓度值，当甲烷的实际浓度值与发动机ECU内同功率下的设定值一致或相差不大时，则机组在此状态下继续运行即可，若两者相差过大，则需要在高能点火系统的配合下，调整发动机ECU内的各项最佳值，使机组最终运行在最佳的稳定状态下，从而避免了因甲烷浓度变化导致的机组无法正常运行的问题，且机组调整自动灵活，无需人为干预。

技术领域

本发明涉及沼气发电机组技术领域，尤其涉及一种控制沼气发电机组稳定运行的方法。

背景技术

沼气是粪便、秸秆、垃圾等有机物质，在一定的温度、水分、酸碱度且在厌氧的条件下，经过沼气菌的发酵作用产生的。根据相关资料显示，沼气中主要成分为甲烷和二氧化碳，还有少量氮气、硫化氢等，其中甲烷含量为40％～70％、二氧化碳占30％～50％，据此可见甲烷和二氧化碳含量之和占沼气成分的95％以上，如果能有效利用沼气是节能环保的重要手段之一，沼气发电机组便应运而生。

沼气发电机组是以沼气为燃料的发电机组，其中可供发动机利用的为沼气中的甲烷，而二氧化碳为惰性气体，无提供做功的能量。目前沼气发电机组已经广泛应用在养殖场、垃圾处理厂、酒精厂等行业中，对人们的环境改善和经济效益影响巨大。

因为沼气的产生受环境因素以及发酵菌活性的影响严重，在一年四季中沼气内甲烷的含量非常不稳定，甚至一天中受晚上和白天气温不同的影响，发酵罐中产生的沼气甲烷浓度也是不一样的。沼气发电机组在运行过程中因为沼气中甲烷含量的变化，极可能会导致进入缸内燃烧的混合气的浓度也随之变化，使得机组做功稳定性变差，甚至出现功率不足的现象，严重的还会造成机组熄火以至于无法正常运行。

为了解决甲烷含量变化导致机组运行不稳定的问题，有采用根据不同的甲烷浓度对应设置不同的点火角度的方法的，来适应不同甲烷浓度下缸内的燃烧状况。但实际上这种技术手段仅考虑了某一稳定甲烷浓度下的燃烧情况，没有考虑机组实际运行中甲烷浓度随机变化的状况，即机组运行时发动机ECU无法判断甲烷浓度已经发生变化，因此无法自行切换至相应变化后的甲烷浓度下的点火角度运行，因此机组运行的灵活性差，还是不能从根本上消除甲烷浓度随机变化对机组运行产生的不良影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种随甲烷含量变化，自动调整运行状态的控制沼气发电机组稳定运行的方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种控制沼气发电机组稳定运行的方法，与沼气发电机组的发动机ECU配合使用，包括以下步骤，

步骤一、台架试验，预设参数

S_1-1、完成发动机、发动机ECU、燃气发电机的组装，形成所述沼气发电机组；

S_1-2、所述沼气发电机组使用的沼气燃料中，甲烷含量为40％～70％、二氧化碳含量为30％～50％、余量为氮气、硫化氢的混合气体，二氧化碳、氮气、硫化氢均为不提供做功能量的气体，在台架试验时将氮气、硫化氢的混合气体均视为二氧化碳，并在所述发动机ECU内将沼气燃料组分重新划分并确定含量，其中甲烷含量为40％～70％、二氧化碳含量为30％～60％，并设定台架试验时甲烷含量变化的梯度，设定所述发动机的功率变化梯度；