[发明专利]一种大缸径低热值燃气内燃机独立进气预燃室及使用方法

说明书

本发明涉及一种大缸径低热值燃气内燃机独立进气预燃室及使用方法。其技术方案是：预燃室的上方与中体的底部连接，中体的上端与上体连接；所述的预燃室的下部安装喷火嘴，喷火嘴的底部均匀布置与主燃烧室匹配的、角度大于90°的多个火孔，在喷火嘴的内腔设有大止回球和大球筛堵；所述的中体的内腔设有火花塞安装孔和第二预混燃气道，在第二预混燃气道的底部设有小止回球和小球筛堵，所述的火花塞安装孔内安装火花塞。有益效果是：点火可靠，提高燃烧速度、降低排气温度、避免进气管回火放炮，并提高燃气机发电效率；强大的点火能量，可靠引燃主燃烧室稀薄预混燃气，降低NOx排放；节约高品质燃料，降低运行费用。

技术领域

本发明涉及低热值燃气利用技术，特别涉及一种大缸径低热值燃气内燃机独立进气预燃室及使用方法。

背景技术

目前我国有一些热值低在750kcal～3000kcal、可燃成分复杂且多变的低品质燃气，如低浓度煤矿瓦斯、低浓度沼气、油母页岩气、电石气、秸秆气、冶炼尾气等，每年至少有500亿m³当量的天然气的总量。这些低品位燃气很难直接用作工业和民用燃料，但可以用作内燃机燃料进行发电。但在使用这些低热值燃料用于内燃机发电时存在一些问题：一是由于其中的惰性气体含量高，点火困难、后燃现象严重，造成内燃机排气温度高、气门寿命短、进气回火放炮；二是内燃机尾气排放超标，NO_X的排放500mg/m³以上，排气后处理难度加大。这些问题在大缸径内燃机上表现更突出。

针对这些问题，国内外相关科研院所和研发企业使用过以下两种方式的预燃室技术来提高点火能量，保证点火的可行性和加快燃烧速度：一种是采用从主燃烧室进入的、与主燃烧室品质相同的预混燃气预燃室技术；另一种是采用独立机构将比主燃室预混燃气浓度高的预混燃气单独进入预燃室作为预燃室燃料的技术。两种方式虽然都取得了一些效果，但仍然不理想，有时还会出现内燃机启动困难和点火失火问题。所以，国内外一些低热值燃气仍然没有得到很好地利用，既浪费了能源，又污染了大气环境。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种大缸径低热值燃气内燃机独立进气预燃室及使用方法，使低热值燃气安全可靠、环保节能地用作内燃机发电。

本发明提到的一种大缸径低热值燃气内燃机独立进气预燃室，其技术方案是：包括上体（2）、中体（4）、小止回球（5）、小球筛堵（6）、预燃室（7）、喷火嘴（8）、大止回球（9）、大球筛堵（10），在预燃室（7）的上方安装在中体（4）的底部，中体（4）的上端与上体（2）连接；所述的预燃室（7）的下部安装喷火嘴（8），喷火嘴（8）的底部均匀布置与主燃烧室匹配的、角度大于90°的多个火孔（D），在喷火嘴（8）的内腔设有大止回球（9）和大球筛堵（10）；所述的中体（4）的内腔设有火花塞安装孔（E）和第二预混燃气道（C），在第二预混燃气道（C）的底部设有小止回球（5）和小球筛堵（6），所述的火花塞安装孔（E）内安装火花塞（a9）。

优选的，上述的上体（2）设有预燃室较浓预混燃气进口（A）和第一预混燃气道（B）、螺栓孔，所述的第一预混燃气道（B）的下端与第二预混燃气道（C）通过密封垫（3）连通，上端与预燃室较浓预混燃气进口（A）连通，在上体（2）的外侧设有多个螺栓孔，通过压紧螺栓（1）连接固定。

优选的，上述小止回球（5）和大止回球（9）为耐高温耐腐蚀材料制成的空心球，其中，小止回球（5）用于防止预燃室（7）内爆炸火焰和高压高温气体上串，所述大止回球（9）用于防止主燃烧室内爆炸火焰和高压高温气体以及主燃烧室预混可燃气体压缩上串，保证预燃室内预混可燃气品质。

优选的，上述大球筛堵（10）和大止回球（9）装入喷火嘴（8）内，通过螺纹与预燃室（7）连接，小止回球（5）装入中体（4）内后用螺纹将小球筛堵（6）旋入中体（4），并锁固，之前装配好的预燃室（7）通过螺纹与中体（4）连接，用压紧螺栓（1）将组装好的以上组件通过密封垫（3）、上体（2）固定到燃气内燃机的气缸盖上。