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柴油发电机组介绍

作者:江豪动力 发布于:2014-3-24 10:35:44 点击量:

 发电机组或其它可再生能源转变成电能的发电设备。一般我们常见的发电机组通常由汽轮机水轮机内燃机汽油机柴油机发动机)驱动,而近年来所说的可再生新能源包括核能风能太阳能生物质能海洋能等。由于柴油发电机组的容量较大,可并机运行且持续供电时间长,还可独立运行,不与地区电网并列运行,不受电网故障的影响,可靠性较高。尤其对某些地区常用市电不是很可靠的情况下,把柴油发电机组作为备用电源,既能起到应急电源的作用,又能通过低压系统的合理优化,将一些平时比较重要的负荷在停电时使用,因此在工程中得到广泛的使用。以下对常见的发电机组的基本原理及结构形式分别予以介绍。

  柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能,根据其用途的不同,可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组;如果按品牌的不同,可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组;按转速不同,可分为低速发电机组和高速发电机组。


基本原理

柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。


结构分析

一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成,柴油机和发电机有两种连接方式,一为柔性连接,即用连轴器把两部分对接起来,二为刚性连接,用高强度螺栓将发电机钢性连接片和柴油机飞轮盘连接而成,目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较多一些,柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上,然后配上各种起保护作用的传感器,如水温传感器,通过这些传感器,直观地把柴油机的运行状态显示给操作员,而且有了这些传感器,就可以设定一个上限,当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警,这个时候如果操作员没有采取措施,控制系统会自动将机组停掉,柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用的。传感器起接收和反馈各种信息的作用,真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组的控制系统,控制屏一般安装在发电机上,称为背包式控制屏,也有部分是独立一个屏放置在操作室内,称为分体式控制屏,控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接,分别显示电参数和柴油机运行参数。此外,发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱,有的还装设有*和外罩。

 

 

发电机组工作原理

发电机组工作原理就是柴油机驱动发电机运转发电。在发电机组汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各发电机组汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动发电机组曲轴旋转。

 

 

将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机组就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。

 

 

想利用发电机组得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

 

 

发电机组发展历程

发电设备行业是国家重点支持的固定资产投资行业,肩负着为国民经济以及人民生活用电提供发电成套设备的重任,近年来得到了迅猛的发展。

 

 

2008年,全国发电设备生产继续保持增长。1-10月,发电设备累计产量达10,745.83万千瓦,同比增长1.9%。

 

 

中国电力行业的产业政策将向优化电源结构趋势发展,即优先发展水电、核电、风电、太阳能发电、生物质发电等可再生能源及新能源,而对煤电则“立足优化结构、节约资源、重视环保、提高技术经济水平”。未来一个时期,可再生和新能源发电设备将迎来良好的发展机遇,在中国发电装机总容量中的比重将逐步增加。

 

 

发电机组未来的发展方向

发电机组肩负着为国民经济以及人民生活用电提供发电成套设备的重任,所以它在很长一段时间内还会占据着很重要的位置。而伴随着时代的进步社会的发展,原有的那种发电机组显然已经不适合社会的需要。笨重、耗油、噪音、污染

 

 

所以未来发电机组的发展方向应该是节能、环保、轻型化、小型化、美观大方。这样才能发挥出发电机组的潜在优势。

 

 

发电机组故障分析

发电机组在长期运行后,会出现各种故障。为了保证各个设备正常运行,应该对发电机组故障进行及时处理,才能有效保证发电机组的正常运行。如何排除发电机组故障呢?


熔丝烧断

⑴发电机组故障原因:

 

 

①定、转子绕组有断路(一相断线)或电源一相失电;

 

 

②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反;

 

 

③电源回路接点松动,接触电阻大;

 

 

④发电机组负载过大或转子卡住;

 

 

⑤电源电压过低;

 

 

⑥小型发电机组装配太紧或轴承内油脂过硬;

 

 

⑦轴承卡住。

 

 

⑵发电机组故障分析:

 

 

①查明断点予以修复;

 

 

②检查绕组极性;判断绕组末端是否正确;

 

 

③紧固松动的接线螺丝,用万用表判断各接头是否假接,予以修复;是否由于电源导线过细使压降过大,予以纠正;

 

 

④重新装配使之灵活;更换合格油脂;


轴承过热

⑴发电机组故障原因:

 

 

①滑脂过多或过少;

 

 

②轴承与轴颈或端盖配合不当(过松或过紧);

 

 

③发电机组端盖或轴承盖未装平;

 

 

④发电机组与负载间联轴器未校正,或皮带过紧;

 

 

⑵发电机组故障分析:

 

 

①按规定加润滑脂(容积的1/3-2/3);

 

 

②更换清洁的润滑滑脂;

 

 

③过松可用粘结剂修复,过紧应车,磨轴颈或端盖内孔,使之适合;

 

 

④重新校正,调整皮带张力

 

 

⑤校正电机轴或更换转子。


运行时响声不正常

⑴发电机组故障原因:

 

 

①转子与定子绝缘纸或槽楔相擦;

 

 

轴承磨损或油内有砂粒等异物;

 

 

③定转子铁芯松动;

 

 

定子绕组错接或短路。

 

 

⑵发电机组故障分析:

 

 

①修剪绝缘,削低槽楔;

 

 

②更换轴承或清洗轴承;

 

 

③检修定、转子铁芯;

 

 

④消除擦痕,必要时车内小转子;

 

 

⑤消除定子绕组故障。

 

 

柴油发电机组噪声处理

柴油发电机组运行时,通常会产生95-110db(a)的噪声,运行时产生的柴油发电机组噪声,将对周围环境造成严重损害。那么在噪声源无法降低的情况下,该采用哪些措施控制柴油发电机组噪声呢?


一、柴油发电机组噪声源分析

柴油发动机组噪声是由多种声源构成的复杂声源。按照噪声辐射方式,它可分为空气动力噪声、表面辐射噪声和电磁噪声。按照产生的原因,柴油发电机组表面辐射噪声又可分为燃烧噪声和机械噪声。其中空气动力噪声为柴油发动机组噪声的主要噪声源。

 

 

1. 空气动力噪声是由于气体的非稳定过程,即由气体的扰动以及气体与物体的相互作用而产生的柴油发电机组噪声。直接向大气辐射的空气动力噪声,包括进气噪声、排气噪声和冷却风扇噪声。

 

 

2.电磁噪声是由发电机转子在电磁场中高速旋转产生的柴油发动机组噪声。

 

 

3. 燃烧噪声和机械噪声很难严格区分,通常将由于柴油发电机组汽缸内燃烧形成的压力波动通过缸盖、活塞、连轩、曲轴、机体向外辐射的柴油发动机组噪声称为燃烧噪声。将活塞对缸套的撞击和运动件的机械撞击振动而产生的柴油发动机组噪声称机械噪声。一般直喷式柴油机燃烧噪声要高于机械噪声,而非直喷式柴油机的机械噪声则高于燃烧噪声。但是低速运转时燃烧噪声都高于机械噪声。


二、柴油发电机组噪声的控制措施

柴油发电机组噪声的控制措施一:隔音房

 

 

在柴油发电机组位置安装隔声房,尺寸为8.0m×3.0m×3.5m,隔声板外壁为1.2mm镀锌板。内壁为0.8mm穿孔板,中间填充物为32kg/m3超细玻璃棉,槽钢的凹面填充玻璃棉。

 

 

柴油发电机组噪声的控制措施二:排风消声

 

 

柴油发电机组依靠自带风扇排风,在排风房前部安装AES型矩形*,*尺寸为1.2m×1.1m×0.9m,*内装消声片厚200mm,间距100mm。消声片采用两侧镀锌穿孔板夹超细玻璃棉结构。9个相同尺寸的*拼装成1个1.2m×3.3m×2.7m的大型*。*前300mm处为相同尺寸的排风百叶窗。

 

 

柴油发电机组噪声的控制措施三:进风消声

 

 

在隔声房顶部安装自然进风*。*制作同排风*,净消声长度为1.0m,截面尺寸为3.4m×2.0m,消声片厚200mm,间距200mm,*外接无衬里90°消声弯头,消声弯头长1.2m。

 

 

柴油发电机组噪声的控制措施四:排烟消声

 

 

通过柴油发电机组原厂配套的2个住宅型*消声,消声后的烟气合并为一个Φ450mm的烟管从排风百叶窗伸出向上排放。


三、柴油发电机组如何更节约用柴油

做到以下几点,可以很好的节约用油。

 

 

1.提高柴油机冷却水的温度。

 

 

水温提高能使柴油较完整的燃烧,机油粘度会小,能减少运动阻力,能达到省油效果。

 

 

2.保持最佳供油角。

 

 

如供油角偏移,会造成供油时间过晚,耗油大增。

 

 

3.保证机器不漏油。

 

 

柴油机输油管常因接头面不平,垫片变形或损坏面存在漏洞现象。处理的办法是,将垫片涂上气门漆放在玻璃板上磨平,正油管接头。增设柴油回收装置,可用塑料管将油嘴上的回油管与空芯螺丝连接,使回油流入油箱。

 

 

4.油料用前进行净化。

 

 

柴油机的故障有一半以上出自供油系统。处理的方法是,买回的柴油搁置沉淀2-4天再使用,可沉淀98%的杂质,如现买现用,可在油箱加油滤网处放两层绸布或卫生纸。

 

 

5.改变”大马拉小车“

 

 

适当加大柴油机皮带轮,在柴油机降速运行的情况下提高水泵转速,使流量、扬程增加,达到节能目的。

 

 

6.调整喷油器的喷油压力

 

 

四,中国柴油发电机组简介

 

 

1,柴油机的选择:

 

 

中国柴油机的生产原来都是由一些列强国家提供专用的发电机组动力系统。随着中国的科技发展,不断的创新,现在在国内已经有众多为发电机组配套的柴油机生产厂。比如上柴股份、无锡动力、普通上柴、南通柴油机、济南柴油机等等,都掌握了先进生产技术,适合不同用途配套成发电机组。美中不足有些大的生产厂产品功率有局限性,尤其是大功率段(550KW以上)。不是达不到功率就是产品稳定性不如合资或进口产品,有待相关厂家进一步更新。

 

 

2,发电机的选择:

 

 

中国发电机的生产要比柴油机乐观得多,如合资的无锡斯坦福、上海马拉松、福州利莱森玛三大品牌,在全世界得到了广泛应用。另有能够与三大品牌抗衡的如上海麦格特、广州英格、等等均得到了欧盟CE印证,产品质量等同或高于进口产品。

 

 

3,柴油发电机组的选择:

 

 

随着中国柴油发电机组需求的日益强大,柴油发电机组配套厂如雨后春笋般的增加。如何选择配套厂家困扰了大部分的使用者。选择配套厂的原则有:配套厂的产品(柴油机、发电机、控制系统等)来源、配套厂的信誉(有无翻新历史、检测手段、调试报告、售后服务等等)、配套厂的相关资质(OEM证书、质量认证、等)。


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