1概述编辑
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,而以柴油机为动力驱动发电机的机械设备我们称之为“柴油发电机”。
1897年全世界第一台柴油机诞生于 德国的奥格斯堡(Augsburg),是由MAN公司的创始人Rudolf Diesel 发明的。柴油机的英文名字即为创始人的姓名 Diesel。
MAN公司乃当今世界上最为专业的柴油机制造公司,单机容量最大可达到15000kW。是海洋船运业的主要动力供应商。 中国的大型柴油机发电厂亦依赖MAN公司,如广东惠州 东江电厂(10万kW)。 佛山电厂(8万kW)均为MAN公司提供的机组。
基本结构
柴油发电机的基本结构是由柴油机和发电机组成,柴油机作动力带动发电机发电。
柴油机的基本结构:由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。 柴油发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机,下面我只说说单缸四行程柴油机的工作基本原理:柴油机起动是通过人力或其它动力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气缸中作上下往复运动。活塞在运动中完成四个行程:进气行程、压缩行程、燃烧和作功(膨胀)行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开,经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动,进排气门都关闭,空气被压缩,温度和压力增高,完成压缩过程。活塞将要到达最顶点时,喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧,形成的高压推动活塞向下作功,推动曲轴旋转,完成作功行程。作功行程完了后,活塞由下向上移动,排气门打开排气,完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈。经若干工作循环后, 柴油机在飞轮的惯性下逐渐加速进入工作。
柴油机曲轴旋转便带动发电机转动发电,发电机有直流发电机和交流发电机。
直流发电机主要由发电机壳、磁极铁芯、 磁场线圈、电枢和炭刷等组成。工作发电原理:当柴油机带动发电机电枢旋转时,由于发电机的磁极 铁芯存在剩磁,所以电枢线圈便在磁场中切割磁力线,根据 电磁感应原理,由磁感应产生电流并经炭刷输出电流。
交流发电机主要由磁性材料制造多个南北极交替排列的永磁铁(称为转子)和硅铸铁制造并绕有多组串联线圈的电枢线圈(称为定子)组成。工作发电原理:转子由柴油机带动轴向切割磁力线,定子中交替排列的磁极在线圈铁芯中形成交替的磁场,转子旋转一圈,磁通的方向和大小变换多次,由于磁场的变换作用,在线圈中将产生大小和方向都变化的感应电流并由定子线圈输送出电流。
工作原理
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。
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。
主要用途
柴油发电机组是一种小型发电设备,系指以柴油等为燃料,以柴油机为原动机带动发电机发电的 动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄 电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。整体可以固定在基础上,定位使用,亦可装在拖车上,供移动使用。柴油发电机组属非连续运行发电设备,若连续运行超过12h,其输出 功率将低于额定功率约90%。尽管柴油发电机组的功率较低,但由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全,便于操作和维护,所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及 工厂、企业、医院等部门,作为备用 电源或临时电源。
保护装置
柴油发电机差动保护装置是由高集成度、总线不出芯片单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口 中间继电器、高可靠开关电源模块等部件组成。
差动保护装置
(1)品种齐全:差动保护装置,品种特别齐全,可以满足各种类型变配电站的各种设备的各种保护要求,这就给变配电站设计及计算机联网提供了很大方便。
(2)硬件采用最新的芯片提高了技术上的先进性, CPU采用80C196KB,测量为14位A/D转换,模拟量输入回路多达24路,采到的数据用 DSP信号处理芯片进行处理,利用高速傅氏变换,得到基波到8次的谐波,特殊的软件自动校正,确保了测量的高精度。利用双口RAM与CPU变换数据,就构成一个多CPU系统,通信采用CAN总线。具有通信速率高(可达100MHZ,一般运行在80或60MHZ)抗干扰能力强等特点。通过键盘与液晶显示单元可以方便的进行现场观察与各种保护方式与保护参数的设定。
(3)硬件设计在供电 电源,模拟量输入,开关量输入与输出,通信接口等采用了特殊的隔离与抗干扰措施,抗干扰能力强,除集中组屏外,可以直接安装于开关柜上。
(4)软件功能丰富,除完成各种测量与保护功能外,通过与上位处理计算机配合,可以完成故障录波(1秒高速故障记录与9秒故障动态记录),谐波分析与小 电流接地选线等功能。
(6)采用宽温带背景240×128大屏幕LCD液晶显示器,操作方便、显示美观。
(7)集成度高、体积小、重量轻,便于集中组屏安装和分散安装于开关柜上。
2机组型号编辑
不同的使用场合试用不同的机组型号。
标准机组
防护型机组
防护型机组应用于对噪声没有特殊要求的户外场所。主要由标准机组、防护罩壳、排烟系统等组成。由于防护罩壳没有设置降噪装置,只要满足通风和防雨雪条件即可,故其外形体积较小,成本较低。机组运行时开门开窗通风。防护型电站可以单台,也可以多台并联使用,多台并联使用特别适用于负载变化较大、连续运行可靠性要求较高及低成本经济使用的场合,如配套油田钻机等。
防音型机组
防音型机组广泛应用于对环境保护有特殊要求的户外或室内需要防护降噪的场所,主要由标准机组、防音罩壳、进排风降噪装置和排气降噪装置等组成,其主要特征是防音罩壳设置隔音和吸音层、进排风通道做降噪处理、排气采用工业型和住宅型消声器的组合,分别降低其高频和低频段的噪声。标准防音型机组噪声一般在78~85dB(A),超级防音型机组噪声一般在70~78dB(A)。超级防音型机组是在标准防音型机组的基础上对噪声排放采取更加严格的控制措施,如采用迷宫式进排风通道设计等来实现的。
超级防音型机组一般外型尺寸都较大,制造成本也比标准防音型机组要高得多。防音型机组和超级防音型机组通常在防音罩壳外操作、保养和检修。
露天电站
低噪声方舱电站和集装箱电站一般应用于对环境保护有特殊要求的户外使用场所,可以直接放置在户外露天使用,省去建造机房,同时具有机动性强和投入使用周期短等特点。低噪声方舱电站和集装箱电站的噪声一般在75~85dB(A),可以在方舱和机厢内进行操作、保养和检修。
挂车电站
挂车电站分两轮拖卡和四轮拖挂两种,70KW以下机组用两轮拖卡,70KW~500KW机组用四轮拖挂。挂车电站由标准挂车和防音型机组组成,具备防音型机组的全部性能和优点,适宜于野外作业及机动性供电。挂车设置有转向机构、交通警示灯和刹车装置,配有机械支腿,减震以及缓冲装置等。牵引装置可调节高度,符合交通安全行驶要求。挂车电站可预装电缆架和动力 电缆,以实现快速供电。在 城市道路和二级以上 公路,两轮拖卡拖行速度可达30km/h,四轮拖挂拖行速度可达50km/h。
车载移动电站
车载电站广泛应用于通信、电视转播、高速公路、抢险、供电和军队等对于快速、机动性和可靠性要求较高的电源应急场合。主要将机组安装在汽车的车厢内,并可以配备电动电缆绞盘、多路输出插座和机械(或液压)支腿,也可以很方便的实现多辆车载移动电站并联使用。车载移动电站一般噪声在70~80dB(A)。
节约用油
保护最佳供油前角以最常用的195型柴油机为例,其供油提前角的最佳角度为16度-20度。当柴油机使用一段时间后,由于磨损,供油提前角就会减少,造成供油时间过晚,耗油大增。故应保证供油角处于最佳角度。
保证机器不漏油 柴油机输油管常因接头面不平、垫片变形或损坏而存在漏洞现象。处理的办法是:将垫片涂上气门漆放在玻璃板上磨平,可校正油管接头;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。
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。处理的办法是: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。
改变“大马拉小车”做法机井上常用“大机器带小水泵”。实际上是一种浪费。改进办法: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。
调整 喷油器的喷油压力195型柴油机喷油器的喷油压力120+5公斤/平方厘米。当喷油压力低于100公斤/平方厘米时,燃油消耗量增加10-20克/千瓦小时,可直接用比较法检查和调整喷油泵上的压力。
3主要品牌编辑
Hansa
汉萨动力德国发电机品牌,作为世界主要发电机生产商之一。 [1] 潜心开发高端的发电机产品和研究节能方案。产品突出特点:品质精良,性能卓越,持久耐用。拥有户外施工发电机、房车发电机,小型家用发电机、发电电焊机,多燃料发电机等,汽油发 电机、 变频发电机,柴油发电机, 马路切割机,汽油发电电焊机、发电电焊机,多燃料发电机等。
Perkins
1932年的Perkins 珀金斯公司是世界最早生产 发动机公司的公司之一。所生产的以柴油和天然气作为燃料的发动机因其经济性,可靠性和耐久性的优点在各行业当中得到广泛的推广和应用。如 汽车、工程机械、 农业机械、工业用发电机组及 船舶等。产品方面有100、3.152、4.236、1000、1300、2000、3000和4000系列。其中2000和3000系列出自享誉世界,在机械动力领域最具权威之一的 英国ROLLS-ROYCE(劳斯莱斯)公司的设计及制造。
Cummins
美国 康明斯发动机公司始建于1919年,主要生产发电设备、工业及汽车等行业用发动机。康明斯公司在世界 柴油发动机技术方面居领先地位,始终是200马力以上柴油发动机最大生产厂家及50马力以上柴油发动机第二生产厂家。其产品以优越的性能,卓越的品质,合理的价格,忠诚的服务遍及世界各地,早已发展成为美国500家著名跨国大公司之一。
MTU
MTU公司是戴姆勒--奔驰公司的柴油机推进系统分部,世界上顶尖的重载柴油机制造公司,其产品广 泛用于军用车辆、铁道车辆、海上 舰艇及长行电站。MTU公司的前身早于1883年便开发了第一台高速车用 内燃机。1901年设计、制造了世界著名的 梅塞德斯汽车。自1909年起由制造 飞机发动机转为生产重载柴油机。1923年开始生产高性能的柴油机。MTU公司的主要产品为重载柴油机(单机功率35至7400KW), 燃气涡轮发动机,发动机电子管理系统及电子监控系统和重载变速箱。1997年初,MTU公司向市场推出最佳产品:2000系列及4000系列发动机。
沃尔沃-潘塔
一个120多年历史的跨国巨企,一个雄居世界500强的 瑞典企业,专业从事重型机械、卡车、汽车、轮船的制造。从 产量第一的重型卡车到世界三大豪华轿车之一的富豪汽车,从十万吨的 油轮到闻名世界的VOLVO-PENTA柴油发动机,重型动力领域无处不见VOLVO-PENTA的 风采。今天,凝聚了世界最优秀动力工程师卓越灵感的VOLVO-PENTA发动机俨然成为了国际顶级柴油发动机的代名词。其高性能指标、高可靠性、环保性、低噪音、容易安装、良好的高原适应能力等特点在应用中倍受行业推崇。
Mitsubishi
从1917年创立的那天起, 三菱重工不断的开发和创造容量由0.5马力至56.400马力的各种型号的柴油发动机,以满足客户的一般用途和专业用途,"相信明天"这个三菱重工的企业思想,就是立足于以公司的先进技术来改善所有人的生活。三菱重工的柴油机与其三菱航天科技、三菱核能技术、三菱军工设备等一样具有时代先进技术的代表性,其卓越的品质是用户信赖的保证。
MAN
世界第一台柴油机就诞生于德国曼恩(MAN)公司。德国曼恩集团是世界500强企业,曼集团旗下有三大业务,MAN商用汽车公司(MAN Truck & Bus),分别提供卡车、客车(欧洲商用车制造商三巨头之一);MAN柴油机公司(MAN Diesel & Turbo),世界船用柴油机顶级制造商,市场份额第一,世界知名发电机组制造商;MAN透平机械(MAN Turbo AG),为全世界的工业和发电厂提供 压缩机及 涡轮机),MAN公司是当今世界上最为专业的柴油机制造公司之一。
斗山大宇
韩国斗山大宇(Doosandewoo)株式会社成立于1937年,其产品一直以来代表着韩国机械工业的发展水平,在柴油发动机、挖掘机、车辆、自动机床、机器人等领域创造了公认的成就;在柴油机方面,1958年与澳大利亚合作生产船舶发动机,1975年与德国MAN公司合作推出了系列重载柴油机;1990年成立欧洲大宇工厂、1994年成立大宇重工业烟台公司、1996年成立美国大宇重工业公司。大宇柴油机被广泛应用于国防、航空、车辆、船舶、工程机械、发电机组,并以其体积小、重量轻、抗突加负载能力强、噪音低、经济可靠等特点被世界认可。
大宇发动机拥有年生产小功率发动机 40000 台、中功率发动机 25000 台、大功率发动机12000 台和船舶用发动机 8000 台的生产能力。 大宇以丰富的生产经验、最新的无人自动化生产设备、独立的技术开发能力为基础,正为追求开发功率大、燃油消耗低且小型化的环保发动机而不断努力。从 2004 年开始,大宇生产的柴油发动机均符合国际上最先进的环保标准,在长远的技术发展规划中,大宇的工业产品都将符合 TIER—3 和 EURO-- Ⅳ的环保要求。
柴油发电机组是系指以柴油等为燃料,以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。柴油机把柴油燃烧所释放出的 热能转换为动能,发电机再把动能转换为电能!但是,在每次的转换过程中都会有一部分的能量损失掉!转换过来的能量永远只是燃烧放出的总能的一部分,其百分比就称为柴油机的 热效率。为了实用地描述热效率, 柴油发电机厂家大都会用G/KW.H参数,其意思是指一千瓦一小时耗多少克油,再把这单位换成多少升就马上能知道你耗了多少升的油,从而也能很清楚你一小时花了多少钱;也有厂商直接告诉L/H,那就是一小时耗油多少升的意思。
4购置事项编辑
选择标准
1.所选柴油发电机组的性能和质量必须符合有关标准要求
柴油发电机广泛用于电信、财政金融部门、医院、学校、商业等部门、工矿企业和住宅的应急备用电源,军事与野外作业、车辆与船舶等特殊用途的 独立电源。
作为通信用柴油发电机组,必须达到GB2820-1997中G3级或G4级规定的要求,同时和《通信用柴油发电机组的进网质量认证检测实施细则》规定的24项性能指标要求,同时要通过中国行业主管部门所设立的通信电源设备质量监督检验中心的严格检验。
作为军事通信用柴油发电机组,必须达到有关GB2820-1997、GJB相关标准和部队有关部门制定的《通信电源设备的质量检测标准》的规定,并要通过有关组织部门对设备质量的严格检验。
2.柴油发电机组的选择应考虑的主要因素
机组的选择应考虑的因素主要有机械与电气性能、机组的用途、负荷的容量与变化范围、自动化功能等。
1. 机组的用途。由于柴油发电机组可用于常用、备用和应急等3种情况。因此不同用途对柴油发电机组的要求就有所区别。
(2) 负荷容量。应根据不同用途选择负荷容量和负荷的变化范围,确定柴油发电组机的单机容量和备用柴油发电机组容量。
3. 机组的使用环境条件(主要指 海拔高度和气候条件)。
4. 柴油发电机的选择。
5. 发电机与励磁方式的选择。
6. 柴油发电机的自动化功能的选择。
通信用柴油发电机组的进网质量认证检测实施细则规定的24项性能指标要求:
外观要求
1. 柴油发电机组的界限尺寸、安装尺寸及连接尺寸均符合规定程序批准的厂品图样。
2. 机组的焊接应牢固,焊缝应均匀,无焊穿、咬边、夹渣及气孔等缺陷,焊渣焊药应清除干净;漆膜应均匀,无明显裂缝和脱落;镀层应光滑,无漏镀斑点、锈蚀等现象;机组紧固件应不松动。
3. 柴油发电机的电气安装应符合电路图,机组的各 导线连接处应有不易脱落的明显标志。
4. 柴油发电机应有接地良好的 端子。
5. 柴油发电机标牌内容齐全。
绝缘电阻
各独立电气回路对地及回路间的绝缘电阻应大于2M。
绝缘强度
机组各独立电气回路对地及回路间应能承受交流试验电压1min,应无击穿或闪烁现象。
回路电压
小于100V 750V
试验电压
大于等于100V 1440V
相序要求
柴油发电机组控制屏接线端子的相序从控制屏正面看应自左到右或自上到下排序。
运行前要求
机组应具有加热装置,保证其应急启动和快速加载时的机油温度、冷却介质温度不低于15℃。
可靠性检查
1. 接自控或遥控的启动指令后,柴油发电应能自动启动。
2. 机组自动启动后第3次失败时,应发出启动失败信号;设有备用机组时,程序启动系统应能自动地将启动指令传递给另一台备用机组。
3. 从自动启动指令发出至向负载供电的时间应不超过3min。
4. 柴油发电机自动启动成功后,首次加载量应不低于50%标定负载。
5. 接自控或遥控的停机指令后,机组应能自动停机;对于与市电 电网并用的备用机组,当电网恢复正常后,柴油发电机应能自动切换或自动停机,其停机方式停机延迟时间应符合产品技术条件规定。
6.自动启动成功率。
自动启动成功率不小于99%。
7. 空载电压整定范围要求。
机组的空载电压整定范围不小于95%-105%标定电压。
8.自动补给功能要求。
机组应能自动向启动电池充电。
9.自动保护功能要求。
机组应有缺相,短路(不大于250KW),过电流(不大于250KW),过速,水温缸 温高,油压低保护。
10.线电压波形正弦畸变率。
在空载标定电压,标定频率下,线电压波形正弦畸变率<5%。
电压稳态调整率
≤250KW >250KW,3% 2%
旧机选购
柴油发电机组在选购的时候,客户最关心的还是发电机组价格,发电机组根据品牌分有很多种,而且不同的柴油机功率配备的发电机组价格也不一样,柴油发电机组厂家为您介绍一下柴油发电机组价格怎么去比较。
一问, 询问旧柴油机的购置时间、用途及出售的原因,询问以往的修理情况,更换过哪些主要部件,询问在使用中有什么问题,以便对旧柴油机有一较全面系统的了解。
二看, 看旧柴油机的标牌和外表。看是哪家工厂生产的,何时出厂的,距离现在有多长时间;看外表的油漆是脱落,部什是否缺损,机型是否被淘汰等。从标牌和外表来判别旧柴油机的新旧程度。
三试, 进行试机。通过摇转曲轴、扳动飞轮、起动机器等,对旧柴油机作仔细检查。试机是非常重要的一步,具体的检查步骤如下:
1.摇转曲轴,使喷油嘴供油。如喷油嘴发出清脆的声音,说明喷油嘴和柱塞副性能尚好;如轮室内无"哗"等异常的响声,则说明齿轮的磨损不严重。
2.上下扳动飞轮,如无响声,说明曲轴主轴茎与轴瓦之间的间隙不大。
3.扳转飞轮,使活塞接近下止点,然后左右晃动飞轮,如无"嗒嗒"声,说明连杆轴茎与瓦之间的磨损不严重。
4.使气缸减压,摇转曲轴,当去除减压时,如活塞的反弹力大,飞轮迅速回转,说明气缸、活塞、活塞环的磨损程度小。在摇转曲轴时,机油压力表的指针应不低于1或机油批示红标能很快升起,手下压应费力。
5.起动机器。如容易起动,排烟无色或浅灰,转速稳定无杂音,说明旧柴油机的技术状况是好的。
备注:柴油发电机组安装测试过程,应该全部在发电机控制器上进行操作,并对气压、油压等方面数据的跟踪 凯讯实业公司GU631A控制器监测。因此,柴油发电机组对控制器的性能、质量稳定性,以及操作的人性化等方面的要求很高。国内市场用的比较多的一款控制器为香港凯讯实业公司的GU631A控制器。
5发展方向编辑
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笨重、耗油高、 噪音大、尾气污染严重,显然已经不适合社会的需要。
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。
中国柴油发电机组产品长期以来凭借成本优势及技术的不断成熟,出口形势持续向好。尤其是中东、非洲、澳洲等地区对我国 柴油发电机组的需求稳步增长。在强劲的市场需求推动下,中国进出口产值稳步增长。总体来看,我国市场对于国外进口柴油发电机组的需求主要集中在高中端产品,这类产品占有绝大部分的市场分额,而对于低端产品的进口则较少,主要是因为国内本土的产品主要属于中低端产品,因此进口需求量不大。