Application note A081-GP03
天燃?xì)獍l(fā)動機的供氣控制
天燃?xì)獍l(fā)動機中的天燃?xì)馀c空氣燃燒可開發(fā)燃燒能，例如熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）。此類發(fā)動機相當(dāng)靈活，需要能量時可快速打開在停電或高峰時期“介入”。盡管發(fā)動機燃燒的附屬品氮氧化物(NOx)排放量相對較低，仍可通過使用廢氣再循環(huán)進一步降低其排放量，從而降低燃燒溫度以及NOx排放量。此外，可在燃燒過程添加氫氣，以加快點火和燃燒速度。
為了研究氫氣和廢氣再循環(huán)部件對此類發(fā)動機的影響，Bronkhorst質(zhì)量流量計和質(zhì)量流量控制器應(yīng)用此類氣體研究中。
1
應(yīng)用要求
發(fā)動機燃燒室內(nèi)，甲烷、氫氣、氮氣和二氧化碳的模擬混合氣體比例需快速準(zhǔn)確地確定。甲烷是天燃?xì)獾闹饕煞?，氮氣和二氧化碳是人工廢氣再循環(huán)組分。此外，須記錄每個組件的質(zhì)量流量。
重要議題
快速準(zhǔn)確控制CH4, H2, N2 和 CO2流量
記錄每個組件的質(zhì)量流量
工藝方案
Bronkhorst向天燃?xì)獍l(fā)動機試驗臺提供的設(shè)備有一臺EL-FLOW Select質(zhì)量流量計和三臺EL-FLOW Select質(zhì)量流量控制器及其電源、讀數(shù)和控制設(shè)備。
為了在試驗臺上模擬添加氫氣和廢氣再循環(huán)組分的天燃?xì)馊紵^程，主要成分甲烷(CH4)與附加組分氫氣(H2)、氮氣(N2) 和二氧化碳(CO2)混合。采用主/從站配置。附加組分H2、N2 和 CO2 通過三個Bronkhorst質(zhì)量流量控制器（“從站”）提供，其流量受控于CH4 流量（“主站”）?？赏ㄟ^RS232通信協(xié)議設(shè)置H2、N2 和 CO2 的相對質(zhì)量流量。CH4 通過Bronkhorst質(zhì)量流量計測量，總?cè)剂腺|(zhì)量流量由發(fā)動機lambada空然比控制器控制。
使用MATLAB/Simulink接口記錄每個組件的質(zhì)量流量數(shù)據(jù)。試驗臺上的許多信號，從操作溫度到廢氣排放濃度，都須記錄。大多數(shù)信號可用作CAN（控制器局域網(wǎng)）信息。
燃燒過程的研究人員對Bronkhorst裝置的性能非常滿意，尤其是主從功能方面。使用此設(shè)置可根據(jù)需要調(diào)整H2、CO2 和 N2 質(zhì)量流量。
