摘要:柴油發(fā)電機(jī)組是當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)生活的重要備用能源,廣泛應(yīng)用在通信、醫(yī)院、冶金等各個(gè)領(lǐng)域,同時(shí)在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)提供了很大方便。柴油發(fā)電機(jī)組供電中穩(wěn)定性十分關(guān)鍵,是有效工作和節(jié)約成本的重要基礎(chǔ),供電穩(wěn)定性取決于柴油發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速,而在這個(gè)過程中,柴油發(fā)電機(jī)組的燃油系統(tǒng)起到十分重要的作用,加強(qiáng)柴油發(fā)電機(jī)組的燃油系統(tǒng)的研究,對(duì)提升柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行具有重要意義。
關(guān)鍵詞:柴油發(fā)電機(jī)組;燃油系統(tǒng);優(yōu)化
柴油機(jī)燃油系統(tǒng)是柴油發(fā)電機(jī)組的核心和動(dòng)力源。燃油供應(yīng)系統(tǒng)的完善和技術(shù)條件的優(yōu)劣,對(duì)柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和使用可靠性有著重要的影響。柴油機(jī)燃油系統(tǒng)主要由低壓油路和高壓油路組成。低壓油路主要擔(dān)負(fù)燃油的貯存、輸送和濾清任務(wù);高壓油路則負(fù)責(zé)將濾清后的燃油定量、定壓、定時(shí)地噴入汽缸。低壓油路主要包括燃油箱、燃油濾清器和低壓輸油管道;高壓油路主要包括噴油泵、噴油器和高壓輸油管道。燃油系統(tǒng)的使用維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng),會(huì)造成燃油系統(tǒng)漏油、氣堵,及三大精密偶件卡滯早期磨損等,導(dǎo)致柴油機(jī)不易啟動(dòng)、動(dòng)力不足、經(jīng)濟(jì)性下降。因此,熟悉柴油機(jī)燃油系主要部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn),正確對(duì)其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),加強(qiáng)燃油系統(tǒng)的改善十分重要。
一、柴油發(fā)電機(jī)組的組成及特點(diǎn)
(一)柴油發(fā)電機(jī)組的組成和原理
柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)以及控制屏屬于構(gòu)成柴油發(fā)電機(jī)組的主要部分。其中,柴油機(jī)主要是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,屬于發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力部分,通常由柴油供給、潤(rùn)滑、冷卻以及電氣系統(tǒng)構(gòu)成;發(fā)電機(jī)則主要由軸承、定子、端蓋及轉(zhuǎn)子組成,定子由鐵芯、機(jī)座及線包繞組構(gòu)成,轉(zhuǎn)子則由鐵芯繞組、轉(zhuǎn)軸、護(hù)環(huán)及滑環(huán)等部件構(gòu)成;柴油發(fā)電機(jī)組中的相關(guān)控制系統(tǒng)則屬于整個(gè)機(jī)組的配套設(shè)備,涉及自動(dòng)檢測(cè)、保護(hù)及控制等,主要對(duì)機(jī)組進(jìn)行控制、配電及調(diào)壓等。柴油發(fā)電機(jī)的基本原理為:由軸承和端蓋將發(fā)電機(jī)當(dāng)中的定子和轉(zhuǎn)子組裝并連接在一起,讓轉(zhuǎn)子可以在定子當(dāng)中進(jìn)行旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)切割磁力線運(yùn)動(dòng),而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),并利用接線端子引出在接回路當(dāng)中,進(jìn)而產(chǎn)生電流。
(二)柴油發(fā)電機(jī)特點(diǎn)
(I)單機(jī)容量等級(jí)較多。柴油發(fā)電機(jī)組在單機(jī)容量方面為幾至幾萬(wàn)千瓦,現(xiàn)階段我國(guó)生產(chǎn)的最大單機(jī)容量為幾千千瓦,因此可選擇的容量范圍極大,能夠適用于多種容量的用電負(fù)荷。(2)配套設(shè)施在結(jié)構(gòu)方面較為緊湊,且安裝地點(diǎn)靈活。柴油發(fā)電機(jī)在配套設(shè)施方面較為簡(jiǎn)單,具有重量輕、設(shè)施少及體積小等特點(diǎn),因此在占地面積方面不會(huì)過大,且相應(yīng)的投資費(fèi)用也較低。(3)熱效率高,燃油消耗低。通常情況下柴油機(jī)在有效熱效率上為30%~46%,所以柴油機(jī)有效熱效率較高,而在消耗燃油方面不高。(4)啟動(dòng)速度快,可迅速達(dá)到全功率。在啟動(dòng)柴油機(jī)時(shí),通常只需幾秒,若處于應(yīng)急狀態(tài),則可以在lmin內(nèi)實(shí)現(xiàn)全負(fù)載。而在正常工作狀態(tài)當(dāng)中,一般會(huì)在(5~30)min實(shí)現(xiàn)全負(fù)載。同時(shí),柴油機(jī)的停機(jī)時(shí)間也較短。(5)維護(hù)、操作較為簡(jiǎn)單,且不需過多的操作人員。同時(shí),備用期間的保養(yǎng)也較為容易。(6)建設(shè)和發(fā)電成本較低。
二、柴油發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(一)燃油罐、箱
燃油罐的主要功用是貯存燃油,同時(shí)對(duì)燃油具有沉淀凈化的作用。油罐底部設(shè)有排污閥,積聚在油箱內(nèi)的水和污物都從此排污閥放出。油罐設(shè)有通風(fēng)口,以保持油罐內(nèi)部與大氣相通,使燃油蒸氣與空氣能自由進(jìn)出,防止工作中由于油面下降時(shí)油罐內(nèi)出現(xiàn)真空,影響連續(xù)供油。
(二)燃油濾清器
燃油濾清器的功用是濾除柴油中的機(jī)械雜質(zhì)和水分,保證進(jìn)入噴油泵的柴油的清潔度。柴油機(jī)上大都裝有粗濾清器、細(xì)濾清器和沉淀杯,單缸柴油機(jī)則僅有細(xì)濾器。而某些柴油機(jī)上沒有單獨(dú)的燃油濾清器,燃油是經(jīng)過安裝在燃油閥門座上的燃油濾芯濾清的。在使用過程中,燃油濾芯表面上會(huì)聚集一些臟物,當(dāng)這些臟物逐漸增加到一定厚度時(shí),會(huì)使油流的阻力增大。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使供油不暢,使柴油機(jī)功率下降,甚至自動(dòng)熄火,所以必須定期對(duì)濾芯進(jìn)行清洗。清洗濾芯時(shí),紙芯上的油泥和污物可以用薄木片輕輕刮掉,但不能用尖銳的金屬片刮除,以免刮傷濾芯。臟物刮除后再用軟質(zhì)毛刷在清潔的燃油或煤油中順著濾芯的縫隙刷洗。洗除污物后再換清潔的燃油或煤油將濾芯沖洗一遍。
(三)輸油泵
輸油泵的功用是將柴油從燃油箱中吸出,并使柴油具有一定的壓力,以克服濾清器等的阻力,保證連續(xù)不斷地向噴油泵供油。常用的輸油泵有活塞式和膜片式兩種。對(duì)于活塞式輸油泵,其輸油量的大小,決定于活塞的行程。而活塞的最大行程由偏心輪的偏心距決定。當(dāng)活塞以最大行程工作時(shí),輸油量最大?;钊谐虦p小時(shí),輸油量也會(huì)減小。
三、陸用大型柴油機(jī)電站燃油系統(tǒng)改善措施
(一)燃油輸送儲(chǔ)存系統(tǒng)優(yōu)化
罐體設(shè)有就地或遠(yuǎn)程液位、溫度傳感器、呼吸閥、量油口、溢流口、入孔、泡沫滅火口、排污閥等。油罐底部設(shè)置排污閥,方便油箱內(nèi)臟油的排出。在選擇局部液位計(jì)時(shí),應(yīng)選用浮油液位計(jì),因?yàn)楦∮褪撬嵝院透g性的。油箱的溫度較低,油箱內(nèi)壁應(yīng)絕緣,油箱表面有絕緣后只能刷防銹漆,不需要刷頂部漆。油罐的溫度較高,日照強(qiáng),罐壁不需要保溫,但當(dāng)選擇油罐表面油漆時(shí),銀粉漆更好,銀粉漆將大量的光反射,確保罐內(nèi)的溫度不是太高。
(二)燃油日用油罐的優(yōu)化布置
為保證柴油機(jī)供油穩(wěn)定,通常設(shè)置一個(gè)日用油罐。油箱結(jié)構(gòu)類似于0-28T,但容積小。如果被設(shè)置在高的地方,比如是一種特殊的鋼結(jié)構(gòu)框架,或在廠房高處平臺(tái)上,設(shè)計(jì)需要計(jì)算承載力的鋼結(jié)構(gòu)廠房框架,導(dǎo)致廠房鋼結(jié)構(gòu)成本的增加。如條件允許,日用油罐可以放置在油罐區(qū)或油泵房,減少對(duì)廠房鋼結(jié)構(gòu)承載能力的影響。但是,有必要添加增壓模塊作為輸送動(dòng)力源。
四、結(jié)束語(yǔ)
柴油發(fā)電機(jī)組作為當(dāng)今重要供能設(shè)備,無(wú)論是基于系統(tǒng)安全考慮還是設(shè)備節(jié)能性考慮,其穩(wěn)定性都是日后所關(guān)注的焦點(diǎn)和努力的方向。燃油系統(tǒng)狀態(tài)直接決定柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。針對(duì)陸用電站柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的優(yōu)化改善、能夠有效規(guī)避投資風(fēng)險(xiǎn),保障電站整體運(yùn)行安全和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí),隨著自動(dòng)化水平的不斷提高,柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的改善及優(yōu)化仍有很大的發(fā)展空間。
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作者簡(jiǎn)介:黃松(1986-),男,漢族,碩士,工程師,主要從事電力行業(yè)熱機(jī)專業(yè)設(shè)計(jì)工作。