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[科普中国]-GTI双燃料系统

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双燃料指的是两种燃料的混合燃烧(柴油/天然气),这两种燃料在发动机燃烧室内同时燃烧。GTI 双燃料技术通过安装在发动机空气滤清器和涡轮增压器之间的混合器,将天然气引入发动机。

简介全世界有超过1700MW 的柴油发动机成功实施了GTI 双燃料改造,有超过1000 台成功的柴油发动机改造案例。在当前燃油高成本的时代,GTI 双燃料改造无疑是更加环保、节能、低成本的技术。

GTI双燃料技术的应用GTI 双燃料技术适用于大部分的中速、高速重型柴油发动机改造。适合改装的机组功率范围为100-3000KW。功率3000KW以上的机组也可以根据所需改发动机的具体结构参数提供非标准的改造装置。主要应用在500KW以上的大功率机组上。 以下是一些主要的应用环境:

● 柴油电站

● 调峰电站

● 主供柴油发电机组

● 备用柴油发电机组

● 分布式电站

● 油气田

● 油泵

● 天然气压缩

GTI双燃料系统的特点以下是GTI 双燃料系统的一些主要特点:

● 转为重载柴油发动机设计,适合“持续运转”或“主供功率”工作方式

● 发动机本体不做任何改动,仅在发动机空滤和涡轮增压器之间加装混合器

● 改造后,保持原发动机输出功率不变

● 不需要高压天然气(1-5Psig)

● 改造成本低,对中/小型发动机,工作2 天可完成,停机时间少

● 改造后,运行成本降低

● 改造后维护成本降低,天然气无积碳、无颗粒产生,减少对缸套、活塞环的磨损

● 适应不稳定的燃气供应,可自动在柴油模式/双燃料模式之间切换

● 完善的控制和监控系统,并可通过RS232/485 接入原有的监控系统1

可燃气体兼容性经过试验和实际经验的积累,GTI 双燃料技术适合以下气体燃料:

● 管道天然气

● 压缩天然气(CNG)

● 液化天然气(LNG)

● 油井气

● 煤层气

● 生物气

* 这些气体需要进行适当的预处理。处理包括过滤、脱水、脱硫和去除杂质等

GTI双燃料系统组件

典型的双燃料系统应该包括以下高标准、高质量的系统组件:

● 一套天然气管路,包括燃气过滤器、调压阀、电磁阀

● 空气/燃气混合器

● 调节燃气的功率阀

● 控制和监控组件

○进气岐管压力

○进气歧管温度

○发动机真空度

○尾气排放温度

○发动机爆震

○供气压力

○数据通信

GTI双燃料改造的效益GTI 双燃料改造技术主要是通过减少柴油的消耗来降低运行成本,同时,双燃料改造也将会给客户带来其他的好处:

● 减少柴油消耗、降低成本

● 减少废气排放

● 适应不稳定燃气供应

● 很快收回投资成本

● 减少发动机维护、延长发动机使用寿命

对比纯天然气发动机,GTI双燃料的优势如下

● 初期成本更低

● 适应不稳定燃气

● 效率更高

● 减少操作和维护成本2

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学