大功率气体发动机低热值燃气供给系统技术方案

提供一种大功率气体发动机低热值燃气供给系统，在机械喷射阀总成侧壁上固定有与燃气供给管连通的流量控制阀总成，多个机械喷射阀总成下端均固定有驱动机构总成，且机械喷射阀总成在驱动机构总成的驱动下将燃气输入缸体进气歧管内，调速执行机构中的多个拉杆与对应的流量控制阀总成中的执行臂铰接，并由调速执行机构驱动流量控制阀总成来控制由机械喷射阀总成输入缸体进气歧管内的燃气流量。本实用新型专利技术将设计的具有进气量大、耐焦油、耐腐蚀性强、安全可靠性高的机械喷射阀总成应用于大功率气体发动机的燃气供给系统中，可精确控制燃气供给时刻和时长，适用于含焦油具有腐蚀性的低热值燃气使用，发动机运行的安全可靠性高，避免堵塞、卡滞等问题。卡滞等问题。卡滞等问题。

【技术实现步骤摘要】
大功率气体发动机低热值燃气供给系统


[0001]本技术属于发动机燃气供给
，具体涉及一种大功率气体发动机低热值燃气供给系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着排放法规的日益严格和我国节能减排战略的逐步实施、能源结构调整，燃气发动机作为一种清洁高效的能源利用设备，逐步推广到各个领域，如煤矿瓦斯治理与利用、垃圾填埋气发电、兰炭尾气发电等低热值燃气应用。针对上述低热值燃气，通过市场调研发现，对煤进行深加工形成的兰炭产业发展迅猛，兰炭气发电市场前景广阔。因煤质、工况等不同，兰炭气组分变化较大。其特性如下：
①
有效组分低：H2和CO仅占40％左右，CH4 不到10％，N2占40％左右；
②
杂质多：除挥发性组分B.T.X等含量高，还含有氨等杂质；
③
有机硫、SO2含量高；
④
热值较低：6732
‑
8439kJ/Nm3，约为天然气热值的20％
‑
25％。
[0003]在气体燃料发动机的发展和应用过程中，进气的控制和燃烧始终是关键技术所在。燃气供给系统作为气体燃料发动机辅助系统的重要组成部分，如何根据工况的变化调节燃气和空气的供给，定时定量的将燃气和空气按照一定的空燃比喷入气缸，直接影响着发动机性能。燃气供给方式有多种，主要包含机械控制预混合、闭环电控预混合、进气总管混合器喷射、电控多点顺序喷射、机械式多点喷射等；其中，电控多点顺序喷射方式，可应用于不同缸径发动机，目前多采用各缸进气歧管多点喷射技术，每缸安装一个高频电磁阀，通过电控单元对进气进行定时和定量控制，电喷技术能够精确控制进气时间和进气量，降低发动机排放，减少环境污染，但是它对气体成分和质量要求比较严格，通常进入电磁阀的气体须保持0.8MPa的压力；对于电控多点喷射方式，目前可选型喷射阀的单循环进气量不满足要求是最大的问题，且兰炭气中焦油等易造成喷射阀堵塞、卡滞等问题，虽然机械控制/闭环电控预混合方式能解决燃气进气量问题，但容易引起混合气体在排气管内燃烧和回流至进气管内产生回火现象，这将影响发动机安全性和可靠性，另外此方式对发动机的负荷变化响应性较差，因此，针对上述问题，有必要进行改进。

技术实现思路

[0004]本技术解决的技术问题：提供一种大功率气体发动机低热值燃气供给系统，根据发动机工作要求设计的具有进气量大、耐焦油、耐腐蚀性强、安全可靠性高的机械喷射阀总成应用于大功率气体发动机的燃气供给系统中，可根据发火顺序和负荷要求精确控制燃气供给的时刻和时长，使燃气在进气管内初步混合后再进入气缸充分混合，适用于低燃值天然气、含焦油具有腐蚀性的低热值燃气使用，能够确保大功率低热值燃气发动机安全可靠地运行，为后续大功率低热值气体发动机实际应用及设计工作提供借鉴，避免堵塞、卡滞等问题，提高了发动机运行安全性。
[0005]本技术采用的技术方案：大功率气体发动机低热值燃气供给系统，包括机械喷射阀总成、驱动机构总成、流量控制阀总成和调速执行机构，所述机械喷射阀总成侧壁上
固定有与燃气供给管连通的流量控制阀总成，多个所述机械喷射阀总成下端均固定有驱动机构总成，且机械喷射阀总成在驱动机构总成的驱动下将燃气输入缸体进气歧管内，所述调速执行机构中的多个拉杆与对应的流量控制阀总成中的执行臂铰接，并由调速执行机构驱动流量控制阀总成来控制由机械喷射阀总成输入缸体进气歧管内的燃气流量。
[0006]其中，所述机械喷射阀总成包括喷射阀壳、进气阀杆和气阀导套，所述喷射阀壳由下到上依次制有相互连通的阶梯槽、阀杆孔和气腔，所述喷射阀壳侧壁上制有与气腔下端连通的进气孔，且固定于喷射阀壳侧壁上的流量控制阀总成的出气口与进气孔连通，所述气腔上端与固定于喷射阀壳上端的进气管连通；所述阀杆孔内定位并密封有气阀导套，所述进气阀杆密封连接于气阀导套的中心孔中，且进气阀杆的上下两端分别位于气腔和阶梯槽内，所述进气阀杆下端设有弹簧座而气阀导套的下端设有弹簧座Ⅱ，套装于进气阀杆和气阀导套下端的弹簧位于弹簧座和弹簧座Ⅱ之间，并在弹簧的作用下使进气阀杆上端与气腔中部的阶梯沿接触密封，所述驱动机构总成固定于喷射阀壳下端且驱动机构总成上端位于阶梯槽内。
[0007]进一步地，所述喷射阀壳由阀壳体和阀盖组成，所述阀盖通过螺栓固定于阀壳体上端，所述阀盖底面设有与阀壳体上端面接触的密封圈，所述阀盖中部制有与气腔连通的通孔且进气管下端固定于通孔内。
[0008]进一步地，所述气阀导套的中心孔壁上设有与气阀杆外壁接触的特康斯特封密封组件，所述气阀导套外壁上端的台阶面抵于阀杆孔孔壁上的定位台阶上，所述气阀导套外壁下端的台阶面与弹簧座Ⅱ接触。
[0009]进一步地，所述进气阀杆呈T形杆状结构，所述进气阀杆上端变径位置通过圆弧过渡连接，并在弹簧的作用下使进气阀杆大径端的倒角斜面与气腔中部的阶梯沿处的斜倒角接触。
[0010]进一步地，所述喷射阀壳侧壁上制有与阀杆孔连通的燃气泄露检测孔。
[0011]进一步地，所述驱动机构总成包括壳体、滚轮导套和弹簧座Ⅰ，所述滚轮导套设于壳体的中心孔中，且滚轮通过滚轮销和衬套安装于滚轮导套下端，下端口带水平沿的弹簧座Ⅰ插装于壳体上端且弹簧座Ⅰ下端的水平沿位于壳体上台阶面的环形槽内，所述滚轮导套中心孔上端与安装有推杆的推杆座下端适配，所述推杆座外圆周壁上的环形台位于弹簧座Ⅰ上，且推杆座和弹簧座Ⅰ通过螺栓固定于滚轮导套上，所述推杆座上方设有定位于机械喷射阀总成中阶梯槽内的台阶面上的弹簧定位座，所述弹簧座Ⅰ上套装有位于弹簧定位座和弹簧座Ⅰ下端水平沿之间的复位弹簧，所述滚轮在凸轮轴和复位弹簧的作用下驱动推杆座和与机械喷射阀总成中的进气阀杆接触的推杆做往复上下运动；所述壳体上制有用于对滚轮导套、凸轮轴以及滚轮销进行润滑的润滑油道。
[0012]进一步地，所述润滑油道包括设于壳体上端内部的十字润滑油道Ⅰ和设于滚轮销上的十字润滑油道Ⅱ，所述十字润滑油道Ⅰ的竖直孔上端与设于机械喷射阀总成中喷射阀壳上的润滑油孔位置对应并通过密封圈在连通处的外周密封，所述喷射阀壳上固定有与润滑油孔上端口连通的润滑油管；所述十字润滑油道Ⅰ的竖直孔内的润滑油一路经竖直孔下端口流出向凸轮轴，所述十字润滑油道Ⅰ的竖直孔内的润滑油另一路经水平孔进入壳体和滚轮导套之间进行润滑，所述滚轮导套下端外壁上制有下端口与十字润滑油道Ⅱ的竖直孔上端连通的斜油孔，所述十字润滑油道Ⅱ的竖直孔内的润滑油经竖直孔下端口流出后对滚
轮导套和滚轮销之间进行润滑，所述十字润滑油道Ⅱ的水平孔内的润滑油流至滚轮销和衬套之间进行润滑，所述壳体上设有与回油孔。
[0013]本技术与现有技术相比的优点：
[0014]1、本技术方案根据发动机工作要求设计的具有进气量大、耐焦油、耐腐蚀性强、安全可靠性高的机械喷射阀总成应用于大功率气体发动机的燃气供给系统中，可根据发火顺序和负荷要求精确控制燃气供给的时刻和时长，适用于低燃值天然气、含焦油具有腐蚀性的低热值燃气使用，能够确保大功率低热值燃气发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大功率气体发动机低热值燃气供给系统，其特征在于：包括机械喷射阀总成(1)、驱动机构总成(2)、流量控制阀总成(4)和调速执行机构(3)，所述机械喷射阀总成(1)侧壁上固定有与燃气供给管(5)连通的流量控制阀总成(4)，多个所述机械喷射阀总成(1)下端均固定有驱动机构总成(2)，且机械喷射阀总成(1)在驱动机构总成(2)的驱动下将燃气输入缸体进气歧管内，所述调速执行机构(3)中的多个拉杆(3
‑
1)与对应的流量控制阀总成(4)中的执行臂(4
‑
2)铰接，并由调速执行机构(3)驱动流量控制阀总成(4)来控制由机械喷射阀总成(1)输入缸体进气歧管内的燃气流量。2.根据权利要求1所述的大功率气体发动机低热值燃气供给系统，其特征在于：所述机械喷射阀总成(1)包括喷射阀壳(1
‑
1)、进气阀杆(1
‑
2)和气阀导套(1
‑
3)，所述喷射阀壳(1
‑
1)由下到上依次制有相互连通的阶梯槽(1
‑
4)、阀杆孔(1
‑
5)和气腔(1
‑
6)，所述喷射阀壳(1
‑
1)侧壁上制有与气腔(1
‑
6)下端连通的进气孔(1
‑
12)，且固定于喷射阀壳(1
‑
1)侧壁上的流量控制阀总成(4)的出气口(4
‑
1)与进气孔(1
‑
12)连通，所述气腔(1
‑
6)上端与固定于喷射阀壳(1
‑
1)上端的进气管(1
‑
9)连通；所述阀杆孔(1
‑
5)内定位并密封有气阀导套(1
‑
3)，所述进气阀杆(1
‑
2)密封连接于气阀导套(1
‑
3)的中心孔中，且进气阀杆(1
‑
2)的上下两端分别位于气腔(1
‑
6)和阶梯槽(1
‑
4)内，所述进气阀杆(1
‑
2)下端设有弹簧座(1
‑
7)而气阀导套(1
‑
3)的下端设有弹簧座Ⅱ(1
‑
14)，套装于进气阀杆(1
‑
2)和气阀导套(1
‑
3)下端的弹簧(1
‑
8)位于弹簧座(1
‑
7)和弹簧座Ⅱ(1
‑
14)之间，并在弹簧(1
‑
8)的作用下使进气阀杆(1
‑
2)上端与气腔(1
‑
6)中部的阶梯沿接触密封，所述驱动机构总成(2)固定于喷射阀壳(1
‑
1)下端且驱动机构总成(2)上端位于阶梯槽(1
‑
4)内。3.根据权利要求2所述的大功率气体发动机低热值燃气供给系统，其特征在于：所述喷射阀壳(1
‑
1)由阀壳体(1
‑1‑
1)和阀盖(1
‑1‑
2)组成，所述阀盖(1
‑1‑
2)通过螺栓固定于阀壳体(1
‑1‑
1)上端，所述阀盖(1
‑1‑
2)底面设有与阀壳体(1
‑1‑
1)上端面接触的密封圈，所述阀盖(1
‑1‑
2)中部制有与气腔(1
‑
6)连通的通孔且进气管(1
‑
9)下端固定于通孔内。4.根据权利要求3所述的大功率气体发动机低热值燃气供给系统，其特征在于：所述气阀导套(1
‑
3)的中心孔壁上设有与气阀杆(1
‑
2)外壁接触的特康斯特封密封组件(1
‑
10)，所述气阀导套(1
‑
3)外壁上端的台阶面抵于阀杆孔(1
‑
5)孔壁上的定位台阶上，所述气阀导套(1
‑
3)外壁下端的台阶面与弹簧座Ⅱ(1
‑
14)接触。5.根据权利要求2
‑
4任一项所述的大功率气体发动机低热值燃气供给系统，其特征在于：所述进气阀杆(1
‑
2)呈T形杆状结构，所述进气阀杆(1
‑
2)上端变径位置通过圆弧过渡连接，并在弹簧(1
‑
8)的作用下使...

【专利技术属性】
技术研发人员：李焕英，张旭东，赵建平，李锦华，徐浩，杜磊，蒋爱香，
申请(专利权)人：陕西柴油机重工有限公司，
类型：新型
国别省市：