熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組的控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)自動化控制領域，尤其涉及熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組的控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著人類社會工業(yè)現(xiàn)代化進程的加快及生活水平的提高，能源消耗日益增加，同時造成的負面影響是環(huán)境污染的加劇及能源危機的出現(xiàn)，燃燒柴油和汽油造成了石油資源的嚴重短缺，每年向大氣中排放一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物，約占大氣中同類污染物的55%以上。在石油資源日益短缺、環(huán)境日益惡化的情況下，節(jié)能減排刻不容緩，目前，內(nèi)燃機發(fā)電機組有效效率只有39%，約占25%的柴油燃燒熱能以尾氣排放的形式被白白浪費掉，若將這部分相對較高品位的熱量回收利用，可使內(nèi)燃機發(fā)電機組的熱效率有較大的提升。
[0003]目前，熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組已被廣泛應用于社會各領域。市面上的熱電聯(lián)產(chǎn)柴油發(fā)電機組的控制系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)復雜，其無法判斷用戶熱負荷需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請人針對上述現(xiàn)有問題，進行了研究改進，提供一種熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組的控制系統(tǒng)及其控制方法，有效實現(xiàn)了對用戶熱負荷需求的判斷，實現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組的補油判斷及溫度、液位的精確控制。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案如下:
[0006]—種熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組的控制系統(tǒng)，包括:
[0007]—機組控制器:為熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組的控制核心；
[0008]一溫度傳感器:安裝于熱媒進口管，用于檢測熱媒進口管內(nèi)部熱媒的溫度；
[0009]一液位傳感器:安裝在膨脹罐的內(nèi)部，用于檢測膨脹罐內(nèi)的液位值；
[0010]其進一步技術方案在于:
[0011 ] 所述機組控制器包括主控單元、補油單元、補油判斷單元、控閥單元、狀態(tài)判斷單元、執(zhí)行單元及溫度調(diào)節(jié)單元；
[0012]主控單元，用于接收用于開停機組信號并控制內(nèi)燃機、發(fā)電機啟閉；還用于接收補油單元、控閥單元報警輸出信號；
[0013]補油單元，用于接收液位傳感器反饋在膨脹罐內(nèi)的液位值信號；
[0014]補油判斷單元，用于判斷膨脹罐內(nèi)的液位是否達到程序設定值；
[0015]控閥單元，用于控制熱媒循環(huán)栗的啟閉及接收溫度傳感器的反饋信號；
[0016]狀態(tài)判斷單元，用于檢測熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機組各閥運行情況以及熱媒溫度高低；
[0017]溫度調(diào)節(jié)單元，用于與程序設定的熱媒溫度值進行對比；
[0018]執(zhí)行單元，用于啟閉內(nèi)燃機集熱消聲器進氣閥、內(nèi)燃機集熱消聲器旁通電磁閥、熱媒旁通電磁閥、應急風冷熱交換器熱媒進入電磁閥、應急風冷熱交換器熱媒排出電磁閥及應急風冷熱交換器的啟閉。
[0019]一種用于熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0020]第一步:主控單元接收用戶開啟機組信號并控制內(nèi)燃機、發(fā)電機工作；
[0021]第二步:液位傳感器檢測膨脹罐內(nèi)液位值后向補油單元反饋檢測信號，補油單元接收檢測信號后輸出信號至補油判斷單元，若補油判斷單元判斷為需要補充熱媒，由熱媒輸送栗向膨脹罐內(nèi)補充熱媒；若補油判斷單元判斷為熱媒未補充，由補油判斷單元輸出報警信號至主控單元，由主控單元輸出狀態(tài)信號至控閥單元，控閥單元再輸出狀態(tài)信號至狀態(tài)判斷單元，狀態(tài)判斷單元輸出告警信號至執(zhí)行程序，由執(zhí)行程序關閉內(nèi)燃機集熱消聲器進氣閥、熱媒旁通電磁閥并同時開啟內(nèi)燃機集熱消聲器旁通進氣電磁閥、應急風冷熱交換器熱媒進入電磁閥、應急風冷熱交換器熱媒排出電磁閥；
[0022]第三步:在機組正常工作時，控閥單元接收溫度傳感器采集的熱媒溫度信號，由控閥單元輸出溫度信號至狀態(tài)判斷單元，狀態(tài)判斷單元輸出溫度信號至溫度調(diào)節(jié)單元，溫度調(diào)節(jié)單元將已設定溫度值與采集溫度值進行比較，若采集溫度值高于設定溫度值，由溫度調(diào)節(jié)單元輸出信號至執(zhí)行單元，由執(zhí)行單元減小內(nèi)燃機集熱消聲器進氣閥、增大熱媒旁通電磁閥、并同時增大內(nèi)燃機集熱消聲器旁通進氣電磁閥、應急風冷熱交換器熱媒進入電磁閥、應急風冷熱交換器熱媒排出電磁閥；若采集溫度低于設定溫度值，由溫度調(diào)節(jié)單元輸出信號至執(zhí)行單元，由執(zhí)行單元減少內(nèi)燃機集熱消聲器旁通進氣電磁閥、減少應急風冷熱交換器熱媒進入電磁閥、應急風冷熱交換器熱媒排出電磁閥、同時增大內(nèi)燃機集熱消聲器進氣閥、減少熱媒旁通電磁閥；
[0023]第四步:主控單元接收用戶停機信號，由執(zhí)行單元全閉內(nèi)燃機集熱消聲器進氣閥、熱媒旁通電磁閥、并同時全開內(nèi)燃機集熱消聲器旁通進氣電磁閥、應急風冷熱交換器熱媒進入電磁閥、應急風冷熱交換器熱媒排出電磁閥；對熱媒進行冷卻，再由主控單元控制內(nèi)燃機、發(fā)電機停止工作。
[0024]本發(fā)明的有益效果如下:
[0025]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，，機組控制器能通過對熱媒溫度的精確控制快速的實現(xiàn)對用戶熱負荷需求的調(diào)節(jié)，另外機組控制器能對熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機組中熱媒液位進行監(jiān)測，并及時進行熱媒補充，還能對故障報警并停機，確保熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機組各零部件的正常運行，提高了零部件使用壽命，大大提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明在熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明的工作流程示意圖。
[0028]其中:1、內(nèi)燃機；2、發(fā)電機；3、內(nèi)燃機集熱消聲器；4、內(nèi)燃機集熱消聲器進氣閥；5、內(nèi)燃機集熱消聲器旁通進氣電磁閥；6、內(nèi)燃機集熱消聲器排氣管；7、熱媒循環(huán)栗；8、熱媒旁通電磁閥；9、應急風冷熱交換器熱媒進入電磁閥；10、應急風冷熱交換器熱媒排出電磁閥；11、應急風冷熱交換器；12、膨脹罐；13、熱媒輸送栗；14、熱負荷交換器；50、液位傳感器；51、溫度傳感器；52、機組控制器。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0030]如圖1所示，熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組的控制系統(tǒng)包括機組控制器52，機組控制器52為整個熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組的控制核心；溫度傳感器51安裝在熱媒進口管，其用于檢測熱媒進口管內(nèi)流通熱媒的溫度。液位傳感器50安裝在膨脹罐12的內(nèi)部，其用于檢測膨脹罐12內(nèi)的液位值。如圖1所示，如圖1所示，上述機組控制器包括主控單元、補油單元、補油判斷單元、控閥單元、狀態(tài)判斷單元、執(zhí)行單元及溫度調(diào)節(jié)單元；其中主控單元用于接收開停機組信號并控制內(nèi)燃機1、發(fā)電機2啟閉；還用于接收補油單元、控閥單元報警輸出信號；補油單元，用于接收液位傳感器50反饋在膨脹罐12內(nèi)的液位值信號；補油判斷單元，用于判斷膨脹罐12內(nèi)的液位是否達到程序設定值；控閥單元，用于控制熱媒循環(huán)栗的啟閉及接收溫度傳感器51的反饋信號；狀態(tài)判斷單元，用于檢測熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機組各閥運行情況以及熱媒溫度高低；溫度調(diào)節(jié)單元，用于與程序設定的熱媒溫度值進行對比；執(zhí)行單元，用于啟閉內(nèi)燃機集熱消聲器進氣閥4、內(nèi)燃機集熱消聲器旁通電磁閥5、熱媒旁通電磁閥8、應急風冷熱交換器熱媒進入電磁閥9、應急風冷熱交換器熱媒排出電磁閥10及應急風冷熱交換器11的啟閉。
[0031]熱電聯(lián)產(chǎn)內(nèi)燃機發(fā)電機組的控制方法，包括以下步驟:
[0032]第一步:如圖2所示，當用戶發(fā)向主控單元發(fā)出開機信號(圖2中開機信號與停機信號合并為用戶開停機組信號)，機組控制器52中主控單元控制內(nèi)燃機1與發(fā)電機2工作，如圖1所示，內(nèi)燃機工作后排出尾氣，尾氣通過管路進入內(nèi)燃機集熱消聲器3，內(nèi)燃機集熱消聲器3工作。
[0033]第二步:如圖2所示，機組控制器52中補油單元由液位傳感器50檢測膨脹罐12中熱媒的液位，液位傳感器50檢測熱媒液位并判斷是否需要補油，當熱媒液位未達到程序