散居农户小型发电机组改燃沼气燃烧特性试验研究

【摘要】：沼气是一种清洁高效能源,提高沼气发电利用效率有利于缓解农村电网供电压力,高效可靠的小型沼气发电机组可作为供电紧张和电网突然故障时散居农户的备用电源。论文以小型汽油发电机组改燃沼气的燃烧特性为研究目标,阐述了沼气的性质和燃烧特性,就小型汽油发电机组改燃沼气进行可行性分析;在数值模拟计算与研究的基础上,提出一个适合于沼气燃烧的混合器结构设计:通过改变进气口结构、增加气体扰动和增加旁路促进沼气燃烧,从而提高改燃机组输出性能及经济性。论文就改燃试验系统进行了方案设计,通过增加混合器、改造化油器结构、采用高能点火装置等措施,将原以汽油为燃料的单相同步发电机组改造为可以燃烧汽油和沼气的双燃料发电试验平台。在平台上开展的系列试验,明确了影响装置输出功率及效率的主要因素。通过试验,得出了确保发电机组功率与效率的沼气甲烷含量、压力、空燃比和压缩比等主要参数的调整范围和参考值。在额定功率条件下,对反映发电机组电能质量及噪音的参数测定,得到了原发电机组改燃沼气后,其主要指标符合相关行业标准的结论。论文进行的改燃前油耗率和改燃后气耗率的测试与对比结果表明利用小容量汽油发电机组改燃沼气具有良好的经济效益。 【关键词】：小型发电机组 沼气改燃 双燃料 混合器
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM31
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状及水平9-11
• 1.3 研究目的与主要工作11-13
• 第二章 沼气燃烧特性分析及改燃可行性研究13-18
• 2.1 沼气的来源和性质13-14
• 2.2 沼气改燃可行性分析14-17
• 2.2.1 沼气的燃烧理化特性14-15
• 2.2.2 装置改造可行性分析15-17
• 2.3 本章小结17-18
• 第三章 改燃效果影响因素分析与研究18-31
• 3.1 概述18
• 3.2 改燃效果的影响因素分析与对策18-30
• 3.2.1 点火启动装置的影响18-19
• 3.2.2 混合器的分析与选用19-24
• 3.2.3 小型混合器进气结构优化设计24-28
• 3.2.4 点火提前角对火花点火沼气发动机性能的影响28-29
• 3.2.5 压缩比的影响29-30
• 3.3 FLUENT软件介绍30
• 3.4 本章小结30-31
• 第四章 改燃沼气试验及提高装置效率的措施研究31-47
• 4.1 试验系统构成与方案设计31-35
• 4.1.1 试验系统构成31
• 4.1.2 试验方案及测试、记录装置31-35
• 4.2 试验结果35-42
• 4.3 试验结果分析与讨论42-44
• 4.3.1 空燃比对改燃效果的影响42
• 4.3.2 甲烷浓度的影响42-43
• 4.3.3 沼气压力大小的影响43
• 4.3.4 压缩比影响试验43-44
• 4.4 最小二乘法对数据的处理44-46
• 4.4.1 最小二乘法的基本原理44-45
• 4.4.2 最小二乘法对数据的处理45-46
• 4.5 本章小结46-47
• 第五章 改燃运行性能试验与经济性分析47-55
• 5.1 改燃装置的电气性能指标测试47-50
• 5.1.1 测量电压整定范围47-48
• 5.1.2 测量频率降48-49
• 5.1.3 测量稳态电压偏差49-50
• 5.1.4 测量稳态频率偏差50
• 5.2 改燃的经济性试验及分析50-54
• 5.2.1 汽油消耗率50-51
• 5.2.2 气体燃料的消耗率51-52
• 5.2.3 改燃沼气经济性分析52-54
• 5.3 噪声监测54
• 5.4 本章小结54-55
• 第六章 结论与展望55-57
• 6.1 结论55
• 6.2 展望55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-62
• 附录62-63

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