[发明专利]一种涡轮发电控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮发电技术领域，具体涉及一种涡轮机发电控制系统和控制方法。

背景技术

随着油耗法规的实施，以及人们对节能方面的需求，越来越多的节能的方法被应用在发动机上，其中涡轮发电技术就是其中之一，涡轮发电的原理是利用废气能量推动涡轮转动从而实现发电，该技术可以有效利用废气中的能量，从而提高发动机整体作功的能力，进而降低燃油消耗。然而，当涡轮发电发生故障时（即涡轮机出现卡滞），废气流经涡轮机时压力损失升高，这将导致发动机排气不畅，从而提高发动机的排气背压，进而降低发动机的动力性，并增加发动机的油耗。

鉴于此，特提出此发明。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种涡轮发电控制系统，能够判断涡轮发电系统是否发生故障，并且在涡轮发电系统发生故障后，可以防止发动机排气不畅，保证发动机的动力性，且不增加发动机的油耗。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种涡轮发电控制系统，包括涡轮发电机构、发动机和控制器，发动机排气管与涡轮发电机构连接，发动机排气管上设有涡轮发电机构检测单元，涡轮发电机构检测单元与控制器电连接，涡轮发电机构两端并联有排气支路，排气支路上设有控制阀，控制阀与控制器电连接，通过涡轮发电机构检测单元检测涡轮发电机构的工况，当涡轮发电机构发生故障时进行提醒，并打开控制阀，使废气从排气支路排出，进而可以防止发动机排气不畅，保证发动机的动力性，且不增加发动机的油耗；另一方面，当涡轮发电机构发生故障时才打开控制阀，不发生故障时不打开控制阀，可以防止排气支路过度通气，进而可以防止发动机超负荷运行造成可靠性变差。

进一步，所述涡轮发电机构包括涡轮机和发电机，涡轮机设于发动机排气管内，发电机与涡轮机同轴连接，发动机排气管排出的废气带动涡轮机转动，涡轮机带动发电机转动发电，起到废气利用、节能的目的，所述排气支路并联在涡轮机两端，当涡轮机发生故障时，废气从排气支路排出。

进一步，所述涡轮发电机构检测单元为压力传感器，涡轮发电机构检测单元设于发动机排气管内靠近涡轮机的位置，用于检测涡轮发电机构前端管道的压力值，当涡轮机发生故障时，即涡轮机卡滞时，废气流经涡轮机时压力损失升高，发动机排气不畅，此时涡轮发电机构前端管道的压力值会增大，因此，检测涡轮发电机构前端管道的压力值可以有效地反应涡轮机是否发生故障，并且根据涡轮发电机构前端管道的压力值的变化趋势可以对涡轮机故障进行预测，在涡轮机发生故障前就进行处理，防患于未然。

进一步，还包括发动机工况检测单元，发动机工况检测单元设于发动机内，发动机工况检测单元与控制器电连接，发动机工况检测单元包括转速检测模块、喷油量检测模块以及油耗检测模块，转速检测模块用于检测发动机转速，喷油量检测模块用于检测发动机喷油量，，油耗检测模块用于检测发动机的油耗，根据发动机不同的工况确定具体的压力警戒值，可以提高系统控制的精准度，当涡轮发电机构前端管道的压力值大于压力警戒值时，表明涡轮机发生故障，此时，并打开控制阀，使废气从排气支路排出。

进一步，所述发电机的进气管上设有增压器，新鲜进气通过增压器进入发动机，增压器能够增加进气压力，以提高发动机的动力，所述发电机的进气管上还设有中冷器，新鲜进气通过中冷器进入发动机，中冷器能降低进气温度，进而进一步提高发动机动力。

本发明还提供一种涡轮发电的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：设定压力警戒值；步骤2：通过涡轮发电机构检测单元检测涡轮发电机构前端管道的压力值；步骤3：若涡轮发电机构前端管道的压力值大于压力警戒值，则表明涡轮机发生故障，系统进行报警提示，并通过调解开度控制阀开度调解发动机排气管内的压力，此时，废气从排气支路排出，进而可以防止发动机排气不畅，保证发动机的动力性，且不增加发动机的油耗，若涡轮发电机构前端管道的压力值未大于压力警戒值，则表明涡轮机未发生故障，则保持控制阀的开度。