中策双燃料发电机组原理课件.ppt

1、双燃料发动机技术双燃料发动机技术 Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 介绍介绍:双燃料发动机是基于双燃料发动机是基于 “宁动宁动” 牌四冲程中速柴油机设计的牌四冲程中速柴油机设计的;发动机在重油或双燃料状态下工作，具有相同的功率输出发动机在重油或双燃料状态下工作，具有相同的功率输出; 可在双燃料和纯重油工作模式间，无扰切换可在双燃料和纯重油工作模式间，无扰切换; 低氮氧化物，低碳氢化合物排放低氮氧化物，低碳氢化合物排放; 各缸高压燃气直接喷射各缸高压燃

2、气直接喷射; 精准的燃气喷射正时精准的燃气喷射正时, 安全稳定的操作安全稳定的操作; 80%替代率替代率, 大约可节省大约可节省 60% 的燃料成本的燃料成本; Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 系统原理系统原理:中策中速柴油机中策中速柴油机Heinzmann燃气技术燃气技术 双正时探测器双正时探测器 失火探测失火探测 独立气阀独立气阀排气温度监测排气温度监测优化燃气和重油的燃烧比优化燃气和重油的燃烧比PLC控制，自动运行模式无扰切换控制，自动运行模

3、式无扰切换Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 工作过程工作过程:2Bar 天然气天然气增压空气增压空气燃气喷射阀燃气喷射阀在在MAP图设置时，将气阀开图设置时，将气阀开启角度设置在进气冲程内。启角度设置在进气冲程内。天然气和空气在气缸支管和天然气和空气在气缸支管和气缸中混合。气缸中混合。Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料

4、机机 组组 进气冲程进气冲程 (空气空气+天然气天然气)工作过程工作过程:压缩冲程压缩冲程可燃气体可燃气体Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 2Bar 天然气天然气增压空气增压空气燃气喷射阀燃气喷射阀在进气结束前，关闭气阀在进气结束前，关闭气阀。在压缩冲程中，对混合后的在压缩冲程中，对混合后的可燃气体进行压缩可燃气体进行压缩。工作过程工作过程:点火点火压缩气体压缩气体Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co.,

5、Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 2Bar 天然气天然气增压空气增压空气燃气喷射阀燃气喷射阀液 态 燃 料 喷 射 进 气 缸 。液 态 燃 料 喷 射 进 气 缸 。液态液态 燃料压燃后点燃压缩的燃料压燃后点燃压缩的可燃气体可燃气体。工作过程工作过程:做功冲程做功冲程Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 2Bar 天然气天然气增压空气增压空气燃气喷射阀燃气喷射阀燃气点燃后做功传送到曲轴。燃气点

6、燃后做功传送到曲轴。工作过程工作过程:排气冲程排气冲程Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 2Bar 天然气天然气增压空气增压空气燃气喷射阀燃气喷射阀燃烧后废气排到大气中。燃烧后废气排到大气中。控 制 系 统天 然 气 进 气 管天 然 气 喷 射 阀燃气泄漏探测装置Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 燃气系统燃

7、气系统:天然气天然气Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 燃气供应系统燃气供应系统:管道天然气管道天然气管道天然气压力不小于管道天然气压力不小于 2bar.液态天然气液态天然气液态气体经过加热模块气化液态气体经过加热模块气化.Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 燃气压力控制系统燃气压力控制系统:燃燃 气气 流流

8、量量 计计燃燃 气气 滤滤 器器压压 力力 调调 节节 阀阀燃燃 气气 快快 速速 关关 断断 阀阀Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 燃气阀燃气阀 :高速电磁阀高速电磁阀4m/s 响应时间响应时间低泄漏低泄漏小于开启流量的小于开启流量的0.25% 电子控制电子控制根据负荷调节开启时间根据负荷调节开启时间Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策

9、双双 燃燃 料料 机机 组组 阀的安装阀的安装:用软管连接阀和气缸用软管连接阀和气缸Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 燃气喷射正时燃气喷射正时:在进气阀开启和排气阀关闭之在进气阀开启和排气阀关闭之间，燃气喷射间，燃气喷射.进气阀关闭前停止喷射进气阀关闭前停止喷射.Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 控制系统控

10、制系统:触摸屏控制触摸屏控制 燃气喷射控制装置燃气喷射控制装置 失火探测和排温监测失火探测和排温监测 Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 通过凸轮位置和曲轴位置监测来判定正通过凸轮位置和曲轴位置监测来判定正确的燃气喷射时间确的燃气喷射时间. 发动机信号采集发动机信号采集:小于小于10%负荷，仅使用纯负荷，仅使用纯液体燃料油模式液体燃料油模式 Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:

11、2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 防防 爆爆 阀阀 保护保护:失失 火火 探探 测测 器器 Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 双燃料发动机参数双燃料发动机参数v 发动机型式发动机型式: “宁动宁动”牌牌 ，6缸或缸或8缸，直列，增压缸，直列，增压, 中冷，中冷， 柴油引燃柴油引燃 ，中速，中速.v 缸径缸径: 300/320mmv 冲程冲程: 380mmv 功率功率:1.02.5 MW 纯柴油模式纯柴油模式 ; 1.

12、02.5MW 双燃料模式双燃料模式;v 燃气供应压力燃气供应压力: 建议不小于建议不小于 2 bar.v 替代率替代率: 7080% 燃气燃气, 2030%柴油柴油 (取决于燃气压力取决于燃气压力.)v 燃气供应方式燃气供应方式 : 各缸直喷式各缸直喷式v 排放排放: 氮氧化合物减少氮氧化合物减少 65%Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 系统构成系统构成v 双燃料控制器双燃料控制器: DC 901-03v 气阀驱动设备气阀驱动设备: MVC 30-B

13、v 调速执行器调速执行器: Heinzmann E16v 气阀气阀: MEGASOL 200/400v 碰响控制系统碰响控制系统: ARIADNE KC 01v 负载检测装置负载检测装置: LMG 11-01v 调速控制器调速控制器: ARGOS v 排气温度测量系统排气温度测量系统: WAGO with thermocouples + CANv 电源电源: 24 V, 2x20 ANingbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 双燃料控制的优势双燃料控制的优势

14、纯重油机组纯重油机组: 重油热值大约为重油热值大约为: 10200 kcal/kg 重油在满负荷时消耗率重油在满负荷时消耗率: 215g/kwh, 1kg HFO=4.65kwh 增压纯气体机组增压纯气体机组(市场主导产品市场主导产品)： 天然气热值大约为：天然气热值大约为： 9200kcal/Nm 燃气在满负荷时消耗率燃气在满负荷时消耗率: 0.3Nm/kWh, 1Nm gas=3.3kWh 1MW双燃料机组双燃料机组: 油和汽的消耗率油和汽的消耗率: 7080% 燃气燃气, 2030% 柴油柴油. 重油市场价重油市场价: 0.88USD/kg 重油发一度电价格重油发一度电价格: 0.19

15、USD/kWh天然气市场价天然气市场价: 0.48USD/Nm 燃气发一度电价格燃气发一度电价格: 0.14 USD/kWh双燃料双燃料: 0.19x25%+ 0.14 x75%= 0.15 USD/kWh双燃料运行，燃料成本比纯重油时，可节约双燃料运行，燃料成本比纯重油时，可节约25%，较柴油机可节约，较柴油机可节约45% 。 在天然气供应不足时，可燃烧纯重油，可保证电厂正常的运行在天然气供应不足时，可燃烧纯重油，可保证电厂正常的运行. Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组 双燃料燃烧对排放的影响双燃料燃烧对排放的影响 双燃料发动机的排放全面优于纯柴油发动机：双燃料发动机的排放全面优于纯柴油发动机： 1. NOx的排放量比柴油时平均低的排放量比柴油时平均低65% 2. CO的排放量比柴油时平均低的排放量比柴油时平均低54% 3. CO2的排放量比柴油时平均低的排放量比柴油时平均低31% 4. CHx的排放量比柴油时平均低的排放量比柴油时平均低58%Ningbo C.S.I. Power & Machinery Group Co., Ltd.ISO 9001:2008Since 1900宁波中策 双双 燃燃 料料 机机 组组