[发明专利]一种燃气内燃发电实验台架

说明书

本发明涉及一种燃气内燃发电实验台架，属于发电机技术领域。该实验台架包括燃气进气系统、空气进气系统、发动机控制系统、混合增压系统、发电机控制器、发电机和发动机等组成。其特征在于：所述的控制系统能够精确控制燃料和空气进入量，使发动机高效燃烧。管道气(1)先后经调压器(2)、过滤器(3)进入燃料喷射阀(4)，管道气(1)经燃料喷射阀(4)再与发动机(6)排出的废气、新鲜空气(9)在增压器(7)中增压，增压完成后再送入发动机(6)的进气口。本发明具有环保的优点外，还具有起动及运行可靠、电压及频率的精度高、体积小、重量轻、维护简单和噪音小等优点。

技术领域

本发明属于发电机技术领域，涉及一种燃气内燃发电实验台架。

背景技术

分布式发电机以天然气和柴油居多。相比柴油发电机组，天然气发电机组在起动时间、控制精度、噪音和成本方面具有突出的优势；而与燃气轮机组相比，内燃机组的变工况特性、受海拔和环境温度影响程度及成本更具竞争力。因此，开发先进的燃气内燃发电实验台架是发展燃气内燃机发电产业的关键之一。

专利CN208686493U公开了一种燃气分布式能源系统，通过一种热电三联供、最大限度的降低了运行的能耗。该专利的结构简单，但其仅仅搭建了一个系统，没有涉及到控制等核心的技术和研究方案。

专利CN209655621U公开了一种天然气分布式能源系统，通过合理的设计能够对烟气余热的深度利用做到了制冷制热季均高效利用，与单制热余热利用技术相比缩短了设备的投资回收期。该专利虽在余热利用方面有突破，但缺乏对不确定工况的有效应对，其稳定性方面还缺乏不足。

专利CN206160341U公开了一种燃气内燃机驱动冰蓄冷空调系统，通过采用制冷机组与蓄冰槽的联合运行，利用发电机产生的余热进行吸收制冷，增加了发电机的负载率并提高了整个系统的效率。虽然该专利有利于提高燃气系统的效率，但尚未涉及核心的控制技术，难以有效跟随系统载荷的变化，在稳定性控制方面还存有不足。

专利CN108564216A公开了一种基于动态规划的储能型CCHP系统及其运行优化方法，发明分两次离散化并使用动态规划求解，从而大大减少了计算量。相对于传统线性规划、遗传算法等算法的求解结果，本发明能够保证在同等精度下求得最优解。该专利在理论求解方面做出了创新，如何将其与具体的系统进行结合还没有看到。

有必要指出，电子控制系统完全控制燃气内燃机的火花塞点火、燃料供给和空气供应，实现与电气开关设备和制冷、供热及发电模块的集成，是燃气内燃发电机组的“大脑”。燃气内燃机组主要采用伍德沃德、海因兹曼等发动机管理系统控制发电机组，未完全掌握核心技术，很难实现稳态速度、发电机频率和空气/燃料比的精确控制。因此，在实现低燃料消耗、最佳扭矩排放及系统集成方面会受制于人。

总之，现有的燃气内燃机发电技术在核心技术突破方面还存在不足，尤其是难以适应变工况的现实。大部分天然气发动机都是从柴油机简单改装而来，其发电效率普遍在36％(卡特彼勒在43％，MTU在44.3％)，导致其缺乏成本和技术推广的优势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种燃气内燃发电实验台架。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：