双燃料系统发电机组

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1、柴油&重油双燃料发电机组一、什么是双燃料系统?双燃料系统最大的优势就是节约成本。将传统柴油发电机组改造成以天然气为主燃料的双燃料系统，从而降低运行 成本。它的工作原理是采用各种技术利用天然气并且依靠发动机转速和输出来电 子控制燃气流量。双燃料系统不需要发动机本体结构的改变就能同时拥有两种燃料的优点。在柴油机组上采用廉价的天然气。低速和高速发动机的经济解决方案。灵活多变的燃料。可靠的电力输出。高效、安全而且低排放。更长的发动机寿命，降低维护保养成本。柴油/重油和天然气的双燃料系统改造： 高速发动机需要中央燃气/空气混合器。低速和中速发动机需要独立的燃气阀技术。 双燃料系统节约燃料常用特征：节约运

2、行成本不需要发动机本体结构改动稳定的电力输出依然能利用传统柴油 安全低排放更长的发动机寿命延长维护保养周期图1所示是用90%的燃气代替柴油进行的成本分析图，可以看出双燃料系统 的成本非常低。100%-iO*.ifiCKKKKWOOOOG DieselGas00怖BeforeAfter额定输出时的燃料消耗1 200 000BeforeAlter每年的燃料成本图1成本分析图二、常见问题双燃料系统意味着什么？双燃料系统意味着在同一时间发动机使用两种燃料即柴油和天燃气。天然气 是主燃料而柴油在气缸中被用作燃气和空气的混合气的点火装置。在活塞的压缩 行程快结束时，注入一部分柴油，因此保持原来的柴油机操作

3、方式。康达双燃料系统中采用了什么方法或者技术？康达提供了两种转换技术 一个是针对低速发动机（转速为lOOOrpm）, 另外一是针对高速发动机的（1500rpm,1800rpm）。因此合适的方案是根据发动机 转速和进排气门重叠角来确定的（例如同时打开进排气门）当空气在清洗和冷却气缸时低速机一般有较大的气门重叠角。在双燃料转换 后，继续对气缸的清洗和冷却是有必要的。例如，在气门重叠角时燃气流进入气 缸时，应该避免燃气泄露到排气歧管中（这将引起潜在的危险并导致燃料的损 失）。因此每个气缸都配有专利技术的燃气电磁阀。同时它依靠康达电子控制系 统来控制可变的燃气喷射定时时间。相反，高速发动机只有较小的气

4、门重叠角。因此在涡轮增压器前适合安装一 个中央混合器来保证持续的燃气和空气混合气。燃气的喷射是由节流阀来控制 的。节流阀由康达电子控制系统依靠发动机的输出和转速来控制。如果需要在双燃料和纯柴油燃料模式中切换，需要停机吗？不需要。在发动机运行中就可以实现两种模式的切换（例如不中断负载的供 给）并且是个很流畅的过程。注意，发动机一般以柴油机模式启动，在额定输出 时再打到双燃料运行模式。万一缺气，发动机根据实际负载立即响应，将燃气阀 自动关闭，这样发动机又在纯柴油模式下运行。一旦燃气供给恢复，发动机又将 工作在双燃料模式。能在双燃料发动机上只用柴油吗？可以。双燃料发动机的标准运行模式当然是双燃料。然

5、而，仅用柴油也是可 以的（例如发生燃气紧急事件）并且双燃料发动机用柴油做燃料的参数与之前模 式的参数是一致的。什么因素将降低双燃料系统的输出？双燃料转换之后，发动机额定功率不会降低，并且所有发动机参数如废气温 度，发动机温度以及响应负载情况依然和转换前的柴油发动机参数一致。图2发动机组双燃料转换后对发动机维护保养成本的影响如何？双燃料转换后，发动机维护保养成本一点都没有增加。由于发动机的主要零 部件没有换，而且新的零件都是采用重载设计如燃气电磁阀的保养周期为6000 小时。同时，燃气运行模式意味着燃烧室和涡轮增压器的碳化物含量更少，因此 发动机的维护保养周期反而提高了。双燃料系统的质量保证如何

6、？从运行之日起一年内，也就是运行4000小时前出现任何质量问题，包换。 什么燃料能在双燃料发动机运行？毫无疑问，最适合的燃气肯定是甲烷类气体具有少量的丙烷，如天然气就非 常合适。至于其它燃气，请咨询本公司。液化石油气能不能在双燃料发动机上运行？液化石油气也是可以在双燃料发动机上运行的，但是情况大不同。液化石油 气热值和成份都还可以。液化石油气比天然气更容易爆炸，因此它有爆震的趋势。 当燃气量，燃烧室温度和压力过高或者负载过大的时候，液化石油气会自动着火。 因此为了防止爆震，我们只能降低发动机的输出。例如，液化石油气的成份为 50%的丙烷和50%的丁烷。在液化石油气和柴油比为65%： 35%时，

7、发动机的输 出会降低到额定输出的60%。当然对具体的发动机会有更加精确的计算。压缩天然气或者液化天然气能在双燃料系统上使用吗？因为压缩天然气或者液化天然气的成份都是天然气，因此只要经过合理的降 压就能完全使用。沼气能在双燃料系统上使用吗？至于沼气也是可以在双燃料系统上使用，如果特定的沼气确实合适的话，我 们需要其详细的气体成份和热值。热值可能是沼气区别于其它气的主要参数之 一，其热值比较低。因此在用其替代柴油的时候，我们需要往气缸中加大量的沼 气。这样就存在着技术难题。图3发电机组三、高速双燃料系统的工作原理在空气过滤器后，涡轮增压器前增加一个普通的混合器，其流量的控制由节 流阀控制。节流阀是

8、由康达控制系统根据发动机的输出和转速电子控制的。为了防止爆震，康达有爆震模块，这能保证发动机在更加高效的燃气/柴油 比下运行。 适合高速发动机1200-1800rpm。没有发动机效率或者输出功率的损失。柴油模式和双燃料模式切换流畅。在空气过滤器后，涡轮增压器前增加一个中央混合器。电子控制最大化喷射燃气来保证发动机参数在厂商限定的范围内。没有发动机内部零件结构的改动。双燃料发动机的基本流程燃气进口图4基本流程主要特征完全电子控制更低的电子成本输出功率不降低同样的响应负载能力任何情况下最优化的燃气和柴油比低排放完全可以全柴油运行模式延长维护周期最佳解决方案操作简单发动机类型 高速机（1500rpm

9、, 1800rpm）系统元件混合器带执行器的燃气节流阀双燃料控制器A爆震控制器 传感器（振动，压力，温度等） 燃气阀组（进气歧管，燃气调速器，双截止阀，过滤器，球阀等）图5高速双燃料系统结构图双燃料控制器节流阀爆衰控制器混合器图6高速双燃料系统主要零部件四、低速机工作原理燃气进入气缸进气歧管是由独立安装在进气阀附近的燃气电磁阀控制的。其 中阀是由康达点火控制单元控制的。这系统是直接在进入气缸的进气和排气阀中供给燃气（只针对中低速燃气 机）。这主要为了避免燃气的损失以及阻止燃气进入废气歧管发生危险。系统能用60-90%的燃气替代柴油或者重油。 适合转速低于lOOOrpm，功率大于500KW的发动

10、机没有发动机效率或者输出功率的损失柴油模式和双燃料模式切换流畅燃气由高速电磁阀直接喷射到进气歧管中，每个气缸一个没有发动机内部零件结构的改动气缸排出的废气温度自动平衡双燃料发动机的基本流程燃气进气图7低中速双燃料系统流程 主要特征全自动系统完全高效运行一一只要少量的柴油更低的电子成本输出功率不降低相同的响应负载能力发动机性能稳定低排放完全可以全柴油运行模式延长维护周期最佳解决方案操作简单发动机类型 低速机（750rpm）,涡轮增压 中速机（lOOOrpm左右），涡轮增压系统元件燃气电磁阀带燃气/空气混合电磁阀控制单元双燃料自动控制单元双燃料调速器空气进气歧管的安全阀 燃气阀组（进气歧管，燃气调

11、速器，双截止阀，过滤器，球阀等）補止闵空冷盟谒轮増压誥进气图8低中速双燃料系统结构图发动机控制单元点火控制单元取燃料调速器燃气电克阀图9低中速双燃料系统主要零部件五、工程案例EH AJL,0能轻易地将各种类型的发动机改造成双燃料系统，下面是具体工程实例图 片。Altem Nigeria Lid. KGDA (iKD 6-3a/teS 2270 KVA图10工程案例实例一：下面是0于2008年10月对卡特彼勒3512的改造实例图，其改造前后参数 如表1。表1：改造前后参数对比表项目改造前改造后燃料柴油65%燃气+35%柴油额定功率1020Kwe1020Kwe常用功率800 Kwe800 Kwe图11卡特彼勒3512改造实例图