为全球任何应用提供完全集成的电力系统解决方案
防冻液是柴油发电机冷却系统的重要载体,它不仅担负着发电机散热的作用,同时它还需要给中冷器散热,故而说水箱宝的功用是越来越重要。因为现在柴发机组冷却系统的要求越来越高,用普通水可以替代防锈水的做法是极其“非法”的,防锈水具有高沸点防锈不产生水垢等等功能,而自来水里面的矿物质在高级冷却装置当中会引发灾难性后果,比如发电机水套结垢会让缸温局部过高造成磨耗,又比如水垢会堵塞中冷器,故而坚决不能只加自来水,需要配合防锈水勾兑后使用或直接操作预混型防冻液。
警告:不要从热发电机上打开散热器压力盖。等冷却水温度降至50°C[120°F]以下后才能拆下压力盖。否则发热水箱宝或蒸汽喷出可能会造成人身伤害。
通过打开散热器的排放阀,并拆下进气管底部的螺塞,排空冷却装置。对于大多数运用归类,使用功率为20升[5加仑]的容器就足够了。
察看有无事故的软管以及松动或事故的软管卡箍。如有必要,进行更替。查看散热器是否泄漏、事故或有积垢。如有必要,清洗并检修。
注:RESTORE?的性能取决于时间、温度和浓度水平。例如,重度结垢或阻塞的系统需要高浓度的清洗剂、更高的温度以及更长的清洗时间,或者操作RESTORE PLUS?。RESTORE?在高达介绍浓度两倍时可安全使用。Restore Plus?必须只能按介绍浓度使用。重度结垢或淤塞的系统可能需要多次清洁。
警告:不要从热发电机上打开压力盖。等防冻液温度降至50°C[120°F]以下后才能拆下压力盖。否则发烫冷却水或蒸汽喷出可能会造成人身伤害。
警告:冷却液和RESTORE?有毒。预防儿童接触防锈水。如果不再继续使用,应按照当地环保法规进行解除。
排放冷却装置。不要让冷却系统内的液体自然蒸发。如果让冷却系统变干燥,RESTORE?将达不到这种效果。
冷却装置容量每38到57升[10到15加仑]立即添加3.8升[1美制加仑]Fleetguard?RESTORE?、RESTORE PLUS?或等同物,并给系统加注淡水。将加热器温度开关调至发热档,让水箱宝以较大流量流过加热器器芯。不需要打开鼓风机。
注意:加注时,必须让空气从发电机防冻液通道排出。系统必须缓慢地加注,预防产生气锁。等待2到3分钟以便空气排出,然后加入混合液使液位达到顶部。
在正常作业温度(至少85°C[185°F])下,运转发电机1到1-1/2小时。关闭发电机,排空冷却系统。
注:加注冷却装置前,必须先将冷却水和水以各占50%的比例混合。由于防锈水的散热能力弱于水,因此先向发电机中加注冷却液将会使液体在完全混合前引起发电机发烫。
注意:系统必须缓慢地加注,预防产生气锁。加注时,必须让空气从发电机水箱宝通道排出。等待2到3分钟以便空气排出,然后加入防冻液使液位达到顶部。
关闭所有排放阀并加注装置。使用50%水与50%防锈水的混合物,能够供应-36°C[-33°F]的防冻保护特点。
低-硅酸盐冷却水必须和优质水以50/50的比例混合后使用(作业范围为40%-60%)。以50比50的比例将冷却水和水混合的溶液冰点为-37°C[-34°F],沸点为109°C[228°F]。比例为68%时乙二醇冷却液达到较低的冰点。操作高浓度的冷却水将升高溶液的冰点并且会增加硅胶形成的机会。
零件号为C2800的Fleetguard?折射仪能够提供可靠、-易读-、精确的冰点和乙二醇(水箱宝)浓度。防锈水加注到冷却装置后,必须查看冰点保护。参考制造商的操作介绍确认工作是否正常。
安装压力盖。运行发电机直到防冻液温度达到80°C[176°F],并查看冷却水是否泄漏。再次严查冷却液液位,确保冷却装置已经注满冷却水。
柴油发电机房的安装间距和布置条件
摘要:柴油发电机组是应急电源中的主要方式,在消防安全和企业生产过程中有着举足轻重的作用,柴油发电机组的好坏将直接影响整个后备电力的工作状态。本文对柴油发电机组的设计、安装中几个常见的问题如柴油发电机组选择、容量选择、通风冷却系统、储供油系统、及排烟消音系统在设计和安装中应注意和遵循的原则进行了阐述。 一、机房位置的选择及大小要求柴油发电机组作为应急电源,尽量靠近配电室的总配电柜,以便接线方便;为防噪音、震动污染应尽量远离工作区和生活区,避开主要出口通道;应考虑运输、安装、检修方便;应考虑储油、运油方便;应考虑水、烟污染问题等。1、基本的机房布置条件发电机房基本设施应具有混凝土基础、进风百叶窗、排风、百叶窗、排烟口、排烟消声器、排烟弯头、防震及膨胀排气接管、吊码弹簧等,而油箱进、排风机、电池、控制屏、配电柜和空气开关等辅助设备也应设在机房或机房附近。2、设备安装间距一般发电机组机房都建在地下室或地面一层,一般放在水泥混凝土基础上,如图1所示。如机房单建则机房应有两堵外墙,机房大小应根据机组数量及机组的大小来确定,机组间距及机组距舱壁的距离应满足下表要求:表1 发电机组外廓与舱壁的净距(m)容量(kw)项目64以下75~150200~400500~800机组操作面a1.61.71.82.2机组背面b1.51.61.72.0柴油机端c1.01.01.21.5机组间距d1.72.02.32.6发电机端e1.61.82.02.4机房净高h3.53.54.0~4.34.3~5.03、决定安装地点时的考虑下因素(1)机房支撑结构适合机组及附件的安装;(2)必须有效地隔振、减振、减少振动的传播以防止连接系统的疲劳断裂;(3)机房应干净、干燥,而且不会被水淹没;(4)机房面积应足够大,以方便对机组进行维护、保养;(5)保证机房足够的通风面积,应通风良好;(6)排气必须用管道引出并远离进风口,排气管中必须使用大半径、阻力小的弯头;(7)应可以随时供应足够的燃料以维持运行;(8)燃料的主供给应尽可能接近机组;如果主燃料箱埋入地下,可能要采用辅助油泵和日用油箱将主燃料箱中的燃料转入日用油箱中。图1 固定式柴油发电机组安装示意图二、柴油发电机组容量的选择柴油发电机组容量的选择除了要考虑柴油发电机组所带负荷的大小外,还应考虑到大功率电动机或电动机组启动对发电机电网所造成的冲击等因素。根据所带负荷的大小确定发电机组容量的计算公式,即按稳态供电负荷计算,公式为:S=α×PΣ /(ηΣ×cosφ)(KVA).................(公式1)式中:PΣ——供电总负荷;ηΣ——计算效率;α——负荷率0.8~1.0;cosφ——发电机功率因数。采用上述公式计算是确定发电机组容量的基本方法,如所带负荷中无大功率电机,无启动冲击电流,采用该方法即可确定发电机组容量,如电网中还有较大功率电机,有启动冲击电流,则还需要校验母线允许电压降及发电机端瞬时电压降及电机启动本身需要。按母线允许的瞬时电压降计算,公式如下:S=Pn×K×C×Xd{(1/△E) -1}.................(公式2)式中:Pn——大功率电机组容量;K——电动机启动电流倍数;C——按启动方式确定的系数,全压启动;C=1,Y——△启动0.67,自藕降压0.25~0.64;Xd——发电机暂态电抗0.25;△E——母线允许瞬时压降,有电梯0.2,无电梯0.25~0.3。发电机端电压瞬时压降一般不大于20%,启动瞬时发电机端电压:Uc=Ed'×Xq /(Ed+Xq).................(公式3)式中:Ed'——发电机暂态电动势,空载时Ed'=1.05U以标幺值表示为1.05。Xq——发电机端子外电路计算电抗,以标幺值计。另外还需校验电动机启动时,本身能顺利启动所需条件,公式为:S={(PΣ-PM) /ηΣ+PKCcosφM}/cosφ.................(公式4)式中:P——电动机容量;cosφM——电动机启动功率因数,取0.4;K——电动机启动电流倍数;C——按启动方式确定系数,全压启动C=1,Y-△启动0.67,自藕降压0.25~0.64。通过以上公式,取较大者来确定发电机组容量。另外在海拔较高地区还要对发电机容量进行修正,每台机组输出功率按下式计算:P={Ne[C-(1-C₁)]-Np}×ηF.................(公式5)式中:P——机组的实际输出功率;Ne——机组的标定功率;Np——机组风扇消耗的功率;ηF——发电机的效率;C——大气状况率修正系数,根据大气状况按《内燃机台架性能试验方法》的可调油量法功率的修正公式计算;C₁——进排风阻力影响修正系数,地面取1.0。三、柴油发电机房的通风冷却系统柴油发电机组运行时,机组及排烟管道等部件都向机房内散发热量,使机房温度升高,同时还会散发一些有毒气体,机组运行还需要足够的新鲜空气,故机房需进行通风降温。1、采用机械通风系统柴油发电机房通常使用机械通风系统,包括排风设备和进风设备。排风设备可采用排风扇或排风机,进风设备可采用新风机或空调系统。根据发电机房的具体情况和布局,选择合适的通风设备,并合理设置其位置和数量。2、确保良好的空气流通发电机房内产生大量热量和废气,因此必须确保良好的空气流通,及时将热空气和废气排出。排风设备应位于发电机房的高处,以便更好地排除热量和废气。进风设备应位于发电机房的低处,以便更好地引进新鲜空气。3、良好的空气过滤系统为了保证发电机房内的空气质量,通风系统应配备有效的空气过滤装置,以过滤大颗粒物和有害气体。空气过滤器的选择应考虑发电机房的使用环境和工作条件,定期清洁和更换过滤器以保持其良好的过滤效果。4、防水和防尘设计考虑到发电机房的使用环境,通风系统应具备防水和防尘的功能。排风设备和进风设备的设计应确保其能够有效阻止雨水和灰尘进入房内,避免其对发电机设备的损坏和影响。5、安全措施和紧急处理通风设计中必须考虑到发电机房的安全和紧急情况。应配置紧急开关或紧急按钮,以便在发生火灾或其他紧急情况时及时切断通风系统的电源。同时,通风系统应有备用电源,以确保在停电情况下仍能正常运行。6、噪声控制柴油发电机工作时会产生噪声,因此通风设计中还需考虑噪声控制。排风扇或排风机应选择低噪声型号,同时还需采取隔音措施,如加装隔音罩或隔音板,以减少噪声对周围环境和工作人员的影响。7、定期维护和清洁通风系统是发电机房正常运行的重要环节,应定期进行维护和清洁。包括清理排风扇或排风机的叶片和过滤器,检查电源线路和控制系统的连接和运行情况等。定期的维护和清洁可以保证通风系统的正常工作和长久的使用寿命。柴油发电机房通风设计需要考虑空气流通、空气过滤、防水和防尘、安全和紧急处理、噪声控制以及定期维护和清洁等因素。只有合理设计和维护通风系统,才能保证发电机房设备的正常运行,并确保操作人员的健康安全。四、供油储油系统柴油发电机组运行需供应大量柴油,必须储备一定的油量,对小型机组只需设油箱,对大一点的机组应设置储油间,如再大的机组还应在室外专设储油设施。柴油机储油量按下式计算:V=G×t×K/1000AR(6)式中:G——机组每小时耗油量,G=geNe/1000,geNe分别为机组耗油率及标定功率;t——机组运行时间,(3~8小时);K——安全系数,一般取1.1~1.2;A——容积系数,一般取0.9;R——燃油密度,轻柴油约为0.85。油箱安装时应注意以下几点,油箱(罐)较高油面不能比机组底座高出2.5m,否则应在中间加日用油箱;出油位要比油箱底高50mm,以免将沉淀物吸入机组;油箱底应加额外的盛油盘将溢出的油收集;油箱顶必须带检视口,以便检修;送油管应为黑铁管,不能用镀锌管,以免产生化学反应,损害机组;回油管油路到油箱必须保持在2.5m高度以下。五、排烟消音系统排烟系统应尽可能布置的短平,但应满足当地规划、环保部门的规定,尽量少用弯头及长径型的弯头。热排烟因高速流动,使流线变得异常不稳定,若其流向急转变化,将使排烟系统的背压加大,阻碍排烟效果,从而导致发电机组的功率损失,因此应尽可能的降低背压。当条件要求增加排烟系统的长度大于9m时,则排烟管径应加大。从发动机排烟总管排出的第一段管道必须包含一段柔性软管或波纹管,排烟管的第二段应被支撑住,以容许柔性管走动时,不致于将承重施加于发电机的总管上。排烟管壁厚应大于3mm。当排烟管需要穿过墙壁时,应当配置套管或壁外套板,否则墙壁将会因过度受热而出现裂缝,并有可能造成火灾。排烟口应远离建筑物进气栏或门窗,设计成防雨型,在靠近发动机的长排烟管处配置疏水点或泄水收集盘。排烟管道上应设置排烟消音器,根据场所的不同选用不同的消音器,对噪音控制要求不高场所;管道顶端用共震或吸收式消音器,对控制噪音要求较高场所用住宅消音器,有易爆气体场所用火花制动器式消音器。对于小型机组,当地环保部门允许时,烟气可直接排入大气,对较大机组,当地环保部门一般不允许烟气直接排入大气,还应设置消烟池。消烟池尺寸由机组大小决定,一般3~20m³。 总结:总述,柴油发电机组的设计是一个多专业、多部门密切配合才能完成的工作,电气专业设计过程中,要了解机组本身特性,了解当地环保、供电等部门的一些规定,要考虑各专业之间的配合,便于施工、运行管理及维护等。柴油发电机房排烟管和通风系统的深化设计
摘要:康明斯公司在本文中结合具体工程实例,从电气、智能化、通风、建筑、动力和消防等六个专业的角度,介绍了柴油发电机房及其环保系统的深化设计和验收要求。通过康明斯公司工程部技术工程师的深化设计,在保证实现系统使用功能的同时,满足了环保要求,也节约了工程成本。 一、工程概况 本文以华南国际皮革皮具原辅料物流区二期为例,占地面积43,776.7㎡,总建筑面积为38.26万㎡,地上六层,地下两层。其中地下一层至地上五层为皮革原辅料的展示及仓储物流区,一、二层设大展位,地下一层为大展位和中展位结合;六层为大展位及部分员工配套食堂;地下二层为设备库房和停车库。地下一层至地上五层每层设A-H八个区作为一个大型物流中心,用电负荷大。工程设置了两台1200kW柴油发电机组作为消防应急用电源,分别安装在地下二层F区和G区的柴油发电机房内。本工程的柴油发电机房的平面图见图1。高层建筑要求供电具有较高的可靠性,一般采用两路电源供电,柴油发电机组作为应急电源使用。对无法提供两路电源的建筑,柴油发电机组同时还作为备用电源使用。在工程完工后,柴油发电机组不仅要通过电气验收,整个系统还需要通过政府环保部门的专项验收。为保证柴油发电机房及其环保系统能及时验收,本文对该系统进行了深化设计。图1 柴油发电机房平面布置图二、柴发电气系统设计1、发电机房内电气设备的布置发电机在机房内的布置,除散热水箱一端外,其余三面距墙不少于1m。在不设控制室的发电机房,控制屏和配电屏布置在发电机端或发电机侧,在屏前距发电机端不小于2m处设置操作维护通道;屏前与发电机侧的距离不应小于1.5m。设置机房控制室时,在控制室与机房之间的隔墙上设观察窗。柴油发电机组通过设备侧面空气开关输出电力。空气开关至配电屏的电缆须相序正确,载流量满足要求。发电机至发电机配电屏之间的电缆采用沿电缆桥架或者地沟敷设方式,电缆(电线)的连接须采用软连接;当采用母线连接时,应采用母线软连接,避免接头因发电机振动而松动,也有效减弱发电机噪声通过高、低压连接电缆、母线传播至大楼的屋架结构。发电机配电屏与市电配电屏之间采用电缆或母线连接。电气设备在房间内的布置应合理美观。2、发电机房和储油间的照明和动力配电机房内照明、通风及发电机辅助设备用电的设计采用独立的电气控制系统。其中机房动力、照明采用双电源设计,并预留380V的市电引入。储油间和发电机房按防爆区考虑,选用隔爆型电气设备。发电机间和值班室照度为150lx,控制室照度为200lx,储油间照度为50lx。3、发电机控制柜和变配电系统的联动控制双电源自动切换开关(Automatic Transfer Switch,简称ATS)是市电和备用电源之间相互切换设备,当市电故障时,自动起动发电机组,并将预定的重要负荷切换至发电机组馈电;当市电恢复时,切断发电机组供电,自动将负荷切换至市电馈电。发电机组冷却5min后自动停机,恢复至备用状态。ATS具有连续带负荷运行、电源故障侦测、启动备用电源、负荷切换、正常供电恢复的感测、负荷切换回正常供电等功能。本工程发电机与高低压配电系统的关联图见图2。深化设计中,需预留发电机控制柜和市电配电屏之间的联动线路。通常采用一根kVV-10×1.5控制电缆,连接发电机控制柜和变配电系统的Modbus,远程启动或并机系统的信号。4、接地系统柴油发电机房接地包括:工作接地(发电机的中性点的接地)、保护接地(电气设备不带电的金属外壳的接地)、防静电接地(为防止在加油时静电火花引起的火灾,对主油箱、辅助油箱、燃油系统的设备及管道的接地)。在法兰连接处进行跨接接地,防止静电累积。发电机房的接地系统与电气其他接地系统采用共用接地装置,接地电阻不大于1Ω。通常,在发电机房、油箱间和控制室室内四周墙壁地上300mm处设置40mm×4mm接地扁钢。安装接地扁钢支架时,注意与吸音墙壁的施工配合,预留吸音材料的安装位置。图2 柴油发电机与市电配电柜关联图三、柴发机房排烟散热设计机房的通风须满足三个方面的需求,即带走发电机组产生的热量、提供燃烧所需要的充足的空气以及为满足操作人员的舒适度所需的空气流动。为防止空气短路,机房不能在同侧开设排风口和进风口。进风口开设在较低位,排风口开在较高位。进风口和排风口设置百叶窗。1、排烟系统柴油发电机组的排烟系统,将气缸里的废气经消音、消烟处理后直接排入柴油机的热风道,随热风一起排放,或单独设置排烟管道向室外的低空排放。经过处理后的烟气,其烟气环境指标必须满足政府环保部门的规定。排烟口的设置可依据柴油发电机运行时间的长短,采取烟气严格处理后低空排放以及内置排烟道至屋顶两种方法。设置在裙楼屋顶的排烟口采用将烟气处理后再行排放的方法。发动机的烟气处理设备一般采用水喷淋箱,其利用水雾和烟尘的相互吸附作用的原理,达到处理烟气的目的。排烟管有水平架空敷设和地沟内敷设两种敷设方式,高层建筑中常采取水平架空敷设。排烟管应单独设置,并减少弯头数量。机房设置在地下层时,在靠地下室外墙处将热风和排烟管道(或者排烟道))伸至室外。排烟温度在350~550℃,排烟管通常采用玻璃纤维棉进行保温隔热处理以防止烫伤和减少辐射热。排烟管道应架空设在柴油机房的机组上部,且离地大于2.2m。2、新风系统柴油发电机房的通风将直接影响柴油机发电机组的良好运行。位于地下室的机房,须补充足够的新风,保证柴油机在运行时,机房的换气量大于或等于柴油机燃烧所需新风量与维持机房室温所需新风量之和。维持室温所需新风量的计算公式为:C=0.078PT式中:C—需要的新风量,m³/s;P—柴油机额定功率,kW;T—机房温升,℃。柴油机燃烧所需新风量按照发电机组生产厂家随机所附资料。若无规定时,可按每分钟每千瓦制动功率0.1m³计算,其中柴油机制动功率以发电机主发电功率千瓦数的1.1倍取值。3、排风系统为防止柴油机散热器热量通过室内后再间接排放,机组的排风采用热风管道有组织地进行。热风管道与柴油机散热器采用软接头联结。热风管道应平直、弯头少、转弯半径大且内部平滑,出风口接近并正对散热器。在机组的两端设置进风口与出风口,防止气流短路,进而影响散热效果。机房的出风口、进风口的面积按下式计算:S1≥1.5×S;S2≥1.8×S式中:S—柴油机散热面积,m㎡;S1—出风口面积,m㎡;S2—进风口面积,m㎡。四、柴发机房隔声减震设计1、减震设计发电机组的基座设计须满足支撑发电机组的全部运行重量,包括附属设备和机带液体(冷却液、油和燃料)的重量;必须保证发动机、发电机和附属设备等设备的位置稳固;必须隔离发电机组的振动,防止影响周围结构。(1)基座一般采用混凝土基座,其强度须支撑机组的运行重量,以及外加25%的动负荷。并联运行的发电机必须承受2倍的运行重量。基座的外围尺寸一般为:超过发电机组边缘300mm,混凝土基座高度400~600mm(高出地面100~150mm)。混凝土基础厚度的计算公式为:B=2M/L×W×d式中:M—机组质量,kg;d—混凝土密度,2300kg/m³;L—基础长度,m;W—基础宽度,m。(2)在高层建筑中,当机组安装在楼板上时,采用重混凝土基础,以减轻楼板承重。地脚螺丝采取预埋和用电钻打孔两种安装方式。(3)发电机底座和基础之间采取发电机组基座专用橡胶弹簧减振器或减震垫等减震措施。2、隔声降噪设计柴油发电机的噪声从产生的原因和部位上可分为排气噪声、机械噪声、燃烧噪声、冷却风扇和排风噪声、进风噪声和发电机噪声等。柴油发电机房的噪声治理示意图见图3。一般采用隔声降噪方案如下:(1)发电机房四周墙壁和吊顶的隔声降噪措施。为减少室内的反射混响声,在四周墙壁和天花板上设置吸音板,吸音板内部填充多孔性吸音材料,板壁采用开孔率为10%~20%的微穿孔铝板。通过复合阻性吸声的方法,使室内的声波经铝合金孔板衰减,然后被精细玻璃纤维棉吸收。吊顶距天花顶板300mm,吸声吊顶做法为:以角钢做吊架,三角龙骨做骨架,吊顶采用穿孔铝扣板,在吊顶和天花板之间固定填充双层玻璃布包裹的超细玻璃棉。吸声墙面做法为:以角钢做支架,三角龙骨作为穿孔铝扣板的龙骨,在墙壁和和穿孔铝扣板之间固定填充双层玻璃布包裹的超细玻璃棉,同时玻璃棉的防火性能须满足规范要求。(2)排烟噪声是机组总噪声中较强烈的一种噪声,采用消音器达到减少噪声的目的。排烟系统一般在原有一级消音器的基础上安装特制二级消音器,以保证机组排烟噪声的控制效果。二级消音器同时设置在吊顶内,采用减震吊架安装。排烟管长度不超过10m,否则须加大管径,减少发电机组排气背压,从而改善发电机组的噪声及背压。(3)隔声门。一般在防火门的内部贴一层隔音棉,在防火门的下端加一门槛并在防火门四周用密封胶条进行密封,减小噪声从门传出,提高防火门的隔音效果。另一种方法是,采用厚度δ≥1.2mm的双层钢板,内置超细玻璃吸声棉(容重为20kg/m³)的成品隔声门。(4)进风和排风一般利用进、排风消音间降噪。在消音间的内墙铺设隔音片(或者特殊加工),在室内进风通道墙体内口及四周进行吸音处理,配置室内吸音门隔断机械噪声传播通道,达到消声效果。进风井和排风井通常采用阻抗式消声装置。在安装专用消声设备及配件时,角钢支架采用“之”字形,并且支架之间用扁钢连接。柴油发电机与消声设备的连接采用专用减震软节。为防鼠、防异物进入,在进风口和排风口加设百叶窗。图3 柴油发电机房噪声治理示意图五、柴发机房安全设计1、气体灭火系统设计柴油发电机房的储油间、输油管道和发电机本体容易引起火灾。导致火灾的原因包括发电机组超温、油路泄漏引起的固体表面火灾;供电线路、配电设备短路引起的电气火灾;以及供油管道、储油容器损坏,造成燃料泄漏;另外,由其他明火引燃的非水溶性可燃液体(柴油)也容易发生火灾,其中储油间火灾危险性较大。根据GB 50016-2014《建筑设计防火规范》,柴油发电机房可以采用自喷—泡沫联用灭火系统、水喷雾系统和气体灭火系统等灭火系统。气体灭火系统安全有效,且对电气设备损害较小,通常较多采用七氟丙烷气体灭火系统。2、燃油的存放设计机房内一般设置3~8h的日用油箱,其容积的计算公式为:V=GνAt式中:V—日用油箱容积,m³;G—柴油机燃油消耗量,kg/h(由样本查出);A—燃油重度,kg/m³,轻柴油为810~860kg/m³;ν—油箱充满系数,一般取0.90;t—供油时间,一般取3~8h。柴油是丙类液体,日用油箱间属于“中间罐”,按规范日用油箱间罐容积不应大于1m³,一台机组设置一个储油间。储油间的油箱应密闭,且应设置通向室外的带阻火器的呼吸阀的通气管。油箱的下部须设置防止油品流散的设施,一般采用集油坑等。储油间的示意图见图7。在机组两侧设置深度为0.5~0.8m的地沟敷设油管和水管。油管采用黑铁管,送油管直径较小为25mm,其中800kW以上发电机油管采用35mm。送油管及回油管需分开敷设,以防止热燃油回流。燃油吸管应在敷设油箱较低点不少于50mm处,并远离排污阀。回油管到油箱的高度必须保持在2.5m以下;油箱的较低点须设置排污阀,油箱较高点须设置通气孔。为防止机组震动影响,油管和机组之间应使用软管连接。3、机房的建筑专业设计(1)发电机间设置两个出入口,其中一个出口满足运输机组的需要,否则应预留吊装孔。储油间与发电机间应独立分隔,墙体采用防火墙,防火墙必须开门时,设置能自行关闭的甲级防火门。设置机房控制室时,在控制室与机房之间的隔墙上设置观察窗。(2)为有效防止噪声的泄漏,机房外墙一般采用240墙体,墙两面抹灰。机房地面可采用压光水泥地面、水磨石地面以及地砖地面。为防止机组运行和检修时可能出现漏油、漏水等现象,对地基表面进行防渗油和渗水的处理,并设置排水措施。(3)在安装或检修时,利用吊钩挂手动葫芦吊活塞、连杆、曲轴所需要的高度,一般不低于4.5m,机房的底部与机组的顶部的净空不少于2m。(4)发电机房和油箱间的耐火等级为一级,火灾危险性类别为丙类;控制室的耐火等级为一级,火灾危险性类别为戊类;柴油发电机房应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙和1.50h的楼板与其他部位隔开。 总结:(1)在本工程中,柴油发电机及其环保系统深化设计由专业的公司负责,对政府环保部门的专项验收也由该公司承担,有效地预防了由不同的专业公司施工,造成的大量返工和整改现象,避免了柴油发电机房及其环保系统专项验收的延迟。(2)柴油发电机组的整机验收、发电机组与ATS转换柜连接电缆试验、发电机房接地和防雷保护、发电机(电球)测试、ATS双电源转换柜试验按照GB、DL相应规范和标准执行。(3)经过治理后,噪声完全达到GB 3096-2008《声环境质量标准》Ⅱ类标准:噪声60dB(A)(昼间)的标准。(4)烟气经处理后,达到广东省地方标准DB44/27-2001《大气污染物排放限值》一级标准(按各地要求执行),其烟气黑度不得超过林格曼1级,并经政府环保部门验收合格。柴油发电机单相接地过电压的产生及危害
摘要:对于给重要负荷供电所设的应急自备柴油发电机组接地型式的选择,设计、安装往往有所忽略而未给予足够重视。康明斯公司工程师亲历并处理了一个应急自备柴油发电机组因疏漏而未接地的工程案例,通过这次应急自备柴油发电机组改造工程,分析探讨了单相间歇性电弧接地及由其产生的系统内部过电压问题。一、工程案例某金融大楼投入使用多年,原设计配有一台300kW应急柴油发电机组,接地型式采用TN-S系统,电源中性点就地直接接地,与机壳等其它接地采用联合接地,发电机组配套自带4极ATSE双电源自动转换开关,采用五芯电缆引至低压配电系统应急母线段。正常运行多年后,因所带负荷增加,原设备需进行更新。设备更换时,因原柴油发电机房设于地下层,设备搬运不便等原因,业主自行购入一台500kW车载式柴油发电机组,设于建筑物外附近地面,并自行进行了相应的供配电改造。改造中,原应急母线段不变,只是将引入线截面、引入路径作相应调整,另将原发电机组配套自带的ATSE双电源自动转换开关自行更换为4极手动单刀双掷开关,设置于应急母线段输入端。由于新购置的是车载式柴油发电机组,业主方不知该如何做电源接地,故对柴油发电机组接地未作任何处理。1、存在问题改造完成后,在市电电源失电转由自备发电机组对应急母线段供电的试运行中,出现如下问题:(1)手动启动后不久,发电机组自带的多功能控制器(具有负载分配控制、调速控制、EFC燃料控制等综合控制功能)面板控制电源线与发电机组电源接头处持续电弧放电,发出耀眼火光,但控制器及发电机组仍维持正常运行。此电弧放电现象在开机后很快出现至停机一直持续存在(较多时整夜试车运行此现象均存在)。停机后查看电弧出现处,部分导线接头处绝缘有轻微破坏烧损现象,但导线基本未受损。(2)输入电压不正常数据中心机房UPS输入端输入电压不正常,监控装置长时间发输入相电压超高报警信号,但输出并未受影响,仍一直保持正常工作输出。(3)时有绝缘击穿现象在发电机组投入运行约半小时以至更长时间后,电梯机房电梯控制线路板有时会出现绝缘击穿或保护熔断器熔断现象,但此现象并非每次开机均会出现。2、解决方案业主方就此向康明斯公司工程师咨询并要求提供解决方案。康明斯公司工程师现场察看后认为以上出现的问题均与柴油发电机组电源中性点未接地有关。故提出如下改造方案:将500kW发电机组电源中性点直接接地,发电机组的电源中性点接地、保护接地、控制器电子设备接地等采用联合接地,并与大楼内各类接地共用同一接地装置,利用大楼建筑基础钢筋作接地体。发电机组电源中性点接地由发电机组电源端子箱内N端子采用BV-500V导线穿硬塑管保护引至附近大楼预留接地点直接引下。完成以上改造后,发电机组在试运行及以后的运行中均一切正常,系统再未出现上述问题。因控制器接头处导线绝缘部分受损,为保证运行可靠,试运行完成后又重新进行了接线处理。康明斯公司工程师之所以选择将柴油发电机组电源中性点接地,当时主要认为:由于系统中性点不接地,在三相负荷不平衡时,电源中性点电位飘移,进而造成负载端相电压偏移。图1 发电机房接地装置安装方法二、单相间歇性电弧接地过电压的产生及危害1、单相间歇性电弧接地过电压的产生通过查阅有关资料,康明斯公司工程师认为,本案例中因发电机组电源中性点未接地所出现的电弧放电现象,类似于电网中性点不接地系统的“间歇电弧过电压”,应属不接地系统特有的单相接地间歇性电弧过电压现象。中性点不接地系统发生单相接地故障时,通过故障点的单相接地故障电流Ja为另两非故障相对地电容电流的向量和,当Ia超过一定数值时,接地电弧不易自行熄灭,常形成熄灭和重燃交替的间歇性电弧。因而导致电磁能的强烈振荡,使故障相、非故障相和中性点都产生过电压。2、单相间歇性电弧接地过电压的危害(1)间歇性电弧接地故障,不断地产生放弧、熄弧和重燃,持续存在易引发火灾。(2)长期单相短路,周而复始地击穿绝缘,可使事故扩大,由故障相波及健全相,进而使危害不大的单相短路扩展成危害较大的相间短路,引发系统停电事故。(3)从前述可知,间歇性电弧接地过电压幅值并不高,对于一般用电设备,导线大都能够承受此类过电压,如本案例中UPS虽发输入相电压超高报警信号,仍能保持正常工作;但此类过电压长期持续,对系统内装设的绝缘较弱的设备(如本案例中的电梯控制面板)的绝缘薄弱处会造成损害,影响系统中设备的安全运行。三、本案例发生单相接地过电压成因探讨1、故障发生位置康明斯公司工程师查看了发电机多功能控制器电路图,其电路构成较为复杂,主要功能构成包括负荷分配控制、自动同步控制、调速控制及EFC燃料控制等。各控制器取样接线大都取自各相间电压互感器(共2只)及各相电流互感器(共3只),均属二次线路,即使上述各控制器中某功能控制器发生接地故障,对一次系统的影响也不大。直接与一次系统有接线关系的只有负荷分配控制器及含电压互感器的控制器。故发生单相间歇性电弧接地的位置应该在负荷分配控制器一次侧或含电压互感器的控制器一次侧接入端,且发生在负荷分配控制器的可能远较电压互感器为大。2、故障的成因上述直接与一次系统有接线关系的各控制器,一次侧接线端可能存在接线松动、接触不良,形成长时间电弧性接地导致过电压;上述控制器电路中均含有大量LC元器件,在发电机组启动时,由这些元器件组成电路的系统电压发生瞬态较大变动时,易产生较为激烈的过渡过程,或直接在一次电路中形成,或由二次侧通过电压互感器向一次侧传递,造成一次侧接线薄弱处瞬时接地;并随工频电压周期变化,电路过渡过程亦随工频周期性变化,形成单相间歇性电弧接地,造成肉眼可见的长时间耀眼火光的电弧放电现象。某控制器一次侧长时间间歇性电弧接地,造成系统健全相产生约3倍于正常相电压的过电压,使中心机房UPS发超高压报警信号,并使电梯控制器线路板长时间承受超过其耐压值的过电压而击穿烧毁。需要说明的是,如果初始过渡过程足够强烈或长期电弧放电造成接线端导线绝缘水久性破坏,电弧性接地则可能发展成永久性接地。此时,故障相不再出现明显电弧放电,而非故障相过电压则长期存在于系统中。 总结:由于对系统接地的重视不够,如:在施工图设计说明中交代采用TN-S系统,相关施工图却未交代电源中性点接地的具体做法、中性点接地线的选择及施工方式等,实际施工时因图中未有具体标示而未作电源中性点接地;由于应急电源系统真正投入使用的时间很少,系统中即使存在问题一般也不易察觉而作为隐患存在,而应急电源供电的用电设备,均为所在建筑的重要负荷,潜伏在系统中的隐患一旦发作将会产生严重后果。总之,设计人员在进行电气设计时对应急电源接地型式选择及做法应予以足够重视。数据中心应用
数据中心应用伴随着越来越多高标准、高电力需求的数据中心项目的建设,作为备用电源的柴油发电机组容量要求越来越大,需要多台大功率柴油发电机组单机或并网才能满足负载需求,由于机组数量的增加需要建设独立的机房且与实际使用负载间距离也越来越远,多台低压柴油发电机组并联运行存在传输缺陷,为了能够更加安全、可靠地运行,采用高压机组无疑是较佳的选择。大功率柴油机、大容量高压发电机以及发电机控制技术的发展和完善,使高电压柴油发电机组的优势逐步显现,市场需求旺盛,成为解决大容量、较远距离传输、高智能、高可靠性备用电源的主要技术方案。∎ 项目概述北京某数据中心项目建筑面积约为13 473.4 m2,地上两层,地下两层,地上建筑面积约为8 599.74 m2,地下建筑面积约为4 873.66 m2,建筑高度12 m,建筑层高:地上5.7 m和4.7 m,地下6.6 m和4.0 m。项目建筑功能定位主要为IDC数据机房,楼内具备必要的办公用房和配套设施,以及建筑基本使用功能的电力、空调、电梯机房等配套功能用房,项目建成后具备装机和办公条件。∎ 柴油发电机组的配备整个数据中心配电系统按照全部为一级负荷中特别重要的负荷方式建设,在满足两个独立电源供电(一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏)外,还另配置柴油发电机组作为备用电源。柴油发电机作为通信局站及数据中心的后备电源,主要为UPS系统及空调负荷供电。UPS、空调的变频电机均为非线性负载,会产生大量谐波电流。由于柴油发电机的内阻比电网的等效内阻大得多,因此谐波电流对于发电机电枢绕组电势波形有不利影响,造成发电机输出电压畸变、电流谐振及频率振荡,从而降低柴油发电机的带载能力,尤其是非线性负载较大而发电机组容量又较小时,这种危害就更加明显。在后期工程选择UPS设备时,应选择IGBT整流UPS,降低系统谐波水平。同时还应通过动环监控系统与变配电设备统筹考虑,实现负载顺序加载、负载顺序减载、UPS功率缓启动与分时启动、加减载动态调整。∎ 数据中心的运行分析本工程柴油发电机组采用10 kV油机,使用并机运行方式,动力楼内配置的油机并机系统按终期配置,所有机组发电均送上10 kV油机母线段后集中送往10 kV高压配电系统进线端进行切换,由机组自身控制系统根据负荷量的大小调整机组启停。为保证油机投入可靠,每套并机系统需要配置1套自动化控制系统,具备与主电源自动切换、轻载自动停机、系统遥控及状态监视功能。由于重要负荷在低压侧均为主备变压器带载,自动切换,故只有当两路10 kV市电均停电、备用油机自动启动后方可切换负荷。当市电停电后,柴油发电机组尚未启动之前,此段时间由电池室蓄电池组来保证向通信负荷供电。在市电恢复后,自动切换到市电供电,同时柴油发电机组控制器检测到市电恢复时发出停机信号。为满足通信设备对供电系统不间断要求,本工程配置10 kV大容量通信专用自动化柴油发电机组作为备用电源,其容量按满足全部负荷配置。本工程在北区室外设置8台额定容量不小于1 800 kW的室外10 kV柴油发电机组,构成1套8台“7 + 1”并机系统,分别接入高压Ⅰ段、Ⅱ段母线。本工程配置的油机配套设备均包含柴油发电机组自带的控制屏、启动电池、电池充电整流器、油机水套加热器和油机并机控制系统。单台油机箱体内除柴油发电机组本体外还包括:配套交流配电箱1台、控制箱1台、接地柜1台、蓄电池和充电整流器1套。室外油机降噪需满足GB 3096 - 2008《声环境质量标准》要求。本工程在地下一层安装油机并机系统控制柜1套,直流操作电源1套。斯坦福发电机检查方法和故障查询表
摘要:在康明斯柴油发电机组内的众多零部件和设备总成来说,康明斯公司生产的斯坦福交流发电机占据着除发动机外的较重要位置。因此,如何在前期便准确预测发电机的故障发生类型和几率是保证后期能快速排出故障的关键。本文中列举的国内外优秀发电机维修方法为康明斯用户带来了福音,让康明斯发电机使用寿命和工作效率得到了极大的优化。 一、发电机检查方法 1、永磁机定转子检查(1)永磁机定子 永磁机定子线圈的三个抽头可采用欧姆档检测,阻值在4-6欧姆之间,而且抽头应与地绝缘,定子线圈损坏一般采用重绕线圈的方式予以检修,也可予以全部换新。(2)永磁机转子 永磁机转子在电球轴承、轴承座磨损严重时,会出现永磁机转子轴脱落的现象,此时必须将电球的轴承,轴承座予以换新(轴承座也可进行镶套检修),并更换新的永磁机转子。2、励磁机定转子检查(1)励磁机定子 励磁机定子线圈可采用欧姆档检测,阻值一般在12-30欧姆之间,而且线圈必须与地绝缘。(2)励磁机转子 励磁机转子上安装有6枚二极管,可采用万用表对二极管进行检测。二极管击穿后,发电机输出电压不正常。注意这6枚二极管有正负之分,不能装错。3、主定转子检查(1)主转子 主转子线圈在匝间绝缘不良或负载过高时会引起匝间短路现象,此时绝缘漆有局部剥落或烧黑的现象,此主转子线圈子必须予以报废或重绕。这种情况下运行,会出现低负载时电压稳定,大负载时电球无电压输出。(2)主定子 主定子线圈的电阻值在0.2-0.5欧姆之间,主转子线圈的电阻值在1.0-2.0欧姆之间,主定子的硅钢若发生击穿或烧熔的现象,建议对该电球予以报废。4、绝缘检查 普通的就机检查一般采用手持式绝缘电阻测试仪,专业发电机厂家可采用专业绝缘测试系统(。(1)在相近试验条件(温度、湿度)下,绝缘电阻值降低到历年正常值的1/3 以下时,应查明原因,设法消除。(2)各相或各分支绝缘电阻值不平衡系数不应大于2。(3)吸收比或极化指数:沥青浸漆及烘卷云母绝缘吸收比应不小于1.3或极化指数不应小于1.5;环氧粉云母绝缘吸收比不应小于1.6或极化指数不应小于2.0。5、泄漏电流测量(1) 修前试验施加2.5Un;(2)各相泄漏电流的差别不应大于较小值的100%;(3)较大泄漏电流在20μA以下者,相间差值与历次试验结果比较,不应有显著的变化;(4)泄漏电流不随时间的延长而增大。6、定子绕组交流耐压 应在停机后清除污秽前热状态下进行,分相施加电压1.5Un,1分钟通过。7、定转子气隙测量 沿水平与垂直方向取四点进行测量。(1) 用千分尺测量定转子气隙: 用千分尺测量定转子气隙非常简单,只要将千分尺放在定子和转子之间,就可以精确测量出定转子气隙的大小。(2)用钢尺测量定转子气隙: 用钢尺测量定转子气隙的精度要比用千分尺要高,它可以帮助确定定转子气隙的精确值。(3) 用电子游标测量定转子气隙: 用电子游标测量定转子气隙的精度可以达到0.01毫米,是千分尺和钢尺无法比拟的。它可以准确测量出定转子气隙的大小,因此,是电机定转子气隙测量的较佳选择。P80系列斯坦福发电机结构示意图二、故障处理 1、发电机不发电(1)检查自动电压调节器及控制器保险丝是否烧断。(2)测量F+、F-电线是否断路。(3)启动柴油机,测量PMG发电机两电线是否发电。(4)调整自动电压调节器上的电压。(5)拆下自动电压调节器上的F+,F-电线,用12DC电瓶给磁场供电。(6)转子二极管坏2、发电机带载时电压下降(1)调整自动电压调节器的STAB(稳定控制旋钮)。(2)自动电压调节器故障。(3)励磁机的二极管故障。(4)发电机超负荷运转。3、发电机空载时电压不稳定(1)调整自动电压调节器的STAB(稳定控制旋钮)。(2)自动电压调节器故障。(3)柴油机转速不稳。(4)励磁机故障。4、发动机带载时频率下降(1)柴油油管是否堵塞。(2)柴油或空气滤清器堵塞。(3)调速器需调整或其故障。(4)发动机超负荷运转。(5)发动机动力不足。5、中性线对地有异常电压(1)正常情况下,由于高次谐波影响或制造工艺等原因造成各磁极下的气隙不均、磁势不等而出现的很低电压,若电压在一至数伏,不会有危险,不必处理。(2)发电机绕组有短路或对地绝缘不良,导致电设备及发电机性能变坏,容易发热,应及时检修,以免事故扩大。(3)空载时中性线对地无电压,而有负荷时出现电压,是由于三相不平衡引起的,应调整三相负荷使其基本平衡。6、发电机端电压过高(1)与电网并列的发电机电网电压过高,应降低并列的发电机的电压。(2)励磁装置的故障引起过励磁,应及时检修励磁装置。7、定子绕组绝缘击穿、短路(1)定子绕组受潮 对于长期停用或经较长时间检修的发电机、投入运行前应测量绝缘电阻,不合格者不准投入运行。受潮发电机要进行烘干处理。(2)质量原因 绕组本身缺陷或检修工艺不当,造成绕组绝缘击穿或机械损伤。应按规定的绝缘等级选择绝缘材料,嵌装绕组及浸漆干燥等要严格按工艺要求进行。(3)绕组过热 绝缘过热后会使绝缘性能降低,有时在高温下会很快造成绝缘击穿。应加强日常的巡视检查,防止发电机各部分发生过热而损坏绕组绝缘。(4)绝缘老化 一般发电机运行15~20年以上,其绕组绝缘老化,电气性能变化,甚至使绝缘击穿。要做好发电机的检修及预防性试验,若发现绝缘不合格,应及时更换有缺陷的绕组绝缘或更换绕组,以延长发电机的使用寿命。(5)异物进入 发电机内部进入金属异物,在检修发电机后切勿将金属物件、零件或工具遗落到定子膛中;绑紧转子的绑扎线、紧固端部零件,以不致发生由于离心力作用而松脱。(6)过大电压击穿:① 线路遭受雷击,而防雷保护不完善。应完善防雷保护设施。② 误操作,如在空载时,将发电机电压升得过高。应严格按操作规程对发电机进行升压,防止误操作。③ 发电机内部过电压,包括操作过电压、弧光接地过电压和谐振过电压等,应加强绕组绝缘预防性试验,及时发现和消除定子绕组绝缘中存在的缺陷。表1 康明斯(斯坦福)交流发电机故障查询表故障现象故障原因检查及处理方法不能发电接线错误按线路图检查、纠正剩磁消失或太低用蓄电池对绕组磁场充电,正极接X,负极接XX主发电机磁场绕组或励磁绕组断线等严重缺陷用万用表测量相应绕组电阻,若为无限大,应予接通;若电阻为零,更换或处理线圈主发电机定子或励磁机绕组断线旋转硅整流元件击穿短路,正反向均导通 用万用表测量电阻为无穷大时,应予接通无刷发电机励磁整流器板上的整流二极管V2开路或续流二极管V1短路打开出线盒,用万用表测量,V2正反向电阻均为无限大或V1正反向电阻无限小时,更换此元件 空载电压太低或太高转速太低或太高调整转速至额定转速励磁绕组局部短路励磁机励磁绕组电流很大;励磁绕组严重发热且振动大;励磁绕组直流电阻较正常值小得多。应更换线圈续流二极管V1开路打开出线盒盖,用万用表测V1正反向电阻均为无限大,应更换此元件旋转整流元件故障打开后机盖的后盖板,断开F1或F2接头,用万用表测量硅旋转元件。若正反向电阻不符合二极管特性要求时,更换损坏元件自动电压调节器上可控硅短路(电压会过高)或可控硅开路(电压会过低)以上检查均正确时,可更换可控硅元件自动电压调节器损坏、电压过低更换自动电压调节器发电机过热发电机过载减少负载至不超过铭牌额定值负载功率因数低调整负载使励磁电流不超过额定值转速太低调整转速至额定值电机通风道阻塞排除阻塞物发电机绕组有部分短路找出短路,纠正或更换线圈轴承过热轴承磨损过度更换新轴承润滑脂牌号不对或油脂有杂质或装得过多用煤油清洗后,按规定牌号更换油脂,数量为轴承室容量的1/2—1/3与原动机对接不好检查二机同轴度并予调整至符合要求发电机振动大与原动机对接不好校正对中转子动平衡不好校正动平衡原动机振动检查原动机轴弯曲校正轴主发电机励磁绕组短路找出短路点予以修复或更换绕组 总结: 交流发电机的构造很复杂,属于电气设备,其对维修人员的专业性要求非常高。由于一般用户的操作人员技术水平和专业能力有限,大部分故障是维修不了的,正确的做法是聘请专业的电气工程师来故障现场进行有效处理 。柴油机排气温度高的原因分析及其危害性
摘要:柴油机排气温度异常,归根到底就是燃烧质量不好,燃油在燃烧室燃烧过程没有按照设计的要求进行。基于柴油机良好燃烧过程的要求,我们来剖析引起排气温度高的一些原因。康明斯公司在本文中通过工作总结的经验,对柴油机排气高温原因进行了分析,并列出了解决排气高温问题的方法。 一、柴油机排气高温原因分析1、空气量不足 柴油机换气质量的好坏对柴油机的燃烧过程有着很大的影响,与排烟温度也就是热负荷的大小有直接关系,这是我们轮机管理人员的共识。在一些设备上,由于忽视了对柴油机换气系统必要的保养,使换气质量变坏,导致柴油机过量空气系数α减小,燃烧恶化,排烟温度升高,热负荷增加,可靠性下降。空气量不足导致换气质量差主要有以下几个原因。(1)气缸密封状态差导致空气量不足每一型号柴油机都有一个固定压缩比,即气体被压缩前后气缸的容积比。一般四冲程柴油机进入气缸的气体被压缩终了时压力可达到3.7-4.2Mpa、温度将上升到550-600℃,瞬间可点燃被喷进气缸的燃油。如果气缸密封状态差,压缩压力就会变小而导致压缩终点温度变低,就会使燃烧变迟而产生后燃。因此,气阀间隙调整不当;气阀卡阻;气阀漏气;活塞环因磨损严重或断裂而造成漏气等都会引起气缸密封变差的因素。(2)扫气压力不足导致气缸进气量不足增压四冲程柴油机换气过程也存在扫气过程,在进气阶段之初利用进、排气阀重叠角实现燃烧室扫气。同样,扫气压力越大换气越彻底。扫气压力不足的主要原因:增压器轴承损伤;柴油机长时间低负荷运行,增压器效率低;扫气系统有漏泄等。判断气缸内空气量是否充足,较直观是看示功图。气缸进气量不足测取的示功图和正常示功图比较有如下特点:较高燃烧压力PZ和压缩压力PC都降低;膨胀线与压缩线均降低;示功图面积减小,指示功率降低,排气温度升高。如果不能测取示功图的中高速柴油机,就用爆压表测取压缩压力和爆发压力、检查油门刻度和排烟温度,与正常值比较一下也会非常直观判断是否正常。(3)扫气温度高导致进气量不足为了保证进入柴油机气缸的空气量与喷入气缸的燃油有一个合适的比例,现代柴油机都采用增压系统。一般情况下,额定转速情况下增压器压气端出来的空气为80-200℃,这就要求对被增压器压缩的空气进行冷却来增加空气密度,以满足良好的燃烧条件。一般要求冷却后进机前的空气温度在42-45℃。通常情况下,柴油机进气温度升高1℃,排气温度升高3℃。引起扫气温度升高的主要因素:因空冷器脏堵或水泵效率下降而造成冷却能力下降;因水温升高而没有调节调温阀,或自动调温阀故障;扫气箱着火等。2、燃油系统故障(1)故障原因燃油系统发生故障而导致后燃严重,造成排温升高的因素有:① 喷油提前角太小;② 喷油器油嘴雾化不好或喷射终点有滴漏;③ 使用劣质燃油会导致所有缸排温和排气总管温度上升;④ 各缸油门不均,油门大的因超负荷而导致排温上升;⑤ 高压油泵出油阀故障;⑥ 高压油泵柱塞偶件因磨损严重而不能及时打开喷油器。高压油泵出油阀一般都带有回油止回阀,止回压力一般在1.0Mpa左右,它的作用是防汽蚀和保证准时供油,这个止回阀密封不严的话会导致油嘴针阀偶件气蚀、柴油机启动困难和后燃现象等。(2)判断方法判断柱塞偶件是否过度磨损的方法有很多,有条件情况下较好到专业厂家检查。判断偶件密封好坏比较简单方法:① 无论是组合泵还是单体泵,平时用着时候没发现有什么异常,但保养完喷油器将其压力调到正常值时,启动柴油机变得比较困难时,很可能是高压油泵偶件出现问题了。② 判断单体泵偶件密封好坏时,启动柴油机让其怠速运转,适当加大单缸供油量,当你能够听到清脆的燃烧敲缸声音证明此高压油泵偶件密封是好的。③ 用轻油启动柴油机困难,轻重混合或重油直接启动反而容易,一定是高压油泵柱塞偶件出现问题了。图1 柴油机排气温度过高故障原因框图二、柴油机排气高温的危害1、高温腐蚀目前在市场上普遍使用的劣质燃油中含有大量钒、钠和硫等元素。在燃烧过程中硫、钒和钠等元素形成氧化硫、五氧化二钒和氧化钠等(这些氧化物的化学成份取决于过量氧气和燃烧温度)。氧化物之间要发生反应,而且还要与滑油中的钙反应,形成低熔点的盐类,有硫酸钠,硫酸钙和不同成份的钒酸钠等。这些盐类混合物熔点一般为535°C左右,同时具有较强的腐蚀性。当零件温度在550°C以上时,足以使钒、钠化台物处于熔化状态,附着于零件表面。当排气阀在工作中时,由于排气高温(气阀温度可达650-800°C以上),使它以液态形成沉积在阀盘及阀座以及阀杆与阀面的过渡表面上。这时即使是非常耐腐蚀的硬质合金钢也会受到腐蚀,腐蚀结果在密封锥面上形成麻点、凹坑.凹坑相连就可能造成漏气。2、气阀裂纹或碎裂气阀是在温度循环变化条件下工作,难免会产生疲劳即热疲劳。尤其排气阀如长期在排气温度过高的条件下工作,会降低材料的热疲劳抗力,后果是阀盘边缘或阀盘根部容易产生裂纹或碎裂继而造成机损事故。三、解决柴油机排气高温的方法1、确保柴油机换气质量良好(1)保证燃烧室密封良好。工作人员应定期按照说明书要求对气阀间隙进行调整;定期按照说明书要求检查气阀和气阀导管之间的间隙;定期对旋阀器、气阀进行检查;定期对活塞、活塞环进行检查。(2)保证扫气质量。工作人员应定期对增压器进行拆检、清洗;避免柴油机长时间低负荷运行;保证柴油机进气系统密封性良好,无漏气现象;定期对空冷器进行清洗,对自动调温阀进行拆检,确保处于良好工作状态。2、确保燃油系统工作良好燃油系统是输送燃油供柴油机运行的系统。燃油系统对保证柴油机正常运行尤为重要。因此,应正确的对燃油系统进行保养对,柴油机稳定可靠的运行至关重要。工作人员应定期检查喷油提前角,确保满足说明书要求;定期对喷油器进行雾化试验;定期对各缸供油量进行检查;定期对高压油泵、喷油器、出油阀进行拆检。 总结:随着柴油机单缸功率的提高,增压器增压压力越来也高,这对增压器管理就提出了更高的要求。然而,传统上工作人员对“油”的管理较为重视,如比较重视对高压油泵、喷油器等的维护保养;而对“气”的管理还不够重视,如在增压器、空冷器、进排气道清洁程度,特别是增压器的管理上还较为疏忽。大部分轮机管理人员都认为增压器比较神秘而不敢动,越不敢拆开检查清洁,增压器就越容易犯病。个人认为只要认真阅读增压器对应的说明书,严格按照说明书的要求及步骤去拆装就不会有问题。关键是要注意说明书所要求的几个间隙值,一定要测量准确,装配螺栓时按照说明书要求的扭力值,做到这些就不会有问题了。建筑工地行业应用
建筑工地行业应用康明斯的电力方案可完成任何苛刻的项目考验。这些方案已在要求较为苛刻的项目上经受住了反复的考验。性能稳定、操作简便、维护方便、低噪音等诸多特点满足户外工程的特殊要求。康明斯为建筑工地提供全面的电力解决方案,根据建筑工地对发电机组需求特点,提供单机、多机并联、静音型发电机组、集群电站等。应用特点1、作为主用电源使用。2、环境温度-15℃ - 40℃,海拔高度不超过1000米。3、户外或临时搭建。4、工作环境比较特殊。5、负载比较特殊。解决方案1、根据客户使用环境和现场实际情况,调整机组配置或增加外部辅助设备。如a.增加水加热器和机油加热器。b.提高水箱散热量,满足高温环境下作业。2、对于临时搭建的发电机房,保达提供简易安装单机,将排烟系统直接做支架安装在机组上,增加机底油箱,发电机组只要加柴油和链接好电缆即可供电。对于较大负载,保达考虑多机并联方案,将并联系统直接移植到机旁,无需外置增加并联柜。对于户外,保达可提供静音型发电机组或集群电站。对于需要移动的工作环境,可在静音型发电机组的基础上,增加拖车架。3、根据工作环境的特殊性。调整机组的配置。a.增加重型空气滤清器,防止风沙粉尘。b.静音型可提高防护等级,防止老鼠等小动物的破坏。c.增加油水分离器,保证燃油的质量。4、根据用户特殊负载,选择满足的用电设备实际需求。如塔吊、电梯、打桩机等。核发电厂应用
核发电厂应用目前,柴油发电机被广泛应用于大型电厂的机组保安电源系统中,当正常厂用电突然中断时,紧急保安电源能及时,安全,可靠地投用。为了保证运行中的电厂在失去正常交流电源的情况下能够安全停运,对电厂柴油发电机组提出了特殊的技术要求。工程案例:核电应急柴油发电机组一般启动时间要求在10s以内,设计一套能够快速启动并灵敏地监控柴油机启动和运行时各项参数的应急柴油发电机组监控报警系统极为关键,为应急柴油发电机组的可靠运行提供**。参考国内外应急柴油发电机仪控系统实施,从当前应急柴油发电机监控和报警的实现形式,识别当前监控和报警的弊端,通过数字化,高精度采集和计算服务器,历史服务器数据记录手段,提出应急柴油发电机组数字化监控和报警系统的解决方案,构建了应急柴油发电机组安全可靠的监控和报警系统,并成功在大亚湾第五台柴油机和三澳核电站新建柴油机中得到良好的应用。半导体工厂应用
半导体工厂应用半导体厂房相较于其他工业类厂房,主要特殊之处在于其洁净等级要求高,光刻机、等离子注入机等精密设备的电源质量和电压等级要求高。在半导体工厂中,柴油发电机可以为生产线提供稳定的供电,确保生产任务的顺利完成。在突发停电情况下,柴油发电机还可以作为应急照明和生产设备的主要电源。而其电气系统同样包括供配电系统、电气控制与保护、照明及检修插座系统、防雷接地系统、火灾自动报警及综合布线系统等,其特殊之处在于供电系统部分,半导体厂房由于设备的特殊性,断电会造成巨大的损失,所以其供电可靠性要求较一般厂房更高,因此在兼顾经济性的同时,其供电系统的复杂性与庞大程度需要投入更多的关注与思考。∎案例项目工程概况○ 案例一主要建筑内容包含一幢5层FAB厂房,一幢5层CUP厂房,一幢3层WWT厂房,一幢9层研发综合办公楼及其他配套小栋号单体建筑。项目分两期进行,其中一期又分为2个阶段投产,总规划产能为月产芯片2万片,第一阶段计划月产4千片。项目总用电设备容量超116.7 MVA,项目电压有220 kV、20 kV、10 kV、480 V、380 V、208 V多种等级,涵盖高、中、低电压等级。○ 案例二主要建筑内容包含一幢3层FAB厂房,一幢1层CUP厂房,6层综合办公楼及其他配套小栋号单体建筑,为月产1.5万片芯片制造厂房。工程总用电设备容量超126.4 MVA,项目涉及电压等级包括110 kV、10 kV、480 V、380 V、208 V。∎柴油发电机容量计算芯片厂房一旦断电会造成巨大损失,同时对电压暂降和闪断也非常敏感,所以厂房内一些特别重要负荷对供电可靠性及持续性要求很高,两个案例对于此部分负荷都采用了柴油发电机供电的方式。案例一、二的一级负荷中特别重要的负荷总容量分别为14 800 kW和21 800 kW,需要柴油发电机作为应急电源保证供电,柴油发电机组容量考虑实际使用情况依据工作电源所带全部容量或一级、二级负荷容量可得,结果如表2所示,满足总容量大于特别重要负荷所需容量。表1 柴油发电机实际使用情况统计 名称负荷总功率/kW柴发容量/kVA供油时间/h启动条件并网时间/s项目一14800160002市电断电30项目二21800225002市电断电30房地产行业应用
房地产行业应用 随着房地产的高速发展,电力需求量也在逐年增加。为了满足电力需求,房地产采用柴油发电机作为备用电源和建筑工地电力供应的重要设备。因此,在房地产行业中,为了保证住户的正常生活和商业运营的顺利进行,应急电源系统是必不可少的。而柴油发电机作为一种高效、可靠的电源设备,正逐渐成为房地产应急电源系统的首选。∎柴油发电机的应用领域○ 消防电源在城市中,突发电力中断的情况时有发生。然而,这种情况在某些场合下是不能容忍的,比如楼盘的消防电源,因为电力的稳定供应对于一些关键操作至关重要。在这种情况下,房地产采用柴油发电机作为应急备用电源,以确保电力的不间断供应。○ 建筑工地上的电力供应在建筑工地上,电力供应是一个重要的问题。与传统的发电方式相比,柴油发电机更加环保,且减少了噪音污染。因此,房地产采用柴油发电机作为建筑工地上的电力供应设备,以满足施工期间的电力需求。○ 住宅小区在住宅小区中,柴油发电机可以为住户提供日常用电需求,如照明、空调、电梯等。同时,还可以作为备用电源,应对突发停电情况。○ 商业综合体在商业综合体中,柴油发电机可以为商铺、写字楼等提供稳定的供电,确保商业运营的正常进行。在火灾等紧急情况下,柴油发电机还可以作为疏散照明和报警设备的主要电源。○ 大型酒店在酒店中,柴油发电机可以为客房、宴会厅、会议室等提供充足的电力,满足客人的各种需求。在突发停电情况下,柴油发电机还可以作为应急照明和空调设备的主要电源。∎柴油发电机的优势○ 可靠性高在突发电力中断的情况下,房地产需要一种可靠的备用电源设备。柴油发电机使用柴油作为燃料,相对于其它发电设备更加稳定可靠。○ 寿命长柴油发电机的使用寿命相对较长,相比其它发电设备,在使用寿命和维修周期上拥有更高的增值效益,充分节省房地产企业的维护成本。○ 高效率柴油发电机采用内燃机技术,具有较高的热效率,能够在短时间内产生大量的电能,满足应急电源的需求。○ 耐用性柴油发电机结构简单,使用寿命长,能够在恶劣环境下长时间连续工作,适应性强。相比其它发电设备,在使用寿命和维修周期上拥有更高的增值效益,充分节省房地产企业的维护成本。○ 灵活性柴油发电机可以根据实际需求选择不同的功率和类型,满足不同规模建筑的应急电源需求。 房地产的发展需要大量的电力供应,因此柴油发电机作为备用电源和电力供应设备是房地产的可能之选。总之,随着科技的发展和人们对电力需求的不断提高,柴油发电机在房地产应急电源中的应用越来越广泛。作为一款高效、可靠、灵活的电源设备,柴油发电机将在未来的房地产应急电源系统中发挥更加重要的作用。柴油发电机的散热器溢水是什么回事
当汽缸垫在发电机燃烧室附近有轻度伤口时,流出现象比不上气缸垫推动时明显。同时柴油发电机按键图,汽缸垫推动后,散热器不仅流出,而且油因渗水而变质,有利于来预判柴油发电机保养方案。气缸垫轻微损坏后,只有汽缸作业时才会发生强大的爆发力,使高压气体渗入水道。在进气步骤中出现的负压不足以把水从水道吸进汽缸,此时只出现散热器溢出而不明显变质的状况。喷油器和汽缸盖之间有防水套。防水套管与水道相连,封口运行橡胶密封圈。一段时间运行后,具体是因为缸盖氧化,水套和气缸盖相互之间的连接处产生小缝隙,或橡胶氧化致使封口异样。燃烧室的混合气体利用微小的缝隙渗入通道,容易造成散热器内的水流出。水箱宝可分为大循环和小循环。柴油发电机启动初期,冷却水温度低于90℃时,节温器关闭。超过设定温度时,节温器开度,水路通过两次水循环。也就是说,根据温度的不一样,温度调节器的流量也不同。因为持久使用,两个节温器生锈后,大循环水路完全打开;另外,根据小循环往复水路截面小,水流量的阻力大,绝大部分水借助大循环往复水路(加油门后,此类的状况愈发明显),致使水从散热器流出。这种情形在国产机中很少见,而且国产机在夏日为了避免机温太高,有时还会人为地取下节温器,此时散热器不会溢出。(4)泵缸盖有裂纹。泵作业时,如有暗伤或微小裂痕,压缩空气通过裂痕进入水道,然后从散热器溢出;加载器猛增时,这种状况更为明显,有散热器开锅的假象。油冷器内的油压超出水的压力。油冷器可能会有两种故障:1。散热器芯有裂缝或沙眼;2。散热器芯部与缸油路接口橡胶密封圈封口不紧密。所以,机油进入水中大型康明斯发电机厂家,过多的机油进入水中后从散热器溢出(这种情形更容易判断,因为有机油夹着水从散热器溢出,机油只会减轻,不会变质)。(6)散热器污垢过多。散热器的上下水室由几个分水管连接。如不留意操作,散热器内囤积的污渍较多,易致使分水管不通,发电机高速时,水部分经泵后流入小循环,其中一部分流入散热器供水。但由于分水管不畅,水从上水室溢出。此时,当用于单独触摸散热器时,会发现明显的温差。排出时,只需拆装散热器,疏通下水管道;或在散热器中加入醋,使发电机运行5分钟后换水。经过几个循环,散热器基础可以清洁干净。这种程序方便,成本低。电喷泵喷嘴和共轨燃油机构的差异及优劣势
摘要:众所周知,柴油发电机的特点是省油、动力强、经济、修复方便,只要解决环保排放问题这个短处就具有更大的市场前景,而实现电控柴油发电机的办法现在看来是一个很好的解决措施。实现柴油控制有三条技术路线图,分别是单体泵、泵喷嘴和高压共轨。康明斯公司在本文中着重就市场上常载的泵喷嘴和高压共轨两大燃油机构各自的特点发电机维护保养计划、短处进行综合对比及解说,较终给予的结论是高压共轨更具有优势和市场前景。泵喷嘴系统机理如图1所示。其较大的特性是增加了喷油压力,泵喷嘴的喷射压力都能达到200MPa以上。由于喷射压力直接危害柴油燃烧做功效率,因此,泵喷嘴的燃烧效率很高。在泵喷嘴装置中,喷油器和喷嘴构成一个单元。每个汽缸的缸盖上都装有这样一个单元,它直接通过摇臂或间接地由柴油发电机的凸轮轴通过推杆来驱动。电控泵喷嘴燃油喷射机构具体由泵喷嘴、驱动摇臂机构、电子控制单元(ECU)及各种探头等结构,如图2所示。电喷泵喷嘴燃油喷射装置的特性是燃油压力升高仍然是机械式的,喷油始点和终点由电磁阀控制,喷油量和喷油时间是由电磁阀控制。(1)高压燃油通过汽缸盖顶端的顶置凸轮轴直接驱动形成,没有了额外的高压燃油管路,避免了管路泄漏并解决了管路压力损失的可能。(2)因为喷射机构与燃油增压的一体化,燃油喷射可以在短时间内有效高压完成,且灵活控制其喷油量、压力、正时,且其喷油压力达到200MPa以上,超过共轨装置所能够达到的水平。(3)多次喷射难于实现,更新换代产品缺乏技术延续性,即便对喷油器采用二级电磁阀控制,会使构造更加复杂。高压共轨全称叫做电控高压共轨喷射装置,构成构成如图3所示,原理如图4所示。共轨喷射装置简易的说就是由一个油泵产生高压柴油,再将高压柴油储存倒共轨管里,由ECM根据各感应器的数据计算出较佳喷油正时和喷油量,再由电控的喷油嘴喷入汽缸进行燃烧。它的较大特点是产生压力和喷入气缸的过程完全分开,这样的益处是能保证每个喷油器的喷射压力一致,并且可以做到多次喷射,使燃烧更完全排放更佳。高压共轨是通过高压油泵在共轨管里建立高压柴油,再由ECU通过各信号调节电喷喷油嘴的喷油量及喷油正时,这里面的核心部件电控喷油嘴配合精度高,喷油孔直径也较小,这就对柴油的清洁程度要求也偏高。(2)喷油压力与发电机转速无关,把发生压力与实际燃油喷射过程分离,使发电机低速、大负荷的性能得到改良。(1)共轨式电喷燃油喷射技术通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油,分送到每个喷油嘴,并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合,定时、定量地控制喷油器喷射至柴油发电机燃烧室的油量。(2)泵喷嘴装置的燃油喷射执行器是一个动力喷嘴。动力喷嘴能够将电能直接转化为机械能,通过机械能喷射和雾化燃油,泵喷嘴动力喷嘴的工作是由电脉冲(PWM)驱动的。(2)泵喷嘴一体化。燃油箱内不再需要一个分离式的喷油泵用于提供压缩燃油;不需要一个内含高压油的管道(油轨),与油箱连接的管路均为低压油管。(1)共轨式电喷机构保证柴油发电机达到较佳的燃烧比和良好的雾化,以及较佳的点火时间、足够的点火能量和较少的污染排放。(2)泵喷嘴发电机都有冷启动加浓、自动冷车快怠速用途,能保证发电机不论在冷车或热车状态下顺利启动。泵喷嘴(EUI)与高压共轨(DCR)燃油喷射装置的综合比较优缺点比较见表1。与其它喷射装置相比,共轨装置把压力产生与实际燃油喷射程序分离。“轨”被作为高压蓄压器,其内部燃油压力始终保持与发电机详细工况相适应的较佳压力柴油发电机故障。共轨装置可被轻易地安装到各类不同的发电机中。除此之外,共轨机构还提供了更广阔的扩展功能和在燃烧流程设计上更多大的自由度,它可以使柴油发电机以更低的排放、更好的燃油经济性和低噪音运行。电控共轨系统柴油发电机十大厂家,是国内专家一致认为目前水平较高、将来会占统治地位的一种电喷机构。其喷油嘴的特殊设计,可实行灵活的多次喷射,且喷射压力可在不一样速度和负载条件下任意调整,给发电机带来的好处是极为理想的指标。因为这些条件,电喷共轨技术已普遍为新一代柴油发电机组所采用的较佳柴油发电机。柴油发电机重要紧固件的安装程序
目前,有些机手和检修工虽然领取了操作证或初级修理工等级证书,但对机械的构成原理及检修见解仍然领会得很粗浅。维修时用扳手使劲拧转紧固件柴油发电机警示牌,或用手捶用力敲击紧固件的状况经常出现。结果,装配后的柴油发电机在作业中损坏频繁,有的甚至造成严重故障。1、衡,会致使缸盖平面翘曲变形。若螺母拧得过紧柴油发电机报警图标,螺栓会拉伸变形,机体和螺纹也会受到损坏。若螺母拧得不够紧,会造成气缸漏气、渗水、渗油,气缸内的过热气体也会烧坏气缸垫。2、飞轮螺母。如S195型柴油发电机的飞轮与曲轴是通过锥面和平键相连接的。安装时,飞轮螺母必须拧紧,并用止推垫圈折边锁紧。如果飞轮螺母拧得不紧,柴油发电机作业时,会产生敲击声,严重时会事故曲轴锥面,剪裂键槽,扭断主轴,造成严重事故。另外还要注意止推垫圈的角只能扳折一次。3、连杆螺栓。用优质钢材加工的连杆螺栓在作业中承受很大冲击力,不能用普通螺栓代替。拧紧时扭力要均匀,两根连杆螺栓要轮流分几次逐步拧紧到规定力矩,很后用镀锌铁丝锁紧。若连杆螺栓扭紧力矩过量,会使螺栓拉伸变形甚至折断,引起捣缸损坏;若连杆螺栓拧紧力矩过小,轴瓦间隙增大,工作时发生敲击声和冲击载荷,甚至发生烧瓦抱轴及连杆螺栓折断损坏。4、曲轴承螺栓。应保证主轴承的安装精度,且不松动。拧紧曲轴承螺栓时(对于采用全支承的四缸机曲轴)柴油发电机的启动方式,5道曲轴承应按照先中间,后2、4道,再1、5道的顺序,分2~3次均匀拧紧到规定的力矩。每拧紧一道还应检查一次曲轴转动是否正常。主轴承螺栓拧紧力矩过量或过小所出现的危害,与连杆螺栓拧紧力矩过量或过小所出现的影响基础相同。5、平衡块螺栓。平衡块螺栓安装时应按顺序,分几次逐步拧紧到规定力矩。平衡块应按原位装复,否则会失去平衡用途。6、摇臂座螺母。对于摇臂座螺母,在使用流程中要结合保养经常定期检验。如果摇臂座螺母松动,会使气门间隙增大,气门开启延后,关闭提前,气门开启延续时间缩短,致使柴油发电机供气不足,排烟不净,功率无劲,油耗增加。7、喷油器锁紧螺母。在装配喷油泵时,其锁紧螺母应拧紧到规定的力矩。同时,很好反复拧紧几次,不要一次拧紧。若喷油嘴锁紧螺母拧得过紧,会引起锁紧螺母变形,还易使针阀卡死;若拧得过松,会导致喷油嘴渗油,喷油压力下降,雾化不好,油耗增加。8、出油阀紧座。装配喷油嘴的出油阀紧座时,也要按规定功率进行。若出油阀紧座拧得过紧,会使柱塞套筒变形,柱塞在套筒中发生阻滞现象,并引起柱塞偶件早期磨耗,密封性能下降,功率不足;若出油阀紧座过松,会引起喷油泵漏油,无法建立油压,供油时间滞后,供油量减少,严重危害发电机作业性能。9、喷油嘴压板螺母。在柴油发电机汽缸盖上装配喷油泵总成时,除了注意处理喷油嘴总成装配座内积炭等脏物、喷油嘴总成压板别装反、钢垫厚度要适当且无法漏装外,还要注意喷油咀总成压板螺母的紧固力矩。若压板螺母紧固力矩过大,会造成喷油器阀体变形,导致喷油嘴卡死,柴油发电机无法工作;若拧紧力矩过小,喷油嘴会漏气,造成气缸压力不足,柴油发电机无法启动,高温气体还会冲出烧坏喷油器。柴油发电机的颗粒捕集器机理及可靠性试验
摘要:柴油发电机排气的有害成分具体有CO、HC、NOx、硫化物以及颗粒物、臭味气体等,因为柴油发电机使用的混合气平均空燃比比理论空燃比大柴油发电机组成图解,故其CO及HC排放明显低于柴油机,但NOx、颗粒物及臭味气体却偏高。目前,尾气处置技术主用技术有选用性催化还原(SCR),氧化催化(DOC),颗粒捕捉器(DPF)等技术。其中,颗粒捕集器是公认的减轻PM排放较有效的装备之一,其捕集效率可达95%以上。康明斯在 柴油发电机颗粒捕集器的工作主体是过滤器,常用的过滤材料有泡沫陶瓷、壁流式蜂窝陶瓷、金属丝网、陶瓷纤维等。滤芯决定滤芯的过滤效率、工作可靠性、使用时限以及再生技术的使用和再生效果。滤清器应满足较高的性能指标,具有过高的过滤效率,具有大的过滤面积、耐热冲击性好、较强的机械性能指标、热稳定性好及能承受过高的热负载、较小的热膨胀系数,在外形尺寸相同的情况下背压小, 背压延迟率低柴油发电机型号规格及功率,适应再生能力强,品质轻。 如图 1 所示为 DPF系统的捕集机理图,柴油发电机排放的含有大量碳烟微粒的污染物通过排烟管道进入 DPF ,捕集器内部为蜂窝状构成,其两端一边是敞开,一边是堵塞的通道壁,废气从敞开的一端进入,穿越多孔的蜂窝壁,然后从相邻的通道排出。 大部分微粒因为体积过量而不能穿越壁孔,因而被吸附在通道壁上而不会排放到空气中。 在发电机组空载或轻载运转中 ,排烟温度只有 150 ℃左右 ,因为发电机刚起动时柴油发电机气缸温度较低 ,这时发电机的排气状况是较差的。因此 ,康明斯发电机公司在催化剂陶瓷载体前增加了加热装置 ,将柴油发电机尾气升温 80 ℃到 120 ℃,这样经过催化剂陶瓷载体时的气温可以保持在 220 ℃以上 ,加热器总容量约占发电机输出容量的 15 %到 20 %。另外 ,柴油发电机排烟管装配温度监测设备 ,用于控制加热装备投入工作 ,当柴发机组的负载超过 30 %后 ,其排烟温度一般可达到 220 ℃以上 ,这时候温控设备切断加热装备电源 ,让其脱离工作。 因为温度对烟尘净化器的作业影响很大 ,温度越高 ,其工作效果越好 ,因此烟尘净化器的装配位置要求尽量靠近柴油发电机,示意图如图2所示。由于烟尘净化器内部有陶瓷和水泥 ,为了预防水泥粉尘进入柴油发电机气缸 ,烟尘净化器该当水平装配。另外 ,为了保证进入烟尘净化器的气体温度 , 在柴油发电机烟尘净化器之间的排管要求包保温材料。 采用发电机台架试验燃烧实时自动控制装置技术方案(构造如图3所示),可以实时地自动控制发电机始终运行在目标燃烧状态,同时能够实时的监控和辨识发电机异常燃烧,实时地自动采取保护动作,从而增强燃烧开发试验的效率和品质,保护试验安全,节约试验费用。该途径为工况1连续运行11次,为确保进入工况2前DPF内部碳烟烧完,第11次再生完成后全负荷工况运转40min,再进入工况2,工况1:工况2=11:1。取整后可靠性共运行220次加载再生循环累计385h。 在DPF前后以及DPF载体内部布置温度探头,监控再生程序中温度变化情形。DPF中心温度传感器布置如图4所示。 按照上述工况进行可靠性试验和后解除评价。试验台架如图5所示,试验后各稳态工况点THC转化效率均在80%以上,DOC氧化性能再指标范围内。DOC+DPF后端测得的FSN值均小于0.01,且排气尾管无任何黑烟,后处理过滤效果良好(加装后对比图如图6所示)。DPF累碳量试验过程中均在6.5±0.5g/L范围内,与标定值基础一致,随可靠性试验进行,累碳能力稍微下降,220次循环后累碳量在18.9g,这是由于部分机油参与燃烧,DPF内部累积灰分,致使碳的加载量降低。 常规再生循环共运行200次,可靠性流程中T_DPF_BED温度在700~860℃内柴油机常见故障诊断及排除,自动循环中碳载量不一样较发烫度有所不一样,但均在900℃范围内,安全域度较大。DTI工况共运行20次,DTI工况中,T_DPF_BED迅速上升,36s后达到较发热度955℃,,DTI循环步骤中T_DPF_BED较高温度均在860~960℃范围内,未超过1000℃。(1)耐久性试验中,DOC、DPF内部温度未超过900℃,同时DTI工况下DPF内部温度较高值在1000℃以内,在载体安全温度范围内;(4)DPF累碳能力无恶化,DOC对THC氧化能力在80%以上,通过考核。通过此工况高效考核了DPF,保证了产品品质。电喷柴油发电机喷油量、速率和正时控制原理
当喷油嘴的结构和喷油压差一定期,喷油量的多少就取决于喷油时间。在柴油发电机电控燃油喷射系统中,喷油量的控制是通过对喷油嘴喷油时间(喷油触发脉冲宽度)的控制来实现的。因为发电机工况不一样,对混合气浓度的要求也不相同。为使发电机在各种运行工况下,都能获得较佳的混合气浓度,以增强柴油发电机的经济性和减小排放污染,因此需要对喷油量、喷油正时进行控制。康明斯燃油共轨电喷柴油发电机的基础喷油正时是通过计算发电机速度来确定的,再根据防冻液温度和进气压力来进行修正,得出较佳的喷油正时(见图1)。由于喷油始点和喷油延续时间由指令脉冲决定,与转速及负荷无关,因此柴油发电机报警图标大全,ECM可以自由地控制喷油时间。ECU零件组成如图2所示。燃油共轨柴油发电机采用多次喷射,它将每个作业循环中的喷油流程分成几个阶段进行,每个阶段喷油都是相应独立的,其目的就是控制燃烧速率。喷射阶段分为先导喷射、预喷射、主喷射、后喷射和次后喷射等。在多次喷射步骤中,电磁阀执行开启和关闭喷油嘴的工作,可以实现喷油规律优化。在主喷射之前的预喷射可以减轻燃烧噪音,而预喷射靠近主喷射可高效减少PM(可吸入颗粒物)排放量。而后喷射程序中少量燃油随废气排放再燃烧,会使各有害颗粒进一步燃烧掉,更有效地减小PM的排放量。在燃油共轨柴油发电机中,为了实现较佳燃烧,ECU根据发电机的各运转工况和外部环境条件经常调整喷油时间,即进行较佳喷油时间控制。其具体对策是,由发电机决定基本喷油时间发电机组,同时根据发电机的负载、冷却液温度、进气温度和压力、燃油压力和温度等对基础喷油时间进行修正,决定目标喷油时间。喷油规律是影响柴油发电机排放的具体因素。理想的喷油规律要求喷射初期要缓慢,喷油速率不能过高,目的是减小在滞燃期内的可燃混合气量,减轻初期燃烧速率,以减轻较高燃烧温度和压力上升率,抑制氮氧化合物的生成和减小燃烧噪音。预喷射式实现初期缓慢燃烧,喷射中期采用高喷射压力和高喷油速率,目的是加快燃烧速度,预防生成微粒和提升热效率。主喷射发生在中期,可以加快可燃混合气的扩散燃烧速度。喷油后期要求迅速结束喷油,防止在较低的喷油压力和喷油速率下燃油雾化变差,导致燃烧不完全,而使HC(碳氢化合物)和PM排放增加。后喷射可有效减少排放物,使未燃烧物进一步燃烧掉。在共轨柴油发电机中进行多次喷射可使喷油规律得到优化。喷油正时就是发电机各种探头信号输入ECU后,ECM根据数学计算和逻辑预判结果,发出脉冲信号指令控制喷油器喷油,其电路如图3所示。对于多点间歇喷射发电机,喷油正时分为同步喷油和异步喷油;同步喷射是指发电机各缸作业循环,在既定的曲轴转角进行喷油,同步喷油有规律性;异步喷油与发电机的作业不一样步,无规律性,是在同步喷油的基本上,为改善发电机的性能额外增加的喷油。同步喷射发电机可以分为同时喷射分、分组喷射和顺序喷射。如图4所示。各缸喷油嘴都由ECM控制,同时喷油和停油。喷油正时控制是以发电机较先进入作功行程的缸为基准,在该缸排气行程上止点前某一位置,ECM输出指令信号,接通该组喷油嘴电磁线圈电路开始喷油。如图5所示。分组喷射是把所有喷油嘴分成2~4组,由ECU分组控制喷油嘴。以各组较领先入作功的缸为基准,在该缸排气行程上止点前某一位置,ECU输出指令信号,接通该组喷油嘴电磁线圈电路,开始喷油。如图6所示。顺序喷射的喷油嘴驱动回路数与汽缸数目相等。ECU根据凸轮轴位置传感器(G信号)、主轴位置探头(Ne信号)和发电机的作功顺序,确定各缸工作位置。当确定各缸活塞运行至排烟行程上止点某一位置时,ECU输出喷油控制信号,接通喷油器电磁线圈电路,该缸开始喷油。顺序喷射的特点是能够设立较佳喷油时间,对混合气形成有利;喷油正时在排气上止点前60-70°;但是其控制软件复杂。ECM根据各传感器与开关输入的电信号,计算出喷油量,并与储存在ECU中的目标值和MAP图进行比较,最后确定喷油量。ECU发出驱动信号,确定喷油电磁阀开启或者关闭,控制喷油器供油开始和供油结束时刻,从而控制喷油量。喷油量控制的基本内容有基本喷油量、起动喷油量、怠速喷油量喷油量、不均匀油量补偿控制。起动时,发电机由启动马达带动运行。由于转速很低, 转速的波动也很大,因此这时空气流量传感器所测得的进气量信号有很大的误差。基于这个因由,在发电机起动时,电脑不以空气流量传感器的信号作为喷油量的计算依据,而是按预先给定的启动程序来进行喷油控制。电脑根据起动开关及转速探头的信号,判断发电机是否处于起动状态,以决定是否按起动过程控制喷油(如图8(a))。当启动开关接通,且发电机速度低于 300转/分时,电脑判断发电机处于启动状态,从而按启动过程控制喷油。在起动喷油控制程序中,电脑按发电机水温、进气温度、起动转速计算出一个固定的喷油量。这一喷油量能使发电机获得顺利启动所需的浓混合气。冷车起动时,发电机温度很低,喷入进气道的燃油不易蒸发。为了能发生足够的燃油蒸气,形成足够浓度的可燃混合气,保证发电机在低温下也能正常启动,必须进一步增大喷油量。由电脑控制,通过增加各缸喷油嘴的喷油连续时间或喷油次数来增加喷油量。所增加的喷油量及加浓连续时间完全由电脑根据进气温度传感器和发电机水温传感器测得的温度高低来决定。发电机水温或进气温度愈低,喷油量就愈大,加浓的连续时间也就取长。这种冷启动控制步骤不设冷起动喷油器和冷启动温度开关。如图8(b)所示。 在发电机运行中,电脑具体根据进气量和发电机转速来计算喷油量。此外,电脑还要参考节气门开度、发电机水温、进气温度、海拔高度及怠速工况、加载工况、全负载工况等运转数据来修正喷油量,以提升控制精度。由于电脑要考虑的运转参数很多,为了简化电脑的计算流程,通常将喷油量分成基础喷油量、修正量、增量三个部分,并分别计算出结果。然后再将三个部分迭加在一起,作为总喷油量来控制喷油嘴喷油。基础喷油量是根据发电机每个工作循环的进气量,按理论混合比(空燃比 :1) 计算出的喷油量。修正量是根据进气温度柴油机常见故障及处理方法、大气压力等实际运行情形,对基础喷油量进行适当修正,使发电机在不一样运行条件下都能获得较佳浓度的混合气。增量是在一些特殊工况下,为加浓混合气而增加的喷油量。加浓的目的是为了使发电机获得良好的使用性能(如动力性、加载性、平顺性等)。当发电机工作时,各缸喷油量不均匀会致使燃烧压力不均匀,各缸混合气燃烧区别导致各缸转速不均匀,曲轴旋转速度变化引起震动等。为减轻速度波动,使运行平稳,需要调整各缸的喷油量,使每个气缸所需的燃油量精确,必须进行不均匀油量补偿。ECU负责检验各缸每次做功行程时速度的波动,再与其他所有汽缸的平均速度相比较,分别向各缸补偿相应的喷油量。喷油正时控制是指ECM对喷油开始时刻的控制,在间歇柴油喷射装置中,喷油正时控制有同步喷射和异步喷射两种控制步骤。同步喷射方法,喷射的开始时刻与曲轴的转角位置有关,ECU根据主轴的转角位置信号输出喷油脉冲信号,在固定的曲轴转角开始喷油,异步喷射程序,喷射的开始时刻与曲轴的转角位置无关,ECU根据需要进行异步喷射的信号或程序,输出喷油脉冲信号。因此。异步喷射程序是一种临时的补偿性喷射,是同步喷射的补充,发电机处于冷启动、加载等非怠速工况时,电控柴油喷射控制系统除了同时喷射外,还增加异步喷射,对同步喷射的喷油量进行增量修正。柴油发电机涡轮增压器的使用与维保
不同品牌的废气涡轮增压器(包括卡特、惠远、盖瑞特等)在各种大、中型柴油发电机组、平板运输车、自卸车以及各种工程机械上运用广泛。如ZL-50装载机的康明斯6135柴油发电机上装有GJ110、J112增压器;PY-180平地机的D6114柴油发电机上装有HIE增压器;解放工程王自卸车装有WHIC增压器;斯太尔重型车装有盖瑞特增压器等。它们使柴油发电机在结构尺寸不变的要素下明显提高功率、增大功率,同时减小油耗,减少排气污染,尤其在高原地区效果更加明显。在作业步骤中,增压器的转速高达每分钟数万转,并且持久在排烟发热下运行柴油发电机组价格一览表,因此其工作条件恶劣。上述机组在操作中,都不同程度产生过由于增压器操作错误造成的功率下降、油耗上升,进而致使工作效率和经济效益大幅下降。首先是柴机油的质量等级,对于低增压柴油发电机,应选取不低于CC级的柴机油;对于中增压柴油发电机,则应选型不低于CD级的柴机油。其次是柴机油的粘度等级,应根据气温条件、机件磨损状况等选用合适的粘度牌号。再次是柴机油的清洁性,因为废气涡轮增压器的转子轴与其轴承(轴套)的配合较为精密,若柴机油过脏或变质,会将杂质或磨粒等带入增压器内,轻则加载轴承磨耗,重则无法形成润滑油膜而使转子轴与轴承咬死。因此一定要保持机油的清洗,经常清洁机油过滤器,及时替换变质失效的机油。机组起动后,应让柴油发电机怠速运行几分钟(取决于发电机温度和外界大气温度),待机油达到一定的温度和压力,流动性能改良,增压器轴承得到充分润滑后,方可提高转速,开启运行或投入施工工作,这一点在外界气温过低时尤为重要。对于停机时间较长(如超过数天)的机组,起动前应该松开增压器进油管接头,向进油口加注适量与油底壳同牌号的机油,以防起动时因润滑不佳而使转子轴产生烧蚀。有的用户在解放工程王自卸车上,在日本小松平地机上曾经发生过类似的状况,应当尽量防范。正在高速运转的柴油发电机,如果突然熄火,废气涡轮增压器内的机油会因机油泵停转而马上停止循环流动,但增压器的转子轴在惯性功能下仍在高速旋转,这就容易因断油而与其轴承烧死。另外,带负荷运转的柴油发电机,其排气歧管温度很高,若突然停转,该处热量便传至增压器壳体上,把已经停止流动的机油熬煎成积炭。当积炭越积越多时,还会阻塞进油口,导致轴承缺油,即使进油口不堵塞,积炭也会加载轴承磨损。为此,熄火前务必让柴油发电机逐渐减轻负荷,很后怠速运转适当时间,待增压器转子轴转速减少和机油温度有所下降后再熄火停机。熄火后,增压器转子轴仍会继续空转一定期间,有时可听到轻微的“嗡嗡”声。①保持增压器的正常工作温度。增压器工作时,涡轮壳正常温度为400℃左右,压气机壳的温度以不烫手为合适,在使用中,若柴油发电机供油量过大,供油时间过晚,长时间超负荷运转或经常加大油门,都会因排烟温度过高而使增压器过热,磨损加剧。若涡轮端油封失效,增压器内的机油窜入涡轮壳,随着排出汽缸的过热废气一起排出,造成机油过大消耗,排气管也出现冒烟。若压气机端油封失效,增压器内的机油便窜入压气机壳,随着进气被吸入气缸内燃烧,同样造成机油过大消耗,排烟冒烟,还造成气缸内积炭增多。②保持正常的润滑装置机油压力。柴油发电机在运行中,当润滑装置机油压力低于015MPa时,应停机检查,以防增压器润滑不好而烧蚀转子轴与轴承。机油压力也不可过高,以免机油窜入涡轮室或压气机室。柴油发电机低速空转的时间不可过长柴油发电机无法启动,以防机油压力较低而使增压器润滑不好。③加强空气滤清器的保养工作。要使喷入气缸的柴油充分燃烧,需供给大量的清洗空气。柴油发电机加装增压器后,喷油器供油量相应调大,如果空气滤清器堵塞而进气不足,柴油发电机功率便会明显下降。因此要加强气滤芯的维保,确保其正常工作状态柴油发电机故障大全。另外,若滤清器滤清器破损或密封胶圈老化失效,增压器会因灰砂侵入而怠速不稳,噪声加剧,并致使轴承、油封和气封组件加剧磨耗。需注意的是,维保空滤器,切勿让硬物落入进气管,以免吸入增压器后击碎叶轮或折断转子轴,还有可能引发拉缸故障。在操作中,应经常查看并紧固增压器三壳体之间的螺栓,解除漏油、漏气情形。柴油发电机每工作500~1000h,应卸下增压器,察看转子是否旋转灵活,增压器进、回油口有无积炭,并仔细处置干净,确保机油畅通无阻。刮除沉积在压气机喉口上的微小尘埃,清洗中间壳水夹层中的水垢、气封道及油腔,清除涡轮、喷嘴环及涡轮壳内的积炭,清洁各气封件和油封件,并验看其损伤情形,必要时予以更替。解体增压器时,由于涡轮壳与压气机壳均为薄壁铸件,切忌摔打碰撞,必要时运用木锤轻敲,不可操作铁器,以防击破。转子轴组件安装时必须按原记号就位,以免影响其动平衡。总装时要保持清洁,不可让杂物落入壳体内腔或管道中。中间壳上的机油进、出油口应垂直装配,出油管从增压器接出后应逐渐弯曲接到机油盘去,中间不得有“死弯”,以防回油不畅通而使机油向涡轮室或压气机室渗漏。柴油发电机的高压共轨电控燃油喷射装置
摘要:柴油发电机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术,因为它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及领先的喷油组成于一身。大概的说就是在由高压油泵、压力传感器和ECU结构的闭环系统中,将喷射压力的发生和喷射步骤彼此完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发电机的转速无关,可以大幅度减轻柴油发电机供油压力随发电机转速的变化,因此也就减小了传统柴油发电机的缺陷。 共轨装置作为柴油发电机满足国三或更高排放标准的较佳选定,由高压供油泵、高压油轨总成、喷油器、电子控制单元(以下简称ECU)和传感器等结构,其实物外形如图1所示,构成构造如图2所示。在该装置中,共轨喷油器总成的主要功用是:喷油嘴装配在燃烧室内柴油发电机试运行步骤详解,根据吸入空气量由电子精确控制燃油的喷注量,燃油与空气充分雾化混合,使符合理论空燃比的混合气均匀地充满燃烧室,志在发挥每一滴燃油的所有潜能,与此同时,因为燃烧充分,可以大幅度减小未燃烧的气体从发电机里排出,从而获得更低的排放,在相同时间可以完成三次以上的喷射,来缓解发电机振动和严苛的排放规范。 电控喷油咀通过电磁阀控制喷射油量,控制范围压力大,通过提高喷油压力能保证燃油雾化性能,可以保证燃油完全燃烧康明斯柴油机官网。在降低油耗的同时供应了迅猛动力。电控喷油咀是负责将燃油雾化,并将定量的雾化燃油喷入内燃机汽缸的重要部件。随着排放法规的提升柴油发电机组常见故障,内燃机对燃油的雾化水平提出了更高的要求。燃油的雾化水平又与燃油系统的作业压力密切相关,压力越高燃油的雾化水平越好。因此,目前电喷共轨系统对喷油嘴提出了200MPa以上高压力的要求。 电控喷油嘴控制定量燃油是通过控制压力控制腔的压力来实现的。在控制阀关闭的时刻,该压力控制腔需要一个密闭的空间,该密闭的空间是控制阀密封部件与流量控制板的密封部位结合所构成,该结合部位的受力为控制阀密封部件受到控制阀上弹簧的预紧力。该预紧力要求在控制阀关闭的时刻,大于控制阀所受到的轴向液压力。随着装置压力的提升至200MPa以上,共轨喷油泵高压腔的密封力要求越来越高,因此对共轨喷油器衔铁回位弹簧预紧力的要求也越来越高,从而对电磁铁吸力的要求的逐步提升。 共轨系统是一个全新的燃油喷射系统,其较大的优势如下:(1)可以实现高压喷射与发电机的转速无关,燃油雾化质量高,从而促进燃油空气的混合,实现更完全的燃烧。 在电喷高压共轨装置中,由各种探头(发电机转速探头、油门开度探头、各种温度压力探头等)实时测量出发电机的实际运行状态,由微型排除器根据预先设计的计算方式进行计算后,定出适用该运行状态的喷油量、喷油时间和喷油率模型等参数,使发电机始终都能在较佳状态下工作。电控高压共轨式喷油系统的基础构造是供油泵、ECM、共轨和燃油箱。从功能方面剖析,电控共轨装置可分为两大部分: 电喷共轨装置可分为三大部分:探头、ECM和执行器。ECM是电喷共轨喷油装置的核心部分。ECU根据各个探头的信息进行计算完成各种解决后,求出较佳喷油时间和较实用的喷油量,并且计算出在什么时刻、在多长的时间范围向喷油嘴发出开启或关闭电磁阀的指令等,从而精确控制发电机的工作流程。 燃料供给系统的基础工作原理是供油泵将燃油加压成高压,供入共轨内;共轨实际上是一种燃油分配管。储存在共轨内的燃油在适当的时刻通过喷油咀喷入发电机汽缸内。电喷共轨系统中的喷油泵是一种由电磁阀控制的喷油阀,电磁阀的开启和关闭由ECU控制。高压共轨电控燃油喷射装置的结构有以下关键部件: 共轨管将供油泵供应的高压燃油分配到各喷油器中,起蓄压器的作用。电喷系统的供轨管实物图如图3所示,结构案例如图4所示。 它的容积应削减高压油泵的供油压力波动和每个喷油咀由喷油流程导致的压力震荡,使高压油轨中的压力波动控制在5Mpa之下。但其容积又不能太大,以保证共轨有足够的压力响应速度以快速跟踪柴油发电机工况的变化。ECD-U2系统的高压泵的较大循环供油量为600mm3,共轨管容积为94000mm3。 高压共轨管上还安装了压力传感器、液流缓冲器(限流器)和压力限制器。压力传感器向ECU供应高压油轨的压力信号;液流缓冲器(限流器)保证在喷油器发生燃油漏泄损坏时切断向喷油泵的供油,并可减小共轨和高压油管中的压力波动;压力限制器保证高压油轨在发生压力异样时,迅速将高压油轨中的压力进行放泄。 从上述剖析可见,精确规划高压共轨管的容积和形状适合确定的柴油发电机是并不容易的。 高压油泵的实物外形如图5所示,内部构成如图6所示。高压油泵的供油量的规划准则是必须保证在任何情形下的柴油发电机的喷油量与控制油量之和的需求以及启动和加载时的油量变化的需求。因为共轨装置中喷油压力的产生于燃油喷射步骤无关,且喷油正时也不由高压油泵的凸轮来保证,因此高压油泵的压油凸轮可以按照峰值功率较低、接触应力较小和较耐磨的设计原则来规划凸轮。 电控喷油泵是共轨式燃油装置中较关键和较复杂的部件,它的功用根据ECU发出的控制信号,通过控制电磁阀的开启和关闭,将高压油轨中的燃油以较佳的喷油定期、喷油量和喷油率喷入柴油发电机的燃烧室。电喷喷油泵的结构基础相似,都是由于传统喷油咀相似的喷油嘴、控制活塞、控制量孔、控制电磁阀组成,图7为电控喷油泵构成图。其作业过程如下:① 在电磁阀不通电时,电磁阀关闭控制活塞顶部的量孔,高压油轨的燃油压力通过大孔作用在控制活塞上,将喷嘴关闭;当电磁阀通电时,量孔被打开,控制室的压力迅速减少,控制活塞升起,喷油咀开始喷油;当电磁阀关闭时,控制室的压力上升,控制活塞下行关闭喷油泵完成喷油程序。② 控制了喷油率的形状,需对其进行合理的优化规划,实现预定的喷油形状。控制室的容积的大小决定了针阀开启时的灵敏度,控制室的容积太大,针阀在喷油结束时不能实现快速的断油,使后期的燃油雾化不好;控制室容积太小,无法给针阀提供足够的有效行程,使喷射过程的流动阻力加大,因此对控制室的容积也应根据机型的较大喷油量合理选择。针阀构成放大图如图8所示。③ 控制量孔的大小对喷油器的开启和关闭速度及喷油流程起着决定性的影响。双量孔阀体的三个关键性构造是进油量孔、回油量孔和控制室,它们的构成尺寸对喷油器的喷油性能影响巨大。回油量孔与进油量孔的流量率之差及控制室的容积决定了喷油咀针阀的开启速度,而喷油器针阀的关闭速度由进油量孔的流量率和控制室的容积决定。进油量孔的布置应使喷油嘴针阀有足够的关闭转速,以减轻喷油咀喷射后期雾化不好的部分。④ 此外喷油泵的较小喷油压力取决于回油量孔和进油量孔的流量率及控制活塞的端面面积。这样在确定了进油量孔、回油量孔和控制室的构成尺寸后,就确定了喷油嘴针阀完全开启的稳定、较短喷油过程,同时就确定了喷油器的稳定较小喷油量。控制室容积的减小可以使针阀的响应转速更快,使燃油温度对喷油咀喷油量的危害更小。但控制室的容积不可能无限制减小,它应能保证喷油嘴针阀的升程以使针阀完全开启。两个控制量孔决定了控制室中的动态压力,从而决定了针阀的运动规律,通过仔细调节这两个量孔的流量系数,可以发生理想的喷油规律。⑤ 因为高压共轨喷射系统的喷射压力非常高,因此其喷油泵的喷孔截面积很小,如BOSCH公司的喷油泵的喷孔直径为0.169mm×6,在如此小的喷孔直径和如此高的喷射压力下,燃油流动处于极端不稳定状态,油束的喷雾锥角变大,燃油雾化更好,但贯穿距离变小,因此应改变原柴油发电机进气的涡流强度、燃烧室构成形状以确保较佳的燃烧过程。⑥ 对于喷油器电磁阀,因为共轨装置要求它有足够的开启转速,考虑到预喷射是改进柴油发电机性能的重要喷射程序,控制电磁阀的响应时间更应缩短。 高压油管是连接共轨管和电喷喷油器的通道,它应有足够的燃油流量减轻燃油流动时的压降,并使高压管路系统中的压力波动较小,能承受高压燃油的冲击功用,且启动时共轨中的压力能很快建立。各缸高压油管的长度应尽量相等,使柴油发电机每一个喷油泵有相同的喷油压力,从而减轻发电机各缸之间喷油量的偏差。各高压油管应尽可能短,使从共轨到喷油泵的压力损失较小。 共轨装置较具体的技术参数是喷油压力,其次是一个燃烧循环中较多可以喷油的次数,其中提高喷油压力和增加喷油次数的目的是不同的。在每一个工作循环中进行多次喷油,这在传统的喷油装置中是不能实现的。 每次喷油的喷油量不一样,而且每次喷油的功能也不相同。以5次喷油为例,每次喷油都有其特殊的目的和功用,作用分解如下。 高压共轨装置可实现在传统喷油装置中不能实现的作用,其优势有:(1)共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不一样工况可确定所需的较佳喷射压力,从而优化柴油发电机综合性能。(2)可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力(120MPa-200MPa),可同时控制NOx和微粒(PM)在较小的数值内,以满足排放要求。(3)柔性控制喷油速率变化,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可减轻柴油发电机NOx,又能保证优良的动力性和经济性。(4)由电磁阀控制喷油,其控制精度偏高,高压油路中不会发生气泡和残压为零的状况,因此在柴油发电机运行范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀可得到改进,从而减小柴油发电机的震动和降低排放。由于高压共轨系统具有以上的好处,现在国内外柴油发电机的探讨装置均投入了很大的精力对其进行讨论。 由高压输油泵(压力在120MPa以上)直接产生高压燃油输送至共轨中,通常采用“时间-压力控制”步骤,又称为第一代共轨式电控燃油喷射系统。 由中压输油泵(10~13MPa)将中压燃油输送到共轨中,采用带有增压功能的喷油泵使喷油压力达到120~150MPa。一般采用“压力控制”方法,也是第二代共轨式电控燃油喷射系统。 高压共轨装置和中压共轨系统都属电磁阀式共轨系统。压电式共轨系统利用压电晶体作为执行元件,通过控制喷油咀针阀的升程(或喷油开始与结束)来实现燃油喷射控制。压电式共轨系统被称为第三代共轨式电控燃油喷射装置。 由于高压共轨式燃油喷射系统具有可以对喷油定期、喷油连续期、喷油压力、喷油规律进行柔性调整的优点,该系统的采用可以使柴油发电机的经济性、动力性和排放性能都会有进一步的提高。这就需要康明斯加大对高压共轨装置的探求力度,使我国的柴油发电机水平跨上一个新的台阶。看柴油发电机废气颜色判断损坏及维修
柴油发电机燃油完全燃烧后,正常排气颜色通常为淡灰色,负载略重时为深灰色。柴油发电机在作业中,偶尔会出现排黑烟、白烟、蓝烟等不正常状况,它是预判柴油发电机故障的要素,怎么样柴油是复杂的碳氢化合物,喷入燃烧室内未燃烧的柴油受高温分解,形成炭黑。排烟时随同废气一起排出形成黑烟。黑烟是燃烧室内燃料燃烧不完全的表现。其具体影响因素如下:活塞环、汽缸套磨损后,导致压缩压力不足,使气缸在压缩行程结束时,混合气混合的正常比例改变,使燃油在无氧条件下燃烧,产生积炭。喷油泵不雾化或滴油,使燃料无法充分地与汽缸内的空气混合,也不能充分燃烧。由喷油泵作业不好致使的排黑烟现状在柴油发电机低速运转时较明显。由于低速运行时气缸内进气涡流较弱康明斯公司官网,油滴或油束被气流冲散的可能性降低并且停留的时间较长,更容易形成碳黑排出。燃烧室形状的制造品质不符合技术参数,使压缩余缝过量过小以及活塞位置装错,都会使燃烧室形状改变,从而危害燃油与空气混合质量,使燃油燃烧因素变坏。1)供油提前角过量,燃油过早喷入燃烧室内,因为此时气缸内压力温度较低,燃料启动困难燃烧,当活塞上行,气缸内达到一定压力和温度,可燃混合气燃烧。2)供油提前角过小,喷入气缸内的燃油过迟,一部分燃料来不及形成可燃混合气就被分离或排出,随废气排出的燃料受发热分解康明斯柴油机官网,就形成黑烟。供油量过量,使进入汽缸内的油量增多,造成油多气少燃油燃烧不完全。另外,作业负荷过重柴油发电机维修方案、燃油质量低劣、工作温度过低也会导致排气排黑烟。柴油发电机在刚起动时或冷机状态时,排气管排白烟,是因为柴油发电机汽缸内温度低油气蒸发而形成。冬季尤为明显。若热机时,排烟管仍排白烟,则预判为柴油发电机损坏。具体原因如下:柴油发电机组不能启动的检查方式
柴发机组要成功起动必须要保证有足够高的速度,良好的气缸压缩力,及时喷进雾化良好的燃油。此外,还要有一定的温度,使雾化的燃油达到着火状态。当柴油发电机组不能启动时,应从启动作业、柴油发电机燃油供给系统和压缩等方面寻找缘由,下面广东康明斯公司为您概述一下柴油发电机组不能启动时的主要检查程序:1、柴油发电机组不能起动时,首先检测电路。按下起动按钮,起动马达无动作,则是电路断路或接触不良。若仅有起动齿轮与飞轮齿圈撞击声,则是大、小齿轮未能啮合,此时只要将飞轮盘动一至数齿即可。若起动马达转而无力、速度低,则是电瓶电力不足。2、若启动马达运转有力,速度正常而不发火,油嘴不叫,排烟管无烟,则为燃油系统损坏。或虽能起动,转几下又熄火,则燃油内有空气或水分。3、起动马达达到启动速度,虽有油嘴喷油叫声,就是不易起动,且有漏气声。停机后用改锥盘动飞轮,若轻松无力,或阻力很小,飞轮无回弹现状,则表明压缩力不足。4柴油发电机手动启动控制图康明斯发电机厂家推荐、若环境温度过低,或机器停置时间过久、机油太厚,运动部件阻力大,活塞与汽缸间隙过量,压缩力不足等柴油机常见故障诊断及排除,均难起动。此时运用热水或蒸汽预热机器后再起动。以上是广东康明斯发电设备服务站为您整理的柴发机组易发事故之机组不能起动的检测步骤,当遇到柴油发电机组无法起动的状况时,用户要根据详细的缘由进行合理的检修,如需要技术支持,欢迎联系广东康明斯公司,深圳发电机出租公司将竭诚为您服务。柴发机组不能起动是什么起因造成的?
柴油发电机组使用环境、用途、机组操作时间康明斯发电机厂家推荐、用户对机组操熟练程度等因素的不同,造成柴发机组不能启动的起因及表现形式也不同,发电机是突然停机后不能启动的,还是逐渐熄火,或者是正常停机后不能启动的?领悟这些可帮助深圳发电机出租公司预判原由,如果是突然停机然后不能起动,电路损坏居多,一般情形下会伴随发生相关的损坏码,领会柴油处理程序:检验供油管路接头是否松动。拧松燃油格总成上的放气螺钉柴油机故障代码大全图,用手动泵压送燃山,直到溢出的燃油不带气泡为止。拧松喷油器端的高压油管接头,用手动泉压送燃油,直到溢出的燃油不带气泡为止。处理程序:查看喷油器雾化情形;燃油泵柱塞及出油阀是否磨耗或卡死,塞弹簧及出油阀弹簧是否折断; 针对柴油发电机组启动不成功的起因多种多样,主要问题还是要详细陈述,欢迎各位用户随时给深圳发电机出租公司留言或电话咨询:,做为广西发电机组的重要柴发机组服务中心,广西康明斯电力康明斯发电机组、无动发电机组、柴油发电机组、康明斯发电机组、康明斯发电机组柴油机维保规程和要求、德国康明斯发电机组、道依茨发电机组、玉柴发电机组、康明斯发电机组、济柴发电机组,产品出口东南亚、非洲、中东等地。