新聞主題	發(fā)電用柴油機的性能要求與特點

 

摘要：   現(xiàn)代柴油發(fā)電機組因其使用燃料經濟安全、熱效率高、性能可靠穩(wěn)定、排放對環(huán)境污染小等特性，廣受歡迎。因而，得到了廣泛的運用。柴油發(fā)電機組技術作為一門實用技術，也是一門極為綜合的技術，相關工程人員需要通過專門的學習和訓練才能滿足實際工作需要。20世紀末、本世紀初以來，主用或備用柴油發(fā)電機組用戶急劇增加，更需要購買單位和操作者了解柴油發(fā)電機組的性能特征、基本要求以及實際應用等知識。

 

一、柴油發(fā)電機應用

 

      現(xiàn)代人工作、生活的各種場所都需要連續(xù)可靠的供電，如購物中心、商務中心、大型國際國內展覽中心、金融中心、廣播電視中心、網絡數(shù)據(jù)中心、大型會議中心是一刻也不能離開電。這些場所日常用市電，遇到市電檢修，或自然災害或人為或設備自然故障因素造成停電，這都需要良好的備用電力系統(tǒng)，即配備柴油發(fā)電機組（以康明斯發(fā)電機組為例，結構如圖1、圖2所示）。試想上述場所如果停電，后果如何？可以想像，其經濟損失是不可估量的。

1、建筑施工

      建筑施工地往往各項設施不完備，但又需要大量電力來支持日常施工。柴油發(fā)電機則可為施工現(xiàn)場提供穩(wěn)定的電力供應。

2、工業(yè)生產

      工業(yè)生產在需要電力支持時，柴油發(fā)電機可作為可靠的備用電源，確保生產過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

3、商業(yè)服務

      商業(yè)服務行業(yè)往往需要穩(wěn)定的電力供應確保服務的周到性。柴油發(fā)電機可以為商場、酒店、醫(yī)院等提供備用電源，保證服務的正常運轉。

4、農業(yè)生產

      農業(yè)生產需要大量的水泵、灌溉設備等，柴油發(fā)電機可以為這些設備提供穩(wěn)定的電力支持。

5、高層建筑

      超高層建筑具有人員密集、流動量大、電器設備多、供電線路復雜等特點。且此類建筑位于城市中心，對噪音、尾氣排放等環(huán)保有更嚴格的要求。因此，采用柴油發(fā)電機作為備用電源使用，可提供可靠、高效、環(huán)保的清潔能源。

6、交通運輸

      柴油發(fā)電機還被用于為大型運輸工具提供電力，如客車、火車等。柴油發(fā)電機不僅功率大、輕便易移動，而且可以供應高速運動中的電子設備，為旅客提供更好的舒適和便利。

7、采礦行業(yè)

      礦山油田中需要大量的電力來驅動照明、機械設備和通風系統(tǒng)等設施，而柴油發(fā)電機可以提供可靠的備用電源，保證開采過程中的設備始終處于高效工作狀態(tài)。

 

C140D5康明斯發(fā)電機組平面結構圖

C140D5康明斯發(fā)電機組側面結構圖

 

二、內燃機和外燃機比較

 

      凡是把燃料燃燒時所放出的熱能轉化為機械能的機器稱為熱力發(fā)動機（簡稱熱機）。內燃機是熱機的一種，燃料直接在汽缸內燃燒，靠燃氣膨脹推動活塞對外做功，如圖2（a）所示。如帶動發(fā)電機組的內燃機，燃油在汽缸內部燃燒后，產生高溫、高壓的燃氣，燃氣膨脹時推動活塞使曲軸旋轉，通過傳動裝置帶動發(fā)電機工作。柴油機和汽油機是產生動力的機器，因此稱之為發(fā)動機。

      除內燃機外，還有另外一種熱機，燃料在鍋爐內燃燒，將水加熱成高溫、高壓的蒸汽，再送至蒸汽輪機內膨脹做功。這種熱機稱為外燃機，如圖2（b）所示。

      內燃機與外燃機比較，精簡了一些設備，也減少了熱能的損失。因此，內燃機具有結構緊湊、輕巧、功率范圍廣、適應性能好、運行安全、熱效率高、燃料和水的消耗少、操作使用簡便、易起動等特點。但是，內燃機結構比較復雜、精密度高、制造費用高、操作維修技術要求比較高。

      盡管如此，由于內燃機具有上面這些優(yōu)點，所以它在國民經濟各個部門如工業(yè)、農業(yè)、交通運輸和國防領域中都得到廣泛的應用，成為現(xiàn)代重要的動力設備。在通信系統(tǒng)中，所處的工作環(huán)境是比較復雜的，對于動力設備既要求有足夠大的功率，又要求結構緊湊、輕巧、便于搬運和安裝、燃料和水的消耗量也要少，因此選擇內燃機作為動力設備就比較適宜。所以，目前內燃機在通信系統(tǒng)中也得到了廣泛應用。

      柴油發(fā)電機組用內燃機，對動力設備的性能要求比較高，除了要驅動發(fā)電機外，還要克服發(fā)電機的傳動損失和勵磁損失，并適當留有一定的功率儲備，以適應短期超負荷的需要。同時，為了保持發(fā)電機電流頻率的穩(wěn)定性，一般要有高性能的調速裝置。

 

圖3 內燃機與外燃機的區(qū)分

圖4  柴油機結構等測圖

 

 

三、柴發(fā)機組基本要求

 

 

1、對發(fā)動機要求

（1）要求有足夠的功率范圍?，F(xiàn)在發(fā)電設備用內燃機功率要求在0.5～2500kW。

（2）負荷、轉速范圍寬，有適當?shù)某d能力，外特性曲線如圖5所示。

（3）要求經濟、可靠、持久耐用。

（4）使用性能良好的全制式調速器，保證柴油機在任何轉速下均能穩(wěn)定運轉，從而保證工作機械在速度和負荷急速變化的情況下能很好地工作。

（5） 發(fā)動機適用于使用符合GBT6072. 1-2000及輕柴油作燃料、水冷、四沖程、直接噴射、自然或壓力送氣，并符合GBT6072. 1-2000的規(guī)定，發(fā)動機的額定容量須符合 GBT6072. 1-2000連續(xù)運行的要求并與發(fā)電機持續(xù)運轉的額定容量相配合。

（6） 發(fā)動機額定轉速為1500r/min，其正常旋轉方向須為逆時針旋轉。

（7） 裝設電子調速穩(wěn)速裝置及超速跳閘機構，當超速15$時切斷燃料。

（8） 冷卻系統(tǒng)為自帶風扇閉式循環(huán)水冷卻。

（9） 發(fā)動機具備以下最低限度的狀態(tài)指示：油壓、油溫、發(fā)動機溫度、運行時數(shù)、轉速表、電池充電器電流表。

（10） 發(fā)動機速度控制和速度調節(jié)，曲線如圖6所示：

① 速度控制：

      速度控制必須配備電子速度傳感速控器；速控器必須傳感發(fā)動機的實際轉速; 速度控制必須符合GBT6072. 1-2000第四部分I型，A1級之規(guī)定。

② 速度電子調節(jié)：

      速度必須預先調整好，以保證在滿載時的額定頻率，在各種負載情況下， 必須有手動調節(jié)速度的裝置，可在±5%的范圍內進行調整。

 

圖5  柴油機的外特性曲線圖

圖6  柴油機速度特性曲線圖

 

2、對發(fā)電機基本要求

（1） 發(fā)電機的設計和制造必須按照BS4999和BS5000相應章節(jié)的規(guī)定進行。

（2） 發(fā)電機為同步交流發(fā)電機、額定輸出電壓(230V/400V).正弦波(50Hz)，額定轉速 (1500r/min)，三相四線。

（3） 發(fā)電機勵磁方式為無刷勵磁

（4） 發(fā)電機絕緣等級為H級。

（5） 發(fā)電機防護等級為IP23。

（6） 發(fā)電機在一定的三相對稱負載上，其中任一相再加20$額定相功率的電阻性負載，且 任一相的負載電流不超過額定值時，應能正常工作lh，線電壓的最大（最?。┲蹬c三相 線電壓平均值之差不超過三相線電壓平均值的10%。

（7） 發(fā)電機需與柴油機相匹配，在現(xiàn)場現(xiàn)有條件下，即以12h為周期，可在110%額定負 載運行l(wèi)h，而發(fā)電機不超過溫升限度。

（8） 發(fā)電機組的設計必須特別留意抑制諧波以消除不正常波形及可能的高頻干擾，感應 效應，或中性線運行電流達至干擾電話或通信的程度；發(fā)電機必須能承擔某一相電流大 于其他兩相達60%的不平衡負荷。

（9） 發(fā)電機應能承受高于同步值10%的超速運轉。

（10） 發(fā)電機必須承受在其輸出端短路達3S的短路電流而不致?lián)p壞。

3、執(zhí)行的主要規(guī)范及技術標準

● GB/2820—90《工頻柴油發(fā)電機通用技術條件》

● GB/2920 《250至3200kW柴油發(fā)電機組通用技術條件》

● GB/12699-90《工頻柴油發(fā)電機組額定功率、電壓及轉速》

● GB/T4712-2008《自動化柴油發(fā)電機組分級要求》

● GB/3095-2018《環(huán)境空氣質量標準》二級標準

● GB/T50087-2013《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》

● GB/3096-2017《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》

● GB/10070-88《城市區(qū)域環(huán)境振動標準》

● GB/T 50121-2005《建筑隔聲評價標準》

● JB8891-99《柴油機排放限值》

● 00D202-2《應急柴油發(fā)電機組安裝》

 

三、柴發(fā)發(fā)展趨勢

      隨著科技的不斷進步和新能源政策的推廣，柴油發(fā)電機將迎來更廣闊的發(fā)展空間。未來，柴油發(fā)電機將朝著以下幾個方向發(fā)展：

1、智能化

      隨著人工智能、物聯(lián)網等技術的發(fā)展，柴油發(fā)電機將實現(xiàn)智能化管理，提高其運行效率和使用壽命。

2、環(huán)?；?/span>

       未來柴油發(fā)電機將采用更加環(huán)保的燃料和燃燒技術，以降低廢氣排放對環(huán)境的影響。

3、新能源

      隨著新能源政策的推廣，柴油發(fā)電機將逐步轉向使用清潔能源如天然氣、生物質等，以適應環(huán)保需求。

4、效率化

      未來柴油發(fā)電機將繼續(xù)提高能源利用效率，降低運行成本，提高市場競爭力。

5、集成化

      未來柴油發(fā)電機將與自動化技術、遠程監(jiān)控技術等相結合，實現(xiàn)電站的集成化、智能化管理。

 

四、使用注意事項

 

1、安全可靠性

      柴油發(fā)電機需要具備良好的安全性能，包括防火、防爆、防震等措施，以確保使用過程中的安全。高可靠性也是發(fā)電機組所具備的特性之一，它可以保證在長時間運行中保持穩(wěn)定的輸出功率，并能夠快速啟動和停止。

2、維護便捷

      柴油發(fā)電機具備維護便捷的特點，易于進行日常維護和保養(yǎng)，以延長使用壽命和提高可靠性。

3、節(jié)能環(huán)保

      柴油發(fā)電機需要具備較高的能效和低的排放標準，以滿足節(jié)能環(huán)保的要求。

4、人員操作

      操作人員和維修技術人員需掌握柴油發(fā)電機的構造、原理、性能和維修技術知識，熟練地操作使用、維護和修理柴油發(fā)電機。

 

總結：

      總之，柴油發(fā)電機在許多行業(yè)中都有廣泛的應用，可以為各種場景提供電力和備用電源。它們具有高效、可靠、易于攜帶和部署等優(yōu)點，可以幫助各行各業(yè)無憂供電。柴油發(fā)電機作為一種重要的能源設備，在未來仍將具有廣泛的應用前景。隨著科技的不斷進步和新能源政策的推廣，柴油發(fā)電機將不斷升級和完善，為推動經濟發(fā)展和改善生態(tài)環(huán)境做出更大的貢獻。

 

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