SY/T 0080-2008

 

柴油發電機組安裝規范

摘要：本章節適用于一般油氣田、工業與民用建筑的柴油發電機組及其附屬設備的安裝。所有規格的柴油發電機應做出廠試驗，并有附帶檢驗報告，同時在柴油發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范，柴油發電機組的中性線（工作零線）應與接地干線直接連接，螺栓防松零件齊全，其設備本體和機械部分的外露可導電部分應分別與保護導體可靠連接，并應有標識。

 

一、基本要求

 

1、發電用柴油機的技術要求。

（1）瞬時調速率：8≤7%～10%，穩態調速率o?≤5%，轉速波動率y<±0.5%。

（2）不均勻度；ε≤0.5%～0.33%。

（3）應具有長期連續工作的能力。

（4）在距柴油機和發電機機體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）應急備用發電機組宜有自動啟動、自動加減負載、自動停機等多種自動控制功能。

2、柴油發電機組宜按固定機組和橇裝機組分別擬定配套參數。

圖1    固定發電機組外觀結構平面圖	圖2    固定發電機組外觀結構立面圖
圖3    撬裝集裝箱式發電機組等測圖	圖4    撬裝集裝箱式發電機組結構剖析圖

 

二、電站規模及機組選擇

 

 

1、電站規模

（1）電站運行容量應根據電力負荷確定，應保證最大用電負荷的要求。

（2）電站裝機總容量的確定原則為：電站運行容量應根據用戶最大用電負荷及電力發展規劃確定。

（3）電站機組數量經技術經濟比較后確定，一次規劃建設的柴油機電站宜裝3臺～5臺機組。

（4）電站應設備用機組，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%。用作應急電源的發電機組不宜再設備用機組。

（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）按穩定負荷計算發電機容量；

b）按最大的單臺電動機或成組電動機啟動的需要，計算發電機組容量；

c）按啟動電動機時母線允許電壓降計算發電機組的容量。

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

（3）機組規格應統一，并應與建設單位已有設備有較好的互換性。

（4）發電機端電壓宜統一。

（5）當柴油機的使用條件與產品技術文件不符時，應按GB/T 6072進行功率修正。

（6）應急柴油發電機組應根據其功能選擇，通常應急電站發電機組容量為經大氣修正后的12h標定容量，其容量應能滿足全工程應急用電總計算負荷，并按發電機容量能滿足一級負荷中單臺最大容量電動機啟動的要求進行校驗。

（7）經技術經濟比較后確定應急發電機額定輸出電壓。

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

（9）作為單一主力電源，電站停運，油、水系統需要局部加熱時，應增設加熱設施。

 

三、油料系統

 

 

1、油料應按發動機技術條件要求選用。

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

3、主用電站油庫燃油儲罐不應少于2座。

4、電站日用燃油箱，數量至少設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，可不設日用油箱。

5、日用燃油箱宣布置于日用燃油箱間內，當日用燃油箱間與其他建筑物聯合建設時，相鄰墻體應為防火墻。

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

7、燃油供給系統應設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——電站最大計算負荷，kW。

9、電站設有高位潤滑油箱，其容量應按運行機組更換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籌考慮。

10、在潤滑系統中應設過濾裝置，過濾裝置的流通面積應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、發電房內儲油設備（包括潤滑油）儲量大于1m³時，應有緊急排空閥及事故泄油池，泄油池距建（構）筑物的凈距不應少于15m；泄油池的容量應為機房內所有儲油設施的容量之和。

 

四、冷卻系統

 

 

（1）電站的冷卻系統，宜采用循環冷卻方式；當水質較差或水源缺乏時，宜采用密閉循環冷卻方式；當采用開式冷卻方式時，應設備用冷卻泵。

（2）冷卻水應滿足柴油機對冷卻水的質量要求。

（3）冷卻水的循環量宜按式（2）計算：

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

式中：

Q_w——循環水量，m³/h;

K—比例系數，取0.30～0.35;

P_m——電站最大計算負荷，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?——循環水進口水溫，℃;

t?——循環水出口水溫，℃;

ν ——水的比容，m³/kg，取1×10^-3。

（4）冷卻系統中儲水池的最低有效液位，應保證冷卻水泵有良好的吸人性。

（5）采用循環冷卻的電站，無外部電源時，冷卻系統宜設高位水箱。

（6）采用水循環冷卻的機組，應設置膨脹水箱。膨脹水箱的安裝位置應高于柴油機冷卻水系統的最高水位。

 

五、進氣、排煙

 

 

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

（2）柴油機的進氣量，應按制造廠技術文件提供的數據確定。

（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，參考數值為：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，一般數值為：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；其他溫度時的數值可按插值法求得。

（4）排煙道的管徑應按柴油機制造廠產品技術要求選擇，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，應小于產品技術文件規定的背壓值。

（6）每臺柴油機組應設消音器，排煙道應單獨引至室外。

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

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

（9）排煙道的出口不宜朝向居民區，并應能防止排出的煙氣倒灌。

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

 

六、啟動設備

 

 

（1）柴油發電機組采用電動啟動時，啟動電源宜優先采用免維護電池組，當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啟動次數不少于6次放電容量選擇。

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

（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，但總數量不宜少于2只。壓縮空氣瓶的容量應滿足柴油機連續啟動6次的用氣量。

 

七、設備布置

 

 

（1）500KW以下的簡易發電機房如圖5所示，設備的布置應做到安全適用，合理緊湊，操作、檢修方便；500KW以上的發電機房應根據現場布局來單獨深化設計。

（2）多臺機組的電站，機組宜按單行并列布置；當機組臺數在2臺及以下且無擴建要求時，也可順機房縱軸線布置；機組應布置在起重設備服務的范圍內。

（3）發電機組的布置應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，宜設在機組之間。

（4）發電機組距建筑物距離應滿足運行操作、維護檢修和通風散熱的需求。

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

（6）輔助設備應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，應按機組技術文件的要求確定；當無明確要求時，宜靠近柴油機端布置。

（7）較大型機組應設操作、檢修平臺。

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

 

圖5    500KW柴油發電機房簡易平面圖

圖6    柴油發電機基本接線方式（1路市電1路發電）

 

 

八、控制要求

 

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

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

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

（4）控制室應具備如下控制功能：啟停機（現場給出允許啟機信號）、緊急關斷、調速、同期操作與控制、應急電源切換。

 

總結：

      康明斯發電機公司提醒用戶，在實際應用中，必須依據國家的標準規范，同時需綜合考慮柴油發電機電站工藝布置方案、工程分期情況、前期投資要求、站外系統規劃、電力監控及調度要求等各方面的因素；在保證技術可行的前提下節省投資，設備安裝調試的施工過程應該引用及借鑒新型的施工方法及工藝，創造性的進行開發，確保柴油發電機安裝工程工藝流程可靠、安全、穩定運行。

 

 

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