Z6190ZLDK沼气发电机组的研制.pdf

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1、2012年第1期(总第127期)内燃机与动力装置I．C．E&Powerplant2012年2月【设计开发】Z6190ZLDK沼气发电机组的研制胡元东(胜利油田胜利动力机械有限公司，山东东营257032)摘要：本文介绍了由C6190Z柴油机改制为单一燃料(沼气)发动机，并配置成发电机组的研制开发过程，论述了其结构特点、主要性能以及使用情况等。关键词：沼气；发动机；发电机组中图分类号：TK432文献标志码：B文章编号：1673—6397(2012)01-0019—03DevelopmentofZ6190ZLDKG

2、asGeneratorHUYuan—-dong(ShengliOilFieldShengliPowerMachineryGroupCo．，Ltd，Dongying257032，China)Abstract：Thepaperintroducestheprocessofdevelopmentofakindofmono—fuel(biogas)enginemodifiedbyC6190ZLdieselengineaswellasthegeneratorsetanddiscussesthestructurechara

3、cteristics，mainperformanceandapplication．KeyWords：Biogas；Engine；GeneratorSetMJ／m。表1给出了沼气的组分和主要特性。引言表1沼气的组分和主要特性组分(体积分数)／％体积低热值／质量低热5／随着国民经济的快速增长，国内现有的电力资CH4C02H2N2+H2S等MJ·13q一3MJ·源已连续几年无法满足企业的生产需要。同时，随60～6825～350～5微量20～2330—33着火温度／最大焰速／理论混合气理论混合气着世界石油能源的逐渐枯

4、竭以及全世界范围内节能辛烷值甲烷值℃体积热值／质量热值／cm．s一1环保意识的增强，人们越来越认识到可燃气体回收MJ·nl—jMJ·一12O～130l30645～850～251．6～3．552．42—2．66利用在社会生活中的重要作用。沼气是一种生物质沼气中除甲烷外，有三分之一左右的惰性气体能源，属再生能源，应大力发展沼气发电机组。尤其(CO+N)，这些惰性气体阻滞烃类与空气的氧化在具有沼气的企业，利用沼气发电既可以解决电力反应，致使沼气的着火温度比甲烷的着火温度更高，紧张的问题，又保护了环境。在世界范围内，

5、美国、达645～850℃。在常用的可燃气体和液体中，沼气奥地利等国家沼气发动机技术水平较高，但其设备的最大火焰传播速度最小，只有25cm／s，比甲烷低成本、使用维护费用高昂，并且沼气发动机对气体成三分之一。可见沼气在内燃机中的燃烧过程是比较分要求非常严格，不适合我国国情。在这种背景下，慢的。结合我厂多年生产天然气机的经验，我们研制了1．2主要结构特点和技术措施Z6190ZD沼气发电机组。C6190Z船用柴油机是我厂的现有产品，零部．件成熟可靠、产量较大。在C6190Z船用柴油机的1研制过程基础上，我们研制开发

6、了Z6190ZD沼气发电机1．1沼气的特性组，这样可以降低研制成本，缩短产品开发周期，产在标准状态下，沼气的低热值约为20～23品零部件通用性程度高，便于组织生产。将柴油机作者简介：胡元东(1972一)，男，汉族，湖南常德人，工程师，本科，现从事燃气发动机的研究与开发工作。收稿日期：2011—10—14·20·内燃机与动力装置改烧沼气，主要需做如下几项工作：片已经腐蚀成碎片状。为此重新设计了316不锈钢(1)设计沼气的进气系统和沼气一空气混合器中冷器，其性能指标如下：结构；a．中冷器冷却面积：26m；b．中冷

7、器冷却效率：(2)确定压缩比及燃烧室形状；≥85％；c．增压混合气通过中冷器允许压降：(3)设计气体调节系统及其与调速器的联动机<0．003MPa；d．增压混合气通过中冷器温降：构；>165℃。(4)设计点火系统。1．2．1．3混合器1．2．1沼气进气系统进气系统必须保持空燃比的恒定，避免空燃比沼气进气系统是沼气发动机的关键系统之一，过大，引起熄火；也要避免空燃比过小，引起排温高该系统作用是向发动机提供一定比例的混合气体，及爆震。空燃比是影响燃气机燃烧性能的重要因素以保证提供给各缸混合均匀且适量的可燃气体，混

8、之一，燃气的温度、压力、成份的变化都会影响空燃合气通过进气门进入燃烧室进行燃烧。比。为此必须有一种混合气的形成装置——混合内燃机所能发出的最大功率受到气缸内所能燃器，它应能满足在燃气的压力、成分变化时，保持空烧的燃料量的限制，如果沼气与空气的混合气在进燃比的稳定。Z6190ZD沼气发动机采用了电控文入气缸前得到压缩而使其密度增大，则同样的气缸丘里管混合器，它对空燃比的调整是由计算机控制工作容积可以容