[发明专利]热电联产内燃机发电机组的控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化控制领域，尤其涉及热电联产内燃机发电机组的控制系统及其控制方法。

背景技术

随着人类社会工业现代化进程的加快及生活水平的提高，能源消耗日益增加，同时造成的负面影响是环境污染的加剧及能源危机的出现，燃烧柴油和汽油造成了石油资源的严重短缺，每年向大气中排放一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物，约占大气中同类污染物的55％以上。在石油资源日益短缺、环境日益恶化的情况下,节能减排刻不容缓,目前,内燃机发电机组有效效率只有 39％,约占25％的柴油燃烧热能以尾气排放的形式被白白浪费掉，若将这部分相对较高品位的热量回收利用,可使内燃机发电机组的热效率有较大的提升。

目前，热电联产内燃机发电机组已被广泛应用于社会各领域。市面上的热电联产柴油发电机组的控制系统其结构复杂，其无法判断用户热负荷需求。

发明内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种热电联产内燃机发电机组的控制系统及其控制方法，有效实现了对用户热负荷需求的判断，实现了热电联产内燃机发电机组的补油判断及温度、液位的精确控制。

本发明所采用的技术方案如下：

一种热电联产内燃机发电机组的控制系统，包括：

一机组控制器：为热电联产内燃机发电机组的控制核心；

一温度传感器：安装于热媒进口管，用于检测热媒进口管内部热媒的温度；

一液位传感器：安装在膨胀罐的内部，用于检测膨胀罐内的液位值；

其进一步技术方案在于：

所述机组控制器包括主控单元、补油单元、补油判断单元、控阀单元、状态判断单元、执行单元及温度调节单元；

主控单元，用于接收用于开停机组信号并控制内燃机、发电机启闭；还用于接收补油单元、控阀单元报警输出信号；

补油单元，用于接收液位传感器反馈在膨胀罐内的液位值信号；

补油判断单元，用于判断膨胀罐内的液位是否达到程序设定值；

控阀单元，用于控制热媒循环泵的启闭及接收温度传感器的反馈信号；

状态判断单元，用于检测热电联产发电机组各阀运行情况以及热媒温度高低；

温度调节单元，用于与程序设定的热媒温度值进行对比；

执行单元，用于启闭内燃机集热消声器进气阀、内燃机集热消声器旁通电磁阀、热媒旁通电磁阀、应急风冷热交换器热媒进入电磁阀、应急风冷热交换器热媒排出电磁阀及应急风冷热交换器的启闭。

一种用于热电联产内燃机发电机组控制系统的控制方法，包括以下步骤：

第一步：主控单元接收用户开启机组信号并控制内燃机、发电机工作；

第二步：液位传感器检测膨胀罐内液位值后向补油单元反馈检测信号，补油单元接收检测信号后输出信号至补油判断单元，若补油判断单元判断为需要补充热媒，由热媒输送泵向膨胀罐内补充热媒；若补油判断单元判断为热媒未补充，由补油判断单元输出报警信号至主控单元，由主控单元输出状态信号至控阀单元，控阀单元再输出状态信号至状态判断单元，状态判断单元输出告警信号至执行程序，由执行程序关闭内燃机集热消声器进气阀、热媒旁通电磁阀并同时开启内燃机集热消声器旁通进气电磁阀、应急风冷热交换器热媒进入电磁阀、应急风冷热交换器热媒排出电磁阀；

第三步：在机组正常工作时，控阀单元接收温度传感器采集的热媒温度信号，由控阀单元输出温度信号至状态判断单元，状态判断单元输出温度信号至温度调节单元，温度调节单元将已设定温度值与采集温度值进行比较，若采集温度值高于设定温度值，由温度调节单元输出信号至执行单元，由执行单元减小内燃机集热消声器进气阀、增大热媒旁通电磁阀、并同时增大内燃机集热消声器旁通进气电磁阀、应急风冷热交换器热媒进入电磁阀、应急风冷热交换器热媒排出电磁阀；若采集温度低于设定温度值，由温度调节单元输出信号至执行单元，由执行单元减少内燃机集热消声器旁通进气电磁阀、减少应急风冷热交换器热媒进入电磁阀、应急风冷热交换器热媒排出电磁阀、同时增大内燃机集热消声器进气阀、减少热媒旁通电磁阀；

第四步：主控单元接收用户停机信号，由执行单元全闭内燃机集热消声器进气阀、热媒旁通电磁阀、并同时全开内燃机集热消声器旁通进气电磁阀、应急风冷热交换器热媒进入电磁阀、应急风冷热交换器热媒排出电磁阀；对热媒进行冷却，再由主控单元控制内燃机、发电机停止工作。

本发明的有益效果如下：