SY/T 0080-2008

 

柴油發(fā)電機組安裝規(guī)范

摘要：本章節(jié)適用于一般油氣田、工業(yè)與民用建筑的柴油發(fā)電機組及其附屬設(shè)備的安裝。所有規(guī)格的柴油發(fā)電機應(yīng)做出廠試驗，并有附帶檢驗報告，同時在柴油發(fā)電機組安裝完成以后，做交接試驗。為了遵循國家安全裝機規(guī)范，柴油發(fā)電機組的中性線（工作零線）應(yīng)與接地干線直接連接，螺栓防松零件齊全，其設(shè)備本體和機械部分的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)分別與保護(hù)導(dǎo)體可靠連接，并應(yīng)有標(biāo)識。

 

一、基本要求

 

1、發(fā)電用柴油機的技術(shù)要求。

（1）瞬時調(diào)速率：8≤7%～10%，穩(wěn)態(tài)調(diào)速率o?≤5%，轉(zhuǎn)速波動率y<±0.5%。

（2）不均勻度；ε≤0.5%～0.33%。

（3）應(yīng)具有長期連續(xù)工作的能力。

（4）在距柴油機和發(fā)電機機體1m處的噪聲聲壓平均值為：機組功率不大于250kW時，噪聲不大于102dB（A）；機組功率大于250kW時，噪聲不大于108dB（A）。

（5）應(yīng)急備用發(fā)電機組宜有自動啟動、自動加減負(fù)載、自動停機等多種自動控制功能。

2、柴油發(fā)電機組宜按固定機組和橇裝機組分別擬定配套參數(shù)。

圖1    固定發(fā)電機組外觀結(jié)構(gòu)平面圖	圖2    固定發(fā)電機組外觀結(jié)構(gòu)立面圖
圖3    撬裝集裝箱式發(fā)電機組等測圖	圖4    撬裝集裝箱式發(fā)電機組結(jié)構(gòu)剖析圖

 

二、電站規(guī)模及機組選擇

 

 

1、電站規(guī)模

（1）電站運行容量應(yīng)根據(jù)電力負(fù)荷確定，應(yīng)保證最大用電負(fù)荷的要求。

（2）電站裝機總?cè)萘康拇_定原則為：電站運行容量應(yīng)根據(jù)用戶最大用電負(fù)荷及電力發(fā)展規(guī)劃確定。

（3）電站機組數(shù)量經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，一次規(guī)劃建設(shè)的柴油機電站宜裝3臺～5臺機組。

（4）電站應(yīng)設(shè)備用機組，備用機組容量不小于單臺機組最大容量，且不小于總裝機容量的25%。用作應(yīng)急電源的發(fā)電機組不宜再設(shè)備用機組。

（5）啟動最大容量的電動機時，電站母線電壓水平不宜低于額定值的80%。

2、機組選擇

（1）單臺最大機組可按以下三種方法計算：

a）按穩(wěn)定負(fù)荷計算發(fā)電機容量；

b）按最大的單臺電動機或成組電動機啟動的需要，計算發(fā)電機組容量；

c）按啟動電動機時母線允許電壓降計算發(fā)電機組的容量。

（2）并聯(lián)運行的機組，應(yīng)考慮有功功率及無功功率的分配差度對機組功率的影響；等規(guī)格的機組其有功功率和無功功率的分配差度應(yīng)不超過±10%；不同容量的機組并聯(lián)，機組最大功率與最小功率之比應(yīng)不超過3:1，且具有相似的調(diào)速特性。

（3）機組規(guī)格應(yīng)統(tǒng)一，并應(yīng)與建設(shè)單位已有設(shè)備有較好的互換性。

（4）發(fā)電機端電壓宜統(tǒng)一。

（5）當(dāng)柴油機的使用條件與產(chǎn)品技術(shù)文件不符時，應(yīng)按GB/T 6072進(jìn)行功率修正。

（6）應(yīng)急柴油發(fā)電機組應(yīng)根據(jù)其功能選擇，通常應(yīng)急電站發(fā)電機組容量為經(jīng)大氣修正后的12h標(biāo)定容量，其容量應(yīng)能滿足全工程應(yīng)急用電總計算負(fù)荷，并按發(fā)電機容量能滿足一級負(fù)荷中單臺最大容量電動機啟動的要求進(jìn)行校驗。

（7）經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定應(yīng)急發(fā)電機額定輸出電壓。

（8）應(yīng)急柴油機電站宜設(shè)1臺發(fā)電機組，從可靠性考慮也可以選用2臺機組并聯(lián)運行供電，但不宜超過3臺。

（9）作為單一主力電源，電站停運，油、水系統(tǒng)需要局部加熱時，應(yīng)增設(shè)加熱設(shè)施。

 

三、油料系統(tǒng)

 

 

1、油料應(yīng)按發(fā)動機技術(shù)條件要求選用。

2、電站燃料油的設(shè)計儲量，不宜少于15d的燃油耗量；當(dāng)交通便利，燃油供給有保證時，可按3d～5d的燃油耗量儲存；只作為應(yīng)急電源時，其儲備量應(yīng)根據(jù)應(yīng)急時間來確定。

3、主用電站油庫燃油儲罐不應(yīng)少于2座。

4、電站日用燃油箱，數(shù)量至少設(shè)1座，容量宜按電站運行12h時的油耗計算；如機組自帶基底油箱且容量大于機組12h時的油耗時，可不設(shè)日用油箱。

5、日用燃油箱宣布置于日用燃油箱間內(nèi)，當(dāng)日用燃油箱間與其他建筑物聯(lián)合建設(shè)時，相鄰墻體應(yīng)為防火墻。

6、 日用燃油箱宜采用高位布置，燃油出口位置應(yīng)高于柴油機高壓油泵進(jìn)口0.5m以上。

7、燃油供給系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置燃油過濾裝置及計量儀表。

8、電站潤滑油儲量宜按30d的消耗量計算，見式（1）。

Q_L=Q_L?+24q_L·T·P_m×10^-6.................（式1）

式中：

Q_L——潤滑油計算儲量，t；

Q_L?——電站運行機組每次更換潤滑油量，按柴油機使用說明書規(guī)定值確定，t；

q_L——潤滑油消耗率，取1.4～1.6，g/（kW·h）；

T——儲存時間，d；

P_m——電站最大計算負(fù)荷，kW。

9、電站設(shè)有高位潤滑油箱，其容量應(yīng)按運行機組更換1次潤滑油所需的總油量確定；潤滑油箱的布置宜與日用燃油箱的布置統(tǒng)籌考慮。

10、在潤滑系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)過濾裝置，過濾裝置的流通面積應(yīng)保證潤滑油的流量比油泵的流量大8%～10%。過濾裝置宜有備用。

11、發(fā)電房內(nèi)儲油設(shè)備（包括潤滑油）儲量大于1m³時，應(yīng)有緊急排空閥及事故泄油池，泄油池距建（構(gòu)）筑物的凈距不應(yīng)少于15m；泄油池的容量應(yīng)為機房內(nèi)所有儲油設(shè)施的容量之和。

 

四、冷卻系統(tǒng)

 

 

（1）電站的冷卻系統(tǒng)，宜采用循環(huán)冷卻方式；當(dāng)水質(zhì)較差或水源缺乏時，宜采用密閉循環(huán)冷卻方式；當(dāng)采用開式冷卻方式時，應(yīng)設(shè)備用冷卻泵。

（2）冷卻水應(yīng)滿足柴油機對冷卻水的質(zhì)量要求。

（3）冷卻水的循環(huán)量宜按式（2）計算：

Q_w=K·q_o·P_m·μ·ν / c·（t₁-t₂）.................（式2）

式中：

Q_w——循環(huán)水量，m³/h;

K—比例系數(shù)，取0.30～0.35;

P_m——電站最大計算負(fù)荷，kW;

Q_o——燃油消耗率，kg/（kW·h）;

μ 燃油低熱值，一般柴油此值可取4.18×10⁴，kJ/kg;

c——水的比熱容，取4.18，kJ/（kg·℃）;

t?——循環(huán)水進(jìn)口水溫，℃;

t?——循環(huán)水出口水溫，℃;

ν ——水的比容，m³/kg，取1×10^-3。

（4）冷卻系統(tǒng)中儲水池的最低有效液位，應(yīng)保證冷卻水泵有良好的吸人性。

（5）采用循環(huán)冷卻的電站，無外部電源時，冷卻系統(tǒng)宜設(shè)高位水箱。

（6）采用水循環(huán)冷卻的機組，應(yīng)設(shè)置膨脹水箱。膨脹水箱的安裝位置應(yīng)高于柴油機冷卻水系統(tǒng)的最高水位。

 

五、進(jìn)氣、排煙

 

 

（1）柴油機的空氣濾清器，宜由制造廠在機體上安裝；當(dāng)需要另行安裝時，應(yīng)考慮進(jìn)氣阻力對柴油機功率的影響。

（2）柴油機的進(jìn)氣量，應(yīng)按制造廠技術(shù)文件提供的數(shù)據(jù)確定。

（3）柴油機排氣流量可按式（3）計算：

Q_g=P_e·q_o·（α·Q_a·φ+1） / ρ.................（式3）

式中：

Q_g——排氣流量，m³/h;

P_e——柴油機額定有效功率，kW;

q_o——柴油機燃油消耗率，kg/（kW·h）;

α——過量空氣系數(shù)，參考數(shù)值為：低速柴油機，α=1.8～2.0；高速柴油機，α=1.2～1.5；增壓柴油機，α=1.7～2.2；

Q_a——理論空氣量，取14.3；

φ——掃氣系數(shù)，一般數(shù)值為：非增壓柴油機，φ=1；低增壓柴油機，φ=1.05～1.2；高增壓柴油機，φ=1.2～1.25；

ρ——煙氣密度，kg/m³；參考數(shù)值為：煙氣溫度為200℃時，ρ=0.761kg/m³；煙氣溫度為400℃時，ρ=0.535kg/m³；其他溫度時的數(shù)值可按插值法求得。

（4）排煙道的管徑應(yīng)按柴油機制造廠產(chǎn)品技術(shù)要求選擇，在無明確要求時可按式（4）計算：

d = 0.0188√Q_g  / ν.................（式4）

式中：

d——管道內(nèi)徑，m；

Q?——排氣流量，m³/h；

v—煙氣流速，m/s；可按20m/s～25m/s計算。

（5）柴油機排煙道的阻力，應(yīng)小于產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定的背壓值。

（6）每臺柴油機組應(yīng)設(shè)消音器，排煙道應(yīng)單獨引至室外。

（7）排煙道應(yīng)減少彎頭，室內(nèi)部分應(yīng)做絕熱處理，室外垂直部分未做絕熱處理時距建筑物外墻凈距應(yīng)大于1m，已做絕熱處理時可貼臨非燃燒體建筑物外墻敷設(shè)，出口應(yīng)高出屋檐0.75m以上。

（8）排煙道的安裝應(yīng)能防止液體倒流，對于兩端固定的排煙管道，當(dāng)直線部分管段較長時，應(yīng)安裝熱力補償器。

（9）排煙道的出口不宜朝向居民區(qū)，并應(yīng)能防止排出的煙氣倒灌。

（10）柴油機排煙道的室內(nèi)部分與燃油管、燃油箱的距離不應(yīng)小于0.5m，并且不應(yīng)從其下方通過。

 

六、啟動設(shè)備

 

 

（1）柴油發(fā)電機組采用電動啟動時，啟動電源宜優(yōu)先采用免維護(hù)電池組，當(dāng)有可靠的外部電源時，也可采用硅整流裝置；電池組容量宜按連續(xù)啟動次數(shù)不少于6次放電容量選擇。

（2）采用壓縮空氣啟動時，空氣壓縮機的數(shù)量不宜少于2臺；如無可靠的外部電源時，其中1臺宜為內(nèi)燃機驅(qū)動。

（3）空氣壓縮機的壓力，宜按柴油機啟動壓力的1.2倍確定。

（4）空氣壓縮機的最大排氣量，宜滿足在1h內(nèi)將1只容量最大的空氣罐充至柴油機啟動所需的壓力。

（5）壓縮空氣儲罐宜按1機1罐配置，小型機組也可共用，但總數(shù)量不宜少于2只。壓縮空氣瓶的容量應(yīng)滿足柴油機連續(xù)啟動6次的用氣量。

 

七、設(shè)備布置

 

 

（1）500KW以下的簡易發(fā)電機房如圖5所示，設(shè)備的布置應(yīng)做到安全適用，合理緊湊，操作、檢修方便；500KW以上的發(fā)電機房應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場布局來單獨深化設(shè)計。

（2）多臺機組的電站，機組宜按單行并列布置；當(dāng)機組臺數(shù)在2臺及以下且無擴(kuò)建要求時，也可順機房縱軸線布置；機組應(yīng)布置在起重設(shè)備服務(wù)的范圍內(nèi)。

（3）發(fā)電機組的布置應(yīng)留有足夠的檢修場地，機組較少時，檢修場地宜留在機房的一端；機組較多時，宜設(shè)在機組之間。

（4）發(fā)電機組距建筑物距離應(yīng)滿足運行操作、維護(hù)檢修和通風(fēng)散熱的需求。

（5）機房內(nèi)宜設(shè)必要的起重設(shè)備，起重設(shè)備的起重量，應(yīng)按機組最重零部件的重量確定；起重高度，應(yīng)按能使活塞連桿吊離缸缽最高點的需要確定，并應(yīng)留出大于1m的活動空間。

（6）輔助設(shè)備應(yīng)布置在機房的固定端；啟動用壓縮空氣罐及蓄電池組或硅整流裝置的布置，應(yīng)按機組技術(shù)文件的要求確定；當(dāng)無明確要求時，宜靠近柴油機端布置。

（7）較大型機組應(yīng)設(shè)操作、檢修平臺。

（8）電氣設(shè)備的布置應(yīng)使電纜敷設(shè)距離最短，操作聯(lián)系方便，基本接線圖如圖6所示；控制設(shè)備和配電裝置宜布置在專用建筑物內(nèi)；單臺容量較小或機組臺數(shù)較少時，控制和配電裝置也可布置在機房內(nèi)。

 

圖5    500KW柴油發(fā)電機房簡易平面圖

圖6    柴油發(fā)電機基本接線方式（1路市電1路發(fā)電）

 

 

八、控制要求

 

（1）100kW及以上機組正常運行超過2臺的電站宜設(shè)控制室集中控制；配電設(shè)備的控制室宜與發(fā)電機控制室合建。

（2）控制室應(yīng)具備監(jiān)測如下信號并報警：滑油低壓力、滑油低液位、冷卻低液位、日用油箱低液位、過速、同期參數(shù)檢測；火災(zāi)報警。

（3）控制室應(yīng)具備監(jiān)測如下物理量并報警：冷卻液溫度，排氣溫度，滑油進(jìn)、出口溫度，轉(zhuǎn)速，頻率，功率，電流，電壓，功率因素。儀表設(shè)置要求見附錄B。

（4）控制室應(yīng)具備如下控制功能：啟停機（現(xiàn)場給出允許啟機信號）、緊急關(guān)斷、調(diào)速、同期操作與控制、應(yīng)急電源切換。

 

總結(jié)：

      康明斯發(fā)電機公司提醒用戶，在實際應(yīng)用中，必須依據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，同時需綜合考慮柴油發(fā)電機電站工藝布置方案、工程分期情況、前期投資要求、站外系統(tǒng)規(guī)劃、電力監(jiān)控及調(diào)度要求等各方面的因素；在保證技術(shù)可行的前提下節(jié)省投資，設(shè)備安裝調(diào)試的施工過程應(yīng)該引用及借鑒新型的施工方法及工藝，創(chuàng)造性的進(jìn)行開發(fā)，確保柴油發(fā)電機安裝工程工藝流程可靠、安全、穩(wěn)定運行。

 

 

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