沼气发电汽油发动机改装

【专家解说】：一、沼气的动力燃烧特性 　　沼气所以能作为燃料是由于含有50%以上的甲烷。一般沼气中含甲烷60～70%。每立方米沼气的低热值约为5000～6000千卡，具有较高热值。由于沼气中含有二氧化碳，使其火焰的传播速度降低，因此在内燃机内有良好的抗爆性能，甲烷的辛烷值在105～115之间，而沼气还高些，可高达135。由于抗暴性能良好，发动机就可以选用较高的压缩比，因此同样工作容积的内燃机，在使用沼气时就可以获得不低于原机的功率。比如在农村中大量拥有的农用柴油机，在燃用沼气或双燃料工作时，可以获得与原机相当的功率。这就使得在配套机具上带来方便，以S195型马力柴油机为例，原配有二种以上水泵，以及手扶拖拉机、打米、饲料粉碎、发电等作业机具，其配套转速与功率均已定下多年，如要变动，重新为沼气动力研制这么一大套新产品，势必事倍功半，难以推广。　　二、柴油内燃机用沼气的改装方法　　柴油机和点燃型发动机（汽油发动机）是最经济的内燃机。这两种发动机用沼气作为燃料之前必须进行改装，为燃烧室提供适合的混合气，即在化油器前增加一个沼气—空气混合器。　　沼气发动机一般分为压燃式和引燃式两种。　　压燃式发动机采用柴油—沼气双燃料，通过压燃少量的柴油以点燃沼气进行燃烧做功。这种发动机的特点是可调节柴油/沼气比，当沼气不足甚至停气时，发动机仍能正常工作。缺点在于系统复杂，所以大型沼气发电工程往往不采用这种发动机。而多采用引燃式沼气发动机也称全烧式沼气发动机，其特点是结构简单，操作方便，而且无需辅助燃料，适用大中型沼气工程下工作。柴油机改装为引燃式沼气发动机，除了在化油器前增加一个沼气—空气混合器之外，还需加装一个电点火系统，同时增加火花塞。{$page}　　三、沼气—柴油双燃料发动机的操作方法及注意事项　　（一）、使用方法　　1、起动：关闭沼气阀，按柴油机的起动方法，用柴油起动操作方法与未改装前一样。　　2、起动后的操作：起动后带上负荷，将柴油机油门放在合适的位置（一般放在中间偏低一点位置），待发动机运转正常后，慢慢地打开沼气阀门输入沼气。通入沼气后，在调速器作用下供油量自动减少，发动机转速稳定。若沼气输入量过多，发动机会出现瞬间供油中断现象，产生断续的工作声。遇到这种情况，应随时即将沼气阀略微关小，直到正常运转为止。在运转过程中，调整转速的方法与改装前用柴油工作时一样，通过改变油门手柄位置来进行。随着双燃料发动机转速或负荷大小的改变，也要相应的开大或关小沼气阀门，以保证双燃料发动机正常运转和较好的节油效果。当沼气—柴油机冷却水温较低已及小负荷运行时，节油效果差。　　3、停车：先关闭沼气阀，再关闭油门。　　（二）、操作注意事项　　1、经常检查沼气阀，输气管道，接头等是否漏气，以免引起火灾甚至爆炸事故。　　2、操作沼气阀要平稳，不要忽大忽小，以避免因进入沼气量忽多忽少而造成发动机工作不正常。　　3、由于沼气不足或其它原因,需完全烧柴油运行时,发动机不必停车,只要关闭沼气阀,即可按一般柴油机操作方法使用。　　四、沼气发电系统　　沼气发电机组系统的组成，一般由以下几个部分组成：　　1、沼气脱硫及稳压、防爆装置：供发动机使用的沼气要先经过脱硫装置，以减少硫化氢对发动机的腐蚀。沼气进气管路上安装稳压装置，以便于对流量进行调节，达到最佳的空燃比。另外，为防止进气管回火，应在沼气总管上安置防回火与防爆装置。　　2、进气调节系统：在进气总管上，需设置一套精确、灵敏的燃气混合器，以调节空气和沼气的混合比例。{$page}　　3、发动机点火系统：沼气的燃烧速度慢，对于原来使用汽油、柴油已及天然气的发动机的点火系统要进行一定程度的改造，以提高燃烧效率，减少后燃烧现象，延长运行寿命。　　4、调速系统：若沼气发电机组独立运行，即以用电设备为负荷进行运转，用电设备的并入和卸载都会使发电机的负荷产生波动。为了确保发电机组正常运行，沼气发动机上的调速系统必不可少。　　5、预热利用系统：采用预热利用装置，对发动机冷却水和排气中的热量进行利用，提高沼气的能源利用效率。　　6、并网控制系统：主要包括发电机调压电路，自动准同期并列控制电路，手动并列和解列控制电路，测量电路，燃气发动机及辅助设备控制电路等。　　沼气发电系统对电能的最经济使用方式是先满足建设单位自身的用点需求，然后再将多余的电力并入公共电网；产生的热能也是先满足发酵池的所需，然后再考虑住所、农场的取暖或输送至公用供热网。　　沼气发电系统的电力输出运行模式：　　1、独立运行——沼气发电系统单独运行为负载供电；　　2、并网运行——发出的电力输送到公用电网；　　3、应急运行——作为备用电源，在大电网断电时运行供电。