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双燃料发动机/发电机组
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双燃料发动机/发电机组 
适合: 柴油/天然气
结构: 开架式、静音式、拖车式
频率: 50/60HZ,1000/1200RPM
电压: 230/400/440/600/660/1050/3150/6300/10500V
服务: 提供全套燃气发电解决方案
其他: 可以按照客户要求定做个性化的机组
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双燃料发动机/发电机组

(柴油/天然气)

一、节省能耗、降低使用成本的需要

进入21世纪以来,随着石油工业的发展、钻井设备的不断更新、工业用电的大幅度增加,能源紧缺以及各工业用电的限制日益突显。据统计,全国80%省份的工厂都受到工业限电、错开高峰用电生产的困扰。而目前大部分北方城市都有现成的天然气,同时西气东输二线的开展,无疑使南方天然气资源也变的更具规模,而作为双燃料之一的天然气相对柴油成本较低,只需要简单处理即可满足发动机的工作需要。我们公司开发双燃料控制系统,利用天然气资源代替大部分柴油作为动力的燃料,天然气平均代替率超过70%以上,可有效降低机组的使用成本、获取更大经济效益,同时,也可以降低有害物质的排放,改善我们居住环境的质量。

二、胜动科技双燃料发动机/发电机组的优点  

1、可以节省大量的柴油消耗,有效降低成本。双燃料发电机组在双燃料工作状态时,额定功率与纯柴油工作状态下相当,其动力性与原柴油机相同。在高负荷工况时,天然气替代率可达到70%。

2、无天然气时,完全可以转换到纯柴油工作模式,不会影响设备的正常的运行。

3、通过降低废气排放量,改变大气质量,维护自然生态平衡,改善人类的生活环境。

4、采用成熟稳定的国内名牌发动机进行改造,机组质量稳定可靠,使用维护费用低廉。

5、机组双燃料系统具有控制精度高,调试操作简便、使用维护方便、费用低廉等特点。

三、双燃料发动机的配置情况

1、结构开发

柴油/天然气双燃料发动机是由柴油机改制而成,柴油机原机及供油系统不做任何变动,仅增加一套供气装置。供气系统主要包括燃气供给系统、燃气控制系统两大部分:

1)燃气供给系统包括:高压减压阀、断气电磁阀、低压调压阀、天然气控制阀、混合器等。

该系统由天然气供气系统,柴油供油系统及电子控制系统三部分组成。

a。 天然气供气系统

天然气供气系统采用气缸外进气道预混合供气方式,如图所示。发电机组的天然气供应一般而言都是低压供气(压力通常为2-5bar)。减压器将压力降低到工作压力(0.5bar—0.2bar),由流量调节阀控制气体进入发动机的气量。空气经过空气过滤器之后,和天然气在混合器里开始混合,一起经过增压器,中冷器最后到达进气歧管,分配进入气缸燃烧做功。

b. 柴油供油系统

将原柴油供油系统完全保留,但是原来机械调速器要改为电子调速器。

c 电子控制系统

电控系统主要包括双燃料控制器,温度压力转速传感器,一体式执行器及线束等。通过电控系统,可以实现工况判断(启动,怠速,额定转速,超速等),工作模式选择(纯柴油模式,双燃料模式)及两种模式下的电子调速,MAP修正(天然气气量,柴油油量,替代率),在线匹配控制参数和故障诊断等功能。

四、柴油-CNG双燃料系统原理说明

1、天然气由高压气瓶通过高压管路经减压后(由20MPa 降低到0。1MPa)进入断气电磁阀,然后经低压调压阀再次减压(0~0。5kPa)、稳压后通过燃气控制阀蝶门进入混合器,在混合器内天然气与空气按一定比例混合,混合气经增压中冷后进入进气总管,最后到达各气缸内。当发动机出现故障或发动机熄火时,电磁阀自动切断天然气的供给。柴油由原发动机供油系统喷入气缸,其供给量由高压油泵上的机械调速器或电调自动调整。由于天然气参与做功,在相同的负荷下,调速器会自动减少柴油的供给量。混合器采用文丘里喉管混合方式,天然气的进入量会对空气的进入量进行一定程度的自动跟踪,与减压阀系统共同作用,保证发动机在各个工况获得最佳的空燃比,改善发动机的燃烧过程。

2、燃气控制系统基本原理:

双燃料发动机燃气控制系统采用双燃料控制器,控制器采集发动机进气管的压力和温度信号,通过这两个信号计算出发动机的负荷信号,在控制器内部存储根据转速和负荷信号决定的燃气调节阀MAP图参数,并不断向执行器发出指令,控制天然气的流通面积。发动机运行过程当中,燃气调节阀的开度实时地由转速和负荷信号决定,使发动机始终处于最佳工作状态。



图1。柴油/天然气双燃料系统基本原理图


    如图所示,系统是设计用于改造现有的机械调速器或电调单机工作的柴油发动机,通过增加气体燃料供应系统,同时对柴油的油量进行控制,升级为双燃料系统。通过燃料选择开关,可以进行柴油或双燃料工作模式的切换。可以从柴油模式转换到双燃料模式,或者从双燃料模式转换到柴油模式。后者是可以自动进行切换。 当工作在柴油模式时候,双燃料控制单元关闭天然气控制,切换到仅用柴油工作,此时,与原柴油机一样进行工作。当工作在双燃料模式时候,柴油被限制在某一固定油量(通常为满负荷的20%-30%左右),剩余的动力需求用天然气来满足。


五、机组安全可靠性说明

1、采用全数字控制器,控制可靠、精确,使系统实时处于最优状态;

2、当发动机切换到纯柴油工作状态时,电磁阀会自动切断天然气的供给。

3、在同等负荷下,双燃料模式比纯柴油模式下的缸温普遍要低20~30℃,而排温基本相同,柴油机原有配置的散热水箱即可达到冷却效果。

4、双燃料发动机是在不改动原有柴油机主体部件的情况下在进气管道增加一套双燃料系统而成,故发动机整机的质量得到保障。

六、胜动科技的柴油/天然气双燃料控制系统,其能实现的基本指标为:

1、柴油替代率:60%~75%

2、动力上可保持原柴油机的水平  

3、操作过程跟柴油机基本相同  

4、改装简单、成本低、投资回收周期短  

七、天然气/柴油双燃料发动机动力工作模式的经济分析  

发动机型号:        500KW 发动机/ 发电机组(机型为12V190)

发动机每天使用时间:        5h

发动机燃油耗情况(全柴油的情况下):   油耗为125L/h

当地气价情况:         3.7元/m3   油价:7.5元/L

使用双燃料参数:天然气的平均替代率:70%  

纯柴油总费用: 125X5X7。5=4687元/天

双燃料总费用:

柴油费:125X5X30%X7.5=1406/天;

天然气费:125X3.7X70%X1.15X5=1861元/天,

总费用=油费+气费=1406+1861=3267元/天

经济性:经济性=纯油费用-双燃料费用4687-3267=1420元/天,每天节省1420元

机组每月节省费用:1420 X 30=42600元/月(注:月营运以30天计算)

机组年节省费用:42600 X 12=511200元。

八、胜动科技双燃料发电机组配置说明  

1、发动机原机:,选用190、玉柴、潍柴系列等国内品牌产品作为动力。

2、发电机:采用西门子技术产品或国内先进技术的无刷全铜电机产品。

3、燃气控制系统:采用SDOTX39双燃料控制系统。

4、机组的动力与输出控制系统:采用欧盟科迈控制系统产品。

九、双燃料控制系统主要技术指标

1、SDOT9200双燃料控制器

电源:      24VDC

转速信号:    0.5V~120VRMS

压力信号:    0~5VDC

温度信号:    0~44 KΩ

替代率设置:   <85%

断气阀驱动输出:1A/24VDC

位置信号输出: 4~100mA

环境温度:    -30℃~+70℃

相对湿度:    <95%

2、一体执行器

A、SDOT960执行器

电源:      24VDC

输出电流:    10A持续,20A峰值,可持续2S

输出扭矩:   最大8Nm

环境温度:   -40℃~+100℃

相对湿度:   38℃时95%

B、直径:      Φ65-Φ85

3、 混合器      Φ121Xφ80

4、 传感器

A、转速传感器(C181580)

直流电阻:   约350Ω

信号频率:100Hz~10KHz。

螺纹:Φ1815

B、压力温度传感器(102750):

压力范围:0~200KPa 输出:0~5VDC

温度范围:-40℃~+120℃

输出:0~44KΩ

十、双燃料控制系统使用注意事项

1、严格按照使用说明书规定安装燃气管道及燃气控制各装置,防止燃气泄露。

2、使用独立的转速传感器给双燃料装置提供转速信号。

3、使用外部燃气控制开关和控制器断气继电器信号串联接法控制燃气通断。

十一、双燃料发电机组机型谱(400V 50Hz 1500转)

机组型号机组功率(kw)
发动机型号

敞开式机组尺寸:

长×宽×高(mm)

敞开式机组

重量(Kg)

静音型机组尺寸:

长×宽×高(mm)

静音型机组

重量(Kg)

技术文档
常用
备用
SCCA22S
20224B3.9-G2
1580×650×1146777
2350×1133×15161380
SCCA24S22244B3。9-G21580×650×1146777
2350×1133×15161380
SCCA26S24
26.44BT3.9-G21800×730×1290
8302350×1133×15161420
SCCA31S28
314BT3.9-G21800×730×1290
8302350×1133×15161420
SCCA35S32
354BT3.9-G21800×730×1290
8302350×1133×15161420
SCCA44S40
444BTA3。9-G21900×783×1257
9262350×1133×15161530
SCCA53S48
534BTA3。9-G21900×783×1257
9262350×1133×15161530
SCCA55S50
554BTA3.9-G21900×783×1257
9262350×1133×15161530
SCCA74S68
746BT5.9-G22200×830×1278
12493200×1133×17662073
SCCA88S80
886BT5.9-G22200×830×1278
12723200×1133×17662059
SCCA100S90
1006BTA5.9-G22200×830×1278
12973200×1133×17662130
SCCA118S108
1186BTAA5。9-G22360×830×1334
13813200×1133×17662168
SCCA140S128
1406CTA8.3-G22360×847×1366
17823500×1133×20403040
SCCA156S140
1566CTA8。3-G22360×847×1366
18323500×1133×20403100
SCCA160S145
1606CTA8。3-G22360×847×1366
18323500×1133×20403100
SCCA176S160
1766CTAA8.3-G22400×980×1450
18503600×1133×20403040
SCCA200S180
2006LTAA8.9-G22450×1018×1527
19603600×1133×20403380
SCCA220S200
2206LTAA8.9-G22450×1018×1527
19853600×1133×20403400
SCCA200S180
200NT855-GA3000×1054×1758
24904300×1483×21454250
SCCA220S200
220MTA11-G22750×1050×1585
23704300×1483×21454123
SCCA250S230
250NTA855-G1A3000×1054×1758
28104300×1483×21454450
SCCA280S250
280MTAA11-G33000×1140×1600
23004300×1483×21454450
SCCA310S280
310NTA855-GA23000×1054×1758
31204500×1583×21004887
SCCA330S300
330NTA855-GA23250×1120×1721
28644500×1583×21005327
SCCA360SNA
360NTAA855-G7A3250×1120×1721
28804500×1583×21005360
SCCA400S360
400KTA19-G33350×1280×1934
38004800×1683×22006500
SCCA440S400
440KTA19-G3A3350×1280×1934
39404800×1683×22006630
SCCA464S420
464KTAA19-G53525×1550×2032
40205000×1983×23716650
SCCA480S440
480KTAA19-G53525×1550×2032
40205000×1983×23716650
SCCA520S460
520KTAA19-G53525×1550×2032
40205000×1983×23716852
SCCA520SNA
520KTA19-G83350×1280×1934
41504800×1683×22006800
SCCA550S500
550KT38-G4200×1805×2383
67856058×2438×289611985
SCCA640S580
640KT38-GA4200×1805×2383
67856058×2438×289611985
SCCA660S600
660KTA38-G24200×1805×2383
70006058×2438×289612200
SCCA705S640
705KTA38-G2B4200×1805×2383
71406058×2438×289612350
SCCA748S680
748KTA38-G2A4200×1805×2383
71406058×2438×289612350
SCCA800S720
800KTA38-G2A4200×1805×2383
71406058×2438×289612350
SCCA880S800
880KTA19-G54200×1805×2383
73106058×2438×289612510
SCCA1000SNA
1000KTA38-G94200×1805×2383
81006058×2438×289613417
SCCA1100S1000
1100KTA50-G35200×1850×2343
903812192×2438×289616850
SCCA1200S1100
1200KTA50-G85200×2260×2510
952212192×2438×289618322
SCCA1320SNA
1320KTA50-G85200×2260×2510
952212192×2438×289618322
SCCA1320S1200
1320KTA50-GS85200×2260×2510
990012192×2438×289618500




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