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      發電機組價格之高海拔機組的應對措施
      發布時間:2014.07.16 新聞來源:發電機價格|發電機|發電機組—泰州佳力0523-89595800 瀏覽次數:
      一、高海拔柴油發電機組
      在高原,由于環境因素的變化,導致工程機電裝備的實際使用條件與原設計條件產生了較大的差異,致使工程機電裝備的性能及可靠性嚴重下降,給國家經濟建設和國防建設造成了持續不斷的損失。因此,加強工程機電裝備高原環境適應性技術的基礎研究工作,對發展高原型工程機電裝備是必不可少的。
        
        柴油發電機組,廣泛地應用于我國高原地區礦山、交通、建筑、農田、水利等工程施工部門。目前我國生產的普通型柴油發電機組,只適用于海拔1000m以下。根據GB/T2819規定,在海拔1000m以上、3000m以下,采用功率修正的辦法。受高原特殊環境條件的影響,機組原動機功率下降,油耗增加,熱負荷上升,對機組功率及主要電氣參數產生較大影響;即使是強化增壓型機組,由于原動機受高原條件影響的實質并未改變,只是性能下降幅度有所減小,問題依然存在。機組油耗率、熱負荷升高和可靠性的下降給用戶和國家造成的經濟損失每年可達億元,嚴重影響高原地區的社會效益和部隊軍事裝備保障的有效性;動力性的下降,致使機組在使用時應有的負荷能力下降,造成設備和電網因電力供應不足,無法達到應有的工作和生產能力。
        
      二、.機組性能隨海拔高度變化的機理
        
        發電機組電壓屬于與海拔高度無關的參數,電壓U可通過電壓自動調節裝置保持常數,功率因數cosφ只與負載有關,負載相同的情況下,cosφ為常數。因此,機組的輸出電流是以柴油機輸出功率(或扭矩)為自變量的函數,并且基本上呈線性關系If(Mf)αMf。而功率(或扭矩)又是以海拔高度為自變量的函數,即:If(H),其中H為海拔高度變化參數。由此可見,機組的輸出電流將隨海拔高度的變化而變化。海拔升高,機組的功率即輸出電流下降、油耗率上升,這種影響還不同程度地要波及到電氣性能指標。
        因此,要解決因高原環境引起的柴油發電機組電功率下降問題,首先要解決原動柴油機的功率下降問題。通過功率恢復型增壓中冷等一系列高原適應性成套技術措施,有效地恢復機組原動柴油機的動力性、經濟性、熱平衡性及低溫起動性能,從而使機組電氣性能恢復到原有水平,并將在較寬海拔高度范圍內具有很強的環境適應能力。
       
      (1)高原型機組主要電氣性能指標的變化分析
        
      a、穩態電壓調整率δu
       一般柴油發電機組都具有恒壓裝置,所以其變化程度應與低海拔地區相同。
        
      b、穩態頻率調整率δf
        機組的頻率是由其本身結構決定的,頻率的變化與柴油機轉速成正比關系。由于柴油    機的調速器不受海拔高度變化的影響,所以穩態頻率調整率的變化程度應與低海拔地區相同。
      c、瞬態電壓調整率δus與瞬態頻率調整率δfs
        負載的瞬時變化,必將引起柴油機扭矩的瞬時變化,而柴油機的輸出功率不會發生瞬時變化。由公式Nb1.04×10-4Mf•nb,可知柴油機轉速與扭矩成反比,柴油機的轉速也將發生瞬時變化,這樣發電機轉子的轉速也將發生瞬時變化,由此而產生了瞬時電壓Us與瞬時頻率fs。一般來說,這兩個指標不受海拔高度的影響,但對于增壓型機組,由于增壓器響應速度的滯后影響了柴油機轉速的響應速度,這兩個指標有所升高。
        
      d、電壓穩定時間與頻率穩定時間
        負載的突變引起柴油機轉速的波動,通過調速器使燃油供油量向相反的方向變化,從而使柴油機回到規定的轉速,也改變了柴油機的輸出功率。同樣,對于自然吸氣的柴油機來講,海拔高度的變化不會影響這兩個指標。但對于增壓型柴油機,由于供油量的改變,可燃混合氣體的比例也發生變化,排出的廢氣壓力也隨之變化,這樣經過廢氣渦輪增壓的空氣量也發生變化,由于增壓機較非增壓機在動力響應上有一定的滯后,將使柴油機轉速恢復穩定的時間延長,即電壓穩定時間與頻率穩定時間延長,但這種變化將不會有太大影響。
        
      e
      、電壓波動率δub與頻率波動率δfb
      這兩個指標用來考查機組本身的原因對輸出電壓及頻率的影響。由于機組恒壓裝置和調速器的穩定調節作用,這兩個參數不會隨海拔高度而變化。但對于增壓型機組來說,由于增壓系統對進排氣的輔助調節作用,這兩個指標應趨于減小。
      三、對策措施
        
      根據高原柴油機的工作特點,我們提出以下解決措施:
      (1)
      功率恢復型增壓技術
        功率恢復型增壓主要是對非增壓柴油機在高原功率下降的情況下采取的增壓措施,它通過增壓供氣,增加氣缸的充氣密度,以提高過量空氣系數,達到缸內燃油充分燃燒、恢復平均有效壓力的目的,使其功率恢復到原機低海拔標定水平,期間其供油量保持不變。因此,良好的增壓匹配是機組性能恢復最重要的技術關鍵。
      (2)
      中冷措施
        進氣經增壓后,其溫度隨壓力同時升高,影響進氣密度及功率恢復,并造成熱負荷和排溫的急劇升高,進一步影響到可靠性。采用中間冷卻裝置對增壓進氣進行冷卻,有利于降低熱負荷,并進一步提高功率,其與增壓措施的配合是提高功率和可靠性的關鍵一環。
      (3)
      熱平衡控制
        增壓恢復功率后,原機冷卻系統已不能滿足要求。原因在于高原環境下,空氣密度下降,冷卻水沸點降低,如若采取水中冷措施,更增加了新的熱源,為此需重新調整選配合適的水箱和風扇參數,使柴油機熱平衡得到合理控制。
      (4)
      增壓型空氣濾清系統
        柴油機增壓時供氣量將增加,尤其針對高原沙塵大的特點,要求空濾器應盡可能具有效率高、阻力小、流量大、壽命長、體積小、重量輕、成本低、保養易等特點。
      (5)
      高原低溫起動
        高原低溫起動條件比較嚴酷。海拔4000m以內極端溫度雖不是很低(-30),但由于氣壓低,起動時壓縮終點壓力及溫度不夠,以及增壓裝置對起動進氣的阻滯作用,因此使起動狀況不佳。但對機組來講,有利的方面是起動負荷相對較低,可在起動后溫度上升至適當狀況再加載。根據多年低溫起動試驗研究,考慮采用預熱起動并輔以低溫電瓶組合措施。
      (6)
      增壓潤滑系統
        增壓器是高溫、高速旋轉的部件,轉速高達105r/min,冷卻潤滑極為重要,其油料需專用增壓油品,并同時適用柴油機系統。
        為此泰州佳力發電機組有限公司研制的高原型機組采用以下改進:
        (1)配置高原型增壓器匹配;
        (2)采用水中冷措施,利用水箱回水作為介質冷卻進氣;
        (3)實際散熱能力較原機增大20%;
        (4)選用高原型空氣濾清器,其額定流量、濾清效率比原機大約40%;
        (5)采用起動預熱加熱器和低溫電瓶;
        (6)設計可靠的增壓器冷卻潤滑系統,主選試驗油品為CD40級柴機油。
      以上信息是由泰州佳力發電機組有限公司整理發布:更多發電機組價格優惠盡在:http://m.zhengaiwang.com
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