纯沼气发电技术试验初探.doc

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1、纯沼气发电技术试验初探尤滨乾杨丽陆志杰海宁市新能源技术服务站摘要：试验以IHCT-X沼气发电机组为对象，研宄了点火提前角对机组排温和功率的影响，以及过量空气系数与机组排温、功率、热效率之间的关系■并在此基础上，对点火提前角和过量空气系数进行/优化设置，为进一步研发更高性能的纯沼气发电机组提供科学依据。关键词：沼气发电

2、过量空气系数■点火提前角■功率■作者简介：尤滨乾男，浙江海宁人，工程师，学士，从事农村能源技术推广工作，C-in>9€

3、I.MlO作者简介：陆志杰，c-iudumM22iiei

4、.Mio收稿日期：29OM-MhUMrfwl：浙江省海宁市同仁养殖园区常

5、年存栏生猪约fcH•头，2HI年建成沼气工程■座，厌氧池容年产沼气约曲万胃。鉴于园区口常炊事用气有限，@解决富余沼气空排问题，当时引进了2台沼气发电机，功率分别为8•和vp_。由于2台发电机均采用“沼气-柴油”双燃料混合动力，随着油价高i成木不断提高，园区于2«1•年引进纯沼气发电机组I套。为保障机组稳定运行，海宁市新能源技术服务站协调厂家温州中盛畜牧设备冇限公司在园区内设立服务网点，同时建立组装调试车间共同开展更高性能的纯沼气发电机组的研发工作13。本文以IH€T-1C沼气发电机组的试验研发为实例，对影响沼气发电机组运行性能的主要参数及其互为和关性进行了探讨，以

6、期进一步推动沼气发电技术发展。I材料与方法LI材料试验在浙江省海宁市斜桥镇同仁养殖园区进行。供试沼气#电机组由温州中盛畜牧设备有限公同生产、型号为IMCT-K额定功率IH<额定转速Im额定电压4MV额定电流IMk额定频率额定功率因数•.篡滞后。供试沼气取自同仁沼气工程，甲烷浓度约其他主要试验仪器设备有气体分析仪、气体流量计、气体温度计、水温计、手持转速表、万用表等。L2方法试验分为2部分。第一部分、研究点火提前角对排气温度和功率的影响、并确定合理的点火提前角I第二个部分，研究过量空气系数A对功率和排气温度、发动机失火、沼气耗气率的影响，并确定合理的a值p«ao点

7、火提前角和负荷对排气温度的影响。使用电子调速器，观察记录转速同定为■•M点火提前角分%设定为23°、24°、2T、2T、2T，负荷分别为•、》、《•、，、IH<¥时的排气温度。点火提前角对功率的影响:取消电子调速器。观察记录转速为I•••■>•■*，节气门固定，点火提前角分别为23°、24°、2T、2T、2T、2T、2T时的功率值。过量空气系数X对功率和排气温度的影响。节气门全开、观察记录转速为IH*过量空气系数入值分别为會.囂、會.，、！••、LI、L2、L3、L4时的排气温度和功率值。过量空气系数A对发动机失火@影响。使用电子调速器，观察记荥发电机组分别在转

8、速bH负荷•<和转速■•••&•■*、负荷Tt付，过量空气系数入值分别调整为ilkI、12••…、直至出现发动机失！火公的碳氢化合物浓度。过量空气系数X对耗气率的影响。转速为负荷为观察记录过量空气系数入值分别为•.《、H!••、II、L2、L3、14/LS时的沼气辩气量。a结果与分析xI点火提前角和负荷对排气温度的影响由表I可知，机组排气温度随点火提前角的增大而减小、随负荷的增大而增大。相对于负荷来说，点火提前角对排气温度的影响更为明显，因此.点火提前角是决定排气温度的重要因素。表I不同点火提前角和负荷下的排气温度下载原表2.2点火提前角对功率的影响在进气量

9、一定的情况下，增大点火提前角，发电机功率先升高再回落。点火提前角分别为25°、24°、2«°、2b°、2T、21°、2T、M°、31°和》°时.发电机功率分别达到IH、wg、IM、IB、114,■»、in、in、in,114V功率值出现反转的原因可能是:点火提前角过大时，活塞未到达上止点就开燃沼气做功，从而抵消了一部分有用功，致使总功率减小。根据经验建议采用的点火提前角为明顧大负荷功率值对应的点火提前角减小4°，即为24°。X3过量空气系数X对功率和排气温度的影响由表2可知，降低排气温度可以通过增大过量空气系数A值实现，增大功率可以通过减小A值实现，两者互为矛盾。

10、因此，既要保证机组在较大功率不运行，又耍降低排气温度使机组运行稳定，必须在降低A值的同时采取其他辅助手段进一步降低排气温度.以保证机组_运行的可靠性。表2不同过量空气系数下的排温和功率下载原表X4过量空气系数X对发动机失火的影响由表3可知，随着过量空气系数a值的增大，碳氢化合物浓度aa＞先减小再急剧增大。尾气排放浓度出现反转的原因是空气过量导致发动机出现失火现象。当转速为bH吋、基本不出现失火现象■当转速达到Im时，基本不出现失火现象。表3不同过量空气系数下的碳氢化合物浓度下载原表XS过量空气系数X对耗气量的影响由表3可知，随着过量空气系数A值的增大，单位发电量的

11、沼气消耗率