1、對柴油發電機組的概述
柴油發電機作為一個較普遍的發電裝置,被我國移動電站、各種工廠、大型用電企業、各種應急電站廣泛使用。由于柴油發電機組的種類繁多,可粗略按照柴油機的種類將其劃分。以發電速度的分類方式,可將其分為中低速、中速和高組3種發電機組;按照發電機的種類,可將其分為工頻、中頻、直流3種發電機組;按照機組控制的方式,可分為一般機組和自動控制機組;根據發電機組的主要用途,還可分為應急機組和普通型電源機組。
隨著社會經濟的不斷發展,各種大型企業、用電企業的建設以及人民的生活需求對發電機組的要求越來越嚴格,使發電機的需求數量增多。隨著柴油發電機組需求量的增多,我國在柴油發電機組的功能和技術性能方面的要求也逐漸提升。在大型用電企業,斷電所造成的影響極大,造成工程進度緩慢、機器出現斷電故障、浪費大量的人力資源和時間。因此,需建設發電機組來解決斷電問題。對于移動電站和各種用電工廠,柴油發電機組的用途也相對較多,可及時發電保證工程質量。
2、柴油發電機組構成及工作原理
柴油發電機組的主要燃燒材料是柴油,通過柴油發電機產生原動力帶動發電機發電,把動能充分轉換成電熱能的機械能。完整的發電機組主要分為柴油發電機、發電機以及控制器3部分,是一個高精密發電儀器。
發電機組從細節部分來說,由底座、柴油發電機、底座油箱、發電機組、控制器、散熱器以及靜音箱等部分構成。其中,按照不同地方的不同的要求,可以把發電機組劃分為固定式發電機和可移動式發電機兩種。為了有效降低柴油發電機工作時的噪聲,相關技術人員設計了帶靜音箱的發電機組。靜音箱的研究不但保證了工作人員的工作環境質量,也使柴油發電機組可以放在室外進行工作。靜音箱如同一個封閉式的大箱子,使柴油發電機組在戶外工作時可以避免太陽長時間照射、降雨等對其產生的影響。
柴油發電機組的工作原理。以柴油為主要燃燒燃料,產生能量帶動發電機運轉,進而產生電能。在細節規劃上,柴油發電機組的工作原理是在柴油發電機的汽缸內部存在空氣濾清器,通過空氣濾清器凈化純凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油混合,通過活塞上下擠壓,使氣體質量不變體積縮小,空氣溫度升高到達柴油燃點,使柴油燃燒。
柴油在發電機內部點燃后,催動混合氣體燃燒,體積膨脹推動活塞上下移動,這種現象在物理學上被稱為做功。活塞上下運動往復循環,進而不斷產生動能推動發電機運轉,并通過控制器的作用使發電機組不斷產生電能。
3、柴油發電機組的主要應用
由于柴油發電機組有著適應環境好、種類多、低投入、高回報及產電效率高等特點,使其應用領域十分廣泛。在我國,柴油發電機組的主要應用于礦山、船用、港口、野外工地、市政機械以及大型用電工廠等。
在礦山地區應用的發電機組主要是小型機組樣,以柴油為主要燃料。該小型發電機組以柴油為原動力機帶動發電機發電,可以整體固定、定位使用,也可以裝在拖動機上移動使用。礦山上的發電機組規模小,主要是可以隨時隨地移動。
而柴油發電機組應用于船用或港口時,與礦山的小規模發電機不同。大型港口每天都有眾多船舶靠岸,因此船舶上的大型柴油發電機必須持續運行,以保證船舶上的設備以及支持系統正常運行。發電機組停止運行后的重啟時間較長,因此對發電機組的要求較高,以保證船舶可以隨時移動。
野外工地需要的柴油發電機組屬于非持續運行發電設備。因此,野外發電機組如果連續工作12 h以上,就會產生發電機功率和效率變低的情況。雖然野外柴油發電機組的發電效率相對較低,但是其體積小、靈活、輕便、配套齊且便于操作和維護。
市政柴油發電機組由于具有很高的熱效率,使其應用較為廣泛。而非公路柴油發電機作為非公路柴油機市場的主體,主要作用是農業作業、工程機械以及物料搬運等。
在大型用電工程中,柴油發電機組的作用不言而喻。然而,在企業使用柴油發電機組時,帶來的噪聲污染,因此柴油發電機組的使用也存在缺陷。近年來,發展研究的靜音箱有效解決了該問題,使柴油發電機實現了機房外的使用,減少了其占地面積。
4、柴油發電機組的技術發展
柴油發電機組是一種較精密的裝置,包含了柴油機、發電機以及自動控制、檢測和保護裝置,涉及到內燃機、電機以及自動控制等專業技術。分析柴油發電機組的技術發展,有利于分析出柴油發電機日后的發展方向,找出柴油發電機組存在的不足,進而完善柴油發電機組。
4.1柴油發電機組的技術發展
在當前世界發展中,相關技術的完善使國際電站用柴油機被加強,保證了產品的可靠性和高效率性,并向著大修期前無故障的方向發展。此外,柴油發電機組的發展方向是提高其經濟性,嚴格要求柴油發電機組的燃油消耗效率,并對環境指標提出了相應的新要求。
發電機組的調速器影響著柴油發電機的發電效率和電力品質,從而影響被控制設備的性能,也影響到發電機組的運行可靠性,因此柴油發電機組對調速器提出了新要求。電站頻率變化要求降低,使國外的調速器產生了一系列改革,從常見的機械離心飛錘式調速器、普通的液壓調速器、雙脈沖液壓調速器等調速器發轉變為全電子調速器。伴隨技術的發展,相對于傳統的普通調速器,全新的全電子調速器的主要優勢在于調節精度高、調節速度快。全新電子調速器還有著安裝使用方便、優越的性能,是世界未來調速器發展的新方向。
4.2對發電機技術的新發展
在我國國內生產的發電機系統,一般都是相復勵系統。相對于其他型發電機組,這類發電機組存在穩態、動態電壓調整特性較差的問題。為了提高發電機組在穩態、動態電壓調整特性方面的性能,世界都在發展無刷勵磁系統發電機。
4.3在柴油發電機組自動控制技術方面的發展
為達到柴油發電機組各部分都處于高性能工作狀態,應該加強應急功能和保護功能。因此,發展柴油發電機組自動控制技術十分重要。相對傳統的柴油發電機組的基本機電參數來說,如潤滑油壓力參數、冷卻水溫參數、轉速及潤滑油溫度參數、電壓電流頻率功率參數等,不能及時反映發電機組的工作狀態最佳性能,會產生無法適應自動電站、自動啟運、自動并車、自動監控等一系列自動化要求,因此必須要有更多的參考參數,如啟動設備的監控量、冷卻水壓力、排氣溫度等。這些參數多且復雜,以往的繼電器和數字化電路控制無法滿足需求。計算機技術的發展,為柴油發電機組技術的發展提供了新思路和方法,促進了柴油發電機組自動化運行的最佳性能。
5、對于柴油發電機組的管理及維護建議
管理人員應該熟悉柴油發電機組的工作原理和性能。柴油發電機是柴油發電機組的動力源泉,由數千個零件裝配而成,結構復雜且精密,因而易產生故障,是日常維護管理工作人員的工作重點。
檢查儲油罐中柴油液面高度,時刻保持滿油狀態,同時觸碰輸油管及油泵的管路接頭,緊固松動的零件,觀測冷卻水下內的水位,注意水路的管頭部分有無漏液現象,擰松柴油濾清器底部的放油螺栓,排放過濾的油污。
查看蓄電池是否漏液,電線及接頭是否存在腐蝕或接觸不良。市供用電良好的地區,基本上不出現停電的情況,因此所安裝的柴油發電機組經過一段時間后應該進行啟動,以保持機械零件的潤滑性,仔細觀察并記錄機組運行中的工作參數,檢驗全套不間斷供電設備的應急性能。
對于柴油發電機組,要做好日常保養工作和維護工作。需要注意,經常需要用的設備,每次開機時間較長的柴油發電機組,需對其進行進一步的維護,按照機組的累計開機時間進行針對性的維護。如果使用時間較短,則保養和維護工作較少,主要有檢查外露的各種接頭、螺栓并加以緊固,對需加注潤滑油的部位加注,以補充柴油;對于開動時間適中的柴油發電機組來說,在進行維護和保養時,要求更換空氣濾清器、機油濾清器和柴油濾清器,檢查并調整噴油定時、氣門間隙和曲軸箱等。對于開動時間長的柴油發電機組來說,需整體拆分柴油發電機,仔細清洗軸承及燃油噴射系統,修補、潤滑后總裝配整。
6、結論
柴油發電機組在我國應用廣泛,種類廣泛,用途較廣,且其存在的一系列問題顯而易見。因此,根據柴油發電機組的技術發展,分析其未來的發展方向,以保證我國各行業用電的需求。
