[发明专利]一种控制沼气发电机组稳定运行的方法

摘要

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。

主权项

1.一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，其特征在于：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；S_1‑3、开始台架试验，向所述沼气发电机组通入沼气燃料，该沼气燃料中甲烷含量为40％，通过所述发动机ECU获取甲烷该含量下的所述发动机的缸压、排气温度、点火能量、火焰燃烧参数，并计算得出甲烷该含量下所述发动机在0kw时对应的最佳点火角度a₁₁、最佳空燃比b₁₁、最佳点火能量值c₁₁以及最佳点火持续时间d₁₁，按所述发动机的功率变化梯度依次递增所述发动机的功率，得出甲烷该含量下所述发动机不同功率对应的最佳点火角度a_x1、最佳空燃比b_x1、最佳点火能量值c_x1以及最佳点火持续时间d_x1，试验至所述发动机的功率达到额定功率为止；S_1‑4、把沼气燃料的甲烷含量在40％的基础上依次递增一个梯度，分别得出甲烷各种含量情况下，所述发动机从0kw开始按照功率变化梯度依次递增至额定功率所对应的各最佳点火角度a_xx、最佳空燃比b_xx、最佳点火能量值c_xx以及最佳点火持续时间d_xx，直至甲烷含量含梯度递增至70％为止；S_1‑5、根据台架试验S_1‑3步骤、S_1‑4步骤获得的参数绘制表格，并且写入所述发动机ECU内；步骤二、安装启动所述沼气发电机组运抵使用场地后，利用沼气检测设备测定机组启动时沼气燃料内的甲烷含量，并写入所述发动机ECU内；如设备不齐全无法获知机组启动时沼气燃料内的甲烷含量，通过试错启动机组；步骤三、判断甲烷实际含量是否与试错启动设定的甲烷含量一致机组启动后，所述发动机ECU检测到所述发动机已处于工作转速运行状态，根据排气管处氧传感器的检测确定此时的空燃比λ₁，并与所述发动机ECU内部预设的目标λ进行比对，所述目标λ即为最佳空燃比b₁₁、最佳空燃比b_x1或最佳空燃比b_xx，当│λ₁‑λ│＞N时，则判定沼气燃料中甲烷实际含量与所述发动机ECU内的设定含量不一致，机组通过激活甲烷含量自适应计算策略进入稳定运行状态；当│λ₁‑λ│≤N时，则判定沼气燃料中甲烷实际含量与所述发动机ECU内的设定含量误差很小，可不作调整，机组已为稳定运行状态。