JB T 11792.3-2014 中大功率燃气发动机技术条件 第3部分 沼气发动机.pdf
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1、J 。ICS 27.020 J 91 备案号:45669-2014 中华人民共和国机械行业标准JB厅、11792.3-2014中大功率燃气发动机技术条件第3部分:沼气发动机2014-05-06发布Medium/high-power gas engine technology -Part 3: Biogas engine 2014四10-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布中华人民共和国机械行业标准中大功率燃气发动机技术条件第3部分:沼气发动机JBIT 11792.3-2014 * 机械工业出版社出版发行北京市百万庄大街22号邮政编码:100037 * 21 0mm X 297mm l.25
2、印张.40T字2015年3月第1版第1次印刷定价:2l.00元* 书号:15111.11986 网址:http:/ 编辑部电话:(010) 88379778 直销中心电话:(010) 88379693 封面无防伪标均为盗版版权专有侵权必究、4 J 币, JB厅11792.3-一2014目次前言.ll1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.24 一般要求.25 工作条件.46 技术要求.47 试验.68 检验规则.11 9 标志、包装、运输和贮存.12附录A(资料性附录)需方应提供的资料.14附录B(资料性附录发动机及机组现场安全配套推荐做法.15附录C(规范性附录)发动机部分参数
3、测量位置、测量仪器和仪器精度.16表1沼气杂质含量(标准状态下). 表2调速性能.5表3排气污染物限值.5表4测量允差.7表5耐久性试验工况及时间.10表6试验、检验项目.11 表C.l发动机部分参数测量位置、测量仪器和仪器精度.16JBff 11792.3-2014 刚言JB/T 11792 中大功率燃气发动机技术条件分为五个部分z一一第1部分:天然气发动机:一一一第2部分z柴油/天然气双燃料发动机:一第3部分:沼气发动机:一一第4部分:瓦斯发动机:一一第5部分:秸轩气发动机。本部分为m厅11792的第3部分。本部分按照GB厅1.1-2009给出的规则起草。本部分由中国机械t业联合会提出。本
4、部分由全国内燃机标准化技术委员会(SAC厅CI77)归口。本部分起草单位:中国石油集团济柴动力总厂、淄博淄柴新能源有限公司、上海内燃机研究所、淄博柴油机总公司、安徽白兔湖动力有限公司。本部分主要起草人:李治朋、李树生、李宗立、王安忠、李俐、王令金、张峰、刘东、郑圣彬、李冬梅、黄猛、计维斌、陈云清、辛强之、王延瑞、范崇华、姚志剑、肖四海。本部分为首次发布。H . 1 范围中大功率燃气发动机技术条件第3部分:沼气发动机JBff 11792.3-一.2014m厅11792的本部分规定了中大功率沼气发动机的术语和定义、一般要求、工作条件、技术要求、试验、检验规则和标志、包装、运输和贮存。本部分适用于功
5、率等于或大于500kW的发电用沼气发动机(以下简称发动机。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB厅191包装储运图示标志GB厅725内燃机产品名称和型号编制规则GB厅1147.1中小功率内燃机第1部分:通用技术条件GB厅1147.2中小功率内燃机第2部分:试验方法GB/T 1859往复式内燃机辐射的空气噪声测量工程法及简易法GB厅3821中小功率内燃机清洁度测定方法GB 4556往复式内燃机防火GB厅6072.1往复式内燃机性能第1部分z功率、燃料消耗和机
6、油消耗的标定及试验方法通用发动机的附加要求GB厅6072.3往复式内燃机性能第3部分:试验测量GB厅6072.5往复式内燃机性能第5部分=扭转振动GB厅6388运输包装收发货标志GB厅7184中小功率柴油机振动测量及评级GB厅8190.1往复式内燃机排放测量第1部分:气体和颗粒排放物的试验台测量GB厅11060.1天然气含硫化合物的测定第1部分:用腆量法测定硫化氢含量GB厅11060.4天然气含硫化合物的测定第4部分:用氧化微库仑法测定总硫含量GB/T 11062 天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法GB11122 柴油机油GB厅13306标牌GB厅13610天然气的组成分析气相色
7、谱法GB 14097 中小功率柴油机噪声限值GB厅15371曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法GB 2065 1.1 往复式内燃机安全第1部分:压燃式发动机GB厅21404内燃机发动机功率的确定和测量方法一般要求B厅9774中小功率内燃机清洁度限值JB厅11792.3-20143 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 沼气biogas 有机物质在厌氧条件下,通过微生物的发酵及分解作用而产生出的一种可燃气体,主要成分是甲皖、二氧化碳,还有少量的一氧化碳、氢、氧、硫化氢、氨等。3.2 沼气发动机biogas en回ne用沼气作燃料的往复活塞式内燃机。3.3 发动机热耗率specific be
8、at CODsumption of gas engine 发动机每单位功率和单位时间内所消耗的可燃气体燃烧所能放出的热量(以低热值计),单位为千焦每千瓦时kJICkW. h)。3.4 模拟沼气simulate biogas 按照一定比例向天然气中添加二氧化碳等其他气体得到的与沼气成分相当的混合气体,称为模拟沼气。4 一般要求4.1 总则4.1.1 机油过滤器、冷却器、中冷器、阀门等部件宜选用耐硫腐蚀材料。4.1.2 气缸盖,进、排气阀门,排气管等高温部件宜选用耐高温材料。4.1.3 发动机各配套部件丁句作机构应可靠、操纵灵活、调整方便。4.1.4 发动机整体布置-Y.合理,易j二安装、维护及保
9、养。各管线、控制线排列应整齐、紧凑,固定牢靠。4.1.5 发动机用于连接机组的底盘,应有足够的刚度。4.1.6 发动机输出端中心线的对中技术要求应符合产品技术文件的规定。4.1.7 发动机电气系统防爆等级般为dIIBT4,特殊要求可按技术协议订制。4.1.8 产品制造商应向需方索要相关资料,内容参见附录A。4.2 供气要求4.2.1 供气管路宜设置甲皖浓度传感器、气体计量仪表等装置。4.2.2 发动机运行现场应设置沼气渗漏、溢出和排油等防护装置。4.2.3 供气管路应配置沼气脱水、脱硫、脱尘装置。4.3 型号发动机型号编制规则宜符合GB厅725的规定。示伊:HI6VI90ZLDZ-2一一16缸
10、、V型、四冲程、缸径190mm、冷却液冷却、增压中冷、发电用、转速为1000r/min、燃料为沼气的发动机(H为系列代号)。2 JB厅丁1792.3-一.20144.4 主要技术规格和参数制造商应在产品技术文件中提供发动机的下列技术规格和参数za)型号:b)型式(指冲程数、进气方式、冷却方式、是否带增压器和中冷器等);c)气缸数及排列型式:d)气缸直径,单位为毫米(mm);e)活塞行程,单位为毫米(mm);f)排量,单位为升(L);g)标定功率,单位为千瓦(kW);h)标定转速,单位为转每分(r/min);i)最低空载稳定转速,单位为转每分(r/min);j)标定功率发动机热耗率,单位为千焦每
11、千瓦时kJI(kW 0 h) J; k)机油消耗率,单位为克每千瓦时g/CkWoh)J; 1)机油牌号:m)排气温度,单位为摄氏度CC);n)起动方式:。)旋转方向(所视位置);p)发火顺序:q)点火力式:r)气门冷态间隙,单位为毫米(mm);s)配气相位(曲轴转角),单位为度(0CA); t)外形尺寸,长宽高,单位为毫米(mm);u)净质量,单位为千克Ckg)。注:上述项目口J根据发动机的结构型式和用途予以增减。4.5 发动机燃气要求4.5.1 低热值不低于18MJ/:旷(标准状态下)C相当于甲烧体和、含量不低于50%)。4.5.2 沼气温度范围为0C350C。4.5.3 沼气中甲炕在30s
12、内的体积含量的变化量不应超过2%。4.5.4 发动机在连续运行期间,沼气中甲皖体积含量的变化量不应超过5%。4.5.5 在距离发动机燃气支管前1m处的沼气压力应不低于3kPa,供气压力低于3kPa时,应配置气体增压设备。4.5.6 沼气杂质含量要求见表10表1沼气杂质含量(标准状态下)硫化氢氯氟化物氨mglm3 mglm3 mglm3 粉尘水主三20:;100 主主20粒度运5m,含量运30mglm3无液体成分,湿度运80%4.6 机油应使用气体发动机专用机油或发动机制造商指定的机泊,其质量应符合GB11122的规定。3 JB厅11792.3-20145 工作条件5.1 标准基准状况为了确定发
13、动机的功率和热耗率,应采用下列标准基准状况:一一总气压:Pr=100 kPa; 一一空气温度:Tr=298 K (tr=250C); 一一相对湿度:r=30%; 一一增压中冷介质温度:T.盯=298K tcr=25.C)。注z在温度为298K,相对温度为30%时,相应的水蒸气分压为1kPa,相应的干气压为99四a.5.2 正常运转条件在下列条件下,发动机应能正常运转za)环境温度-40.C-45.C;b)相对湿度不超过95%(35.C); c)海拔不高于4500m;d)发动机在野外作业环境工作时,宜设置必要的防雨、防尘、防雷电装置。6技术要求6.1 标定功率和热耗率6.1.1 发动机铭牌上的标
14、定功率为ISO功率。6.1.2 发动机标定工况热耗率应不大于10300kJlkW h,其最大偏差为3%。6.1.3 发动机在标准基准状况和满足本部分中4.5条件下运转时,应能发出铭牌上规定的标定功率,其最大允许偏差为标定功率的士3%。当试验环境与标准基准状况不符时,功率和热耗率应按GB厅21404和GB厅6072.1规定的方法进行修正。6.2 标定工况F的温度和压力发动机在标定工况下运转时,排气温度、机油温度、高温冷却系统出水温度及主油道机油压力等应符合产品技术文件的规定。6.3 起动性能在环境温度不低于50C时,发动机应能在15s内顺利起动:当环境温度在-40.C- 5 .C范围内时,采取预
15、热或冷起动措施后,应能顺利起动。6.4 点火提前角发动机的点火提前角应符合产品技术文件的规定。6.5空燃比发动机的空燃比应符合产品技术文件的规定。6.6 负荷特性发动机应进行负荷特性试验,并绘制负荷特性曲线。4 JB/T 11792.3- , 2014 6.7 调速性能标定工况下发动机的调速性能指标见表2.表2调速性能稳态特性动态特性标定调速率稳态转速波动率瞬时转速差转速回复时间% % % s 5 1.5 10 7 6.8 排气温度均匀性 发动机在标定工况运转时,各缸排气温度的不均匀度应不大于8%。6.9 最低空载稳定转速发动机最低空载稳定转速应不大于标定转速的70%;波动值为士15r/min
16、;稳定时间不少于5mino 6.10 噪声发动机在标定工况下运转时,噪声应不大于GB14097规定的限值要求。6.11 排放眼值发动机排气污染物限值应符合表3的规定。表3排气污染物限值污染物种类一氧化碳(CO) 4.5 物在-M碳物)化马-5氧N-3氨(限值g! (kW h) 6.12振动6.12.1 发动机在标定工况下运行时,机械振动应符合GB厅7184的规定,振动烈度等级不大于28。6.12.2 发动机曲轴轴系扭转振动应符合GB厅15371的规定。6.13 密封性发动机的密封性应符合如下要求:a)发动机气缸盖密封垫及进气、排气系统各密封面和管接处不应有漏气现象:b)曲轴白由端和输出端、润滑
17、管道等与机油接触的各处不应有渗漏现象:c)冷却系统各处不应漏水:d)沼气通道各处不应有气体泄漏现象。6.14 清洁度发动机的清洁度应符合B厅9774规定的限值要求。6.15 机油消耗率发动机在标定工况下运转时,机油消耗率应符合产品技术条件的规定。5 JB厅11792.3-20146.16 耐久性发动机耐久性试验后的要求应符合GB/T1147.1的规定。6.17 防火发动机的防火要求应符合GB4556的规定。6.18 安全要求6.18.1 总则6.18.1.1 发动机安全性除应符合本部分中6.18.2-6.18.4的规定外,还应符合GB20651.1的规定。6.18.1.2 发动机及机组的现场安
18、全配套推荐做法,参见附录B.6.18.2 安全保护装置6.18.2.1 油压低停靠装置发动机应设奋机油压力过低自动停车装置。当主油道压力低于产品技术文件规定限值时,发动机应能自动停车。6.18.2.2 超速停牢装置发动机应设有超速停车装置。当转速达到产品技术文件规定限值时,发动机应能自动停车。6.18.2.3 声光报警装置装有声光报警装置的发动机,当转速、高温冷却系统出水温度、机油温度、机油压力和排气温度等超出产品技术文件的规定限值时,应发出声光报警。6.18.3 防爆装置6.18.3.1 发动机进气总管J也安装可迅速切断沼气的防爆电动阀、手动阀等安全装置,安全装置在发生紧急情况时,r也能保证
19、动作迅速可靠。6.18.3.2 发动机混合气进气管道或进气腔上,应装有防爆装置,当进气管道或进气腔内压力达到产品技术文件规定限值时,该装置应能可靠动作。6.才8.3.3发动机曲轴箱应装有防爆装置,当曲轴箱压力达到产品技术文件规定限值时,该装置应能可靠动作。6.18.4 防妒装置6.18.4.1 对高速旋转、摆动的传动件,如风扇、传动带、链条等应设置必要的防护装置。6.18.4.2 发动机的高温部件应设置醒目的警示标志。6.18.4.3 排气管和增压器涡轮壳宜喷涂耐热漆,并以隔热材料包裹。6.19 表面漆层表面漆层应光滑平整、色彩均匀,不应有鼓泡、裂纹、皱裙、漏涂、剥落等缺陷。7试验7.1 试验
20、条件及要求7.1.1 试验时,部分参数测量允差应符合表4的规定:测量位置、测量仪表及其精度见本部分中附录C。6 JB厅刊792.3-2014其他参数按GB/T6072.3的规定。7.1.2 试验时,发动机应具备产品技术文件规定的辅助设备。7.1.3 试验用的机油应符合4.6的规定。7.1.4 发动机在标定工况下运转时,机油、冷却介质温度和版力应符合6.2的规定。7.1.5 试验现场应按有关国家标准、行业标准的规定,装有强有力排风和燃气泄漏报警装置。7.1.6 进行台架试验时,允许采用天然气、沼气或模拟沼气作为气源,并在试验报告中列明燃气成分、低热值、热耗率等参数。表4测量允差序号参数单位允差1
21、 气体压力kPa 士2%2 气体温度.C 土l3 气体密度kglm3 土0.2%4 热耗率kJ/ (kW. h) 主5%5 点火提前角(曲轴转角)。CA主l7.2 试验方法7.2.1 起动性能试验7.2.1.1 发动机在冷态时进行起动试验。当环境温度不低于s.c,发动机连续起动三次,至少应有两次顺利起动,起动时间不得超过IS8,当环境温度低于Soc时,应采取预热或冷起动措施进行起动。7.2.1.2 采用电起动时,自接通电机时开始计时,至发动机自运转为止:采用压缩空气起动时,自压缩空气开关动作计时,至发动机自运转为止。7.2.1.3 记录起动前的水温、油温、环境温度、大气压力及每次起动时间。7.
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