(1)试验中,转速范围1150r/min-1450r/min,机组宽转速负载工作运行在高功率时,增压器工作在喘振区,限制了机组加载功率,但各工况运行最高功率均能达到650kW以上,可以满足井队现场的动力应用;
(2)试验过程中,节气门开度一直保持在最大开度的二分之一左右,但突加负载转速下降时节气门却能够打开到最大开度,运行中节气门开度打开不够理想可能与混合气浓度有关,因此,钻井动力用天然气机燃气控制系统必须实时响应快,空燃比调节精确;
(3)点火提前角不变的情况下,随着转速的提高,天然气机的排温不断升高,排温过高会使机组的气阀、缸盖以及增压器的使用寿命大大降低,影响整机的稳定性和可靠性,因此钻井动力用天然气机需优化配置,降低排温,如采取加大凸轮轴气门重叠角、使用预燃室火花塞等措施;
(4)随着工况的变化,缸排温也不断变化,因此实际应用中采用数字点火系统,进行单缸温度调整和突加负荷后的整体点火滞后调节,防止爆震情况发生以及由于单缸缸排温异常而影响整机性能;
(5)通过模拟试验和现场情况对比,调速系统需能够对负荷突增做出快速响应,瞬时转速下降率不超过15%,转速调节范围应覆盖1000~1400r/min;
(6)由于天然气热值高,活塞压缩比选用范围最佳在(8~9):1,同时,根据模拟对比试验凸轮轴气门重叠角范围40°~50°,增压器匹配要选用其高效率区间转速范围在40000~50000r/min的型号;
(7)根据现场应用情况,钻井动力用天然气机要采用气动预供油系统和气启动系统。
3总结
本文通过对12V190天燃气机的模拟对比试验,分析研究了天然气机做动力应用钻井的现状以及对燃气控制系统、调速系统等配置的要求,并根据模拟试验改进和优化了T12V190天然气机,确定了活塞压缩比、凸轮轴气门重叠角、增压器转速等最佳范围,为钻井动力用天然气机的研究、优化及应用推广提供了依据,奠定了基础。
参考文献
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