柴油發(fā)電機組工作原理及應(yīng)用

1、柴油發(fā)電機組工作原理及應(yīng)用張振毅2007.6柴油發(fā)電機組工作原理及應(yīng)用1油機發(fā)電機組概述2柴油機工作原理2.1 柴油機的基本結(jié)構(gòu)2.2 工作保障系統(tǒng)2.3 柴油機總成2.4 常用柴油機性能參數(shù)3。同步發(fā)電機工作原理3.1 同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)3.2 工作原理3.3 勵磁系統(tǒng)4。柴油發(fā)電機組的構(gòu)成及特點4.1 機組的構(gòu)成4.2 柴油發(fā)電機組的特點5柴油發(fā)電機組的控制系統(tǒng)5.1 柴油發(fā)電機組控制系統(tǒng)的功能 6柴油發(fā)電機組的分類6.1 柴油發(fā)電機組的類型 7柴油發(fā)電機組的技術(shù)性能指標(biāo)7.1 機組的工作條件7.2電氣性能技術(shù)指標(biāo)7.3 其他常用指標(biāo) 8柴油發(fā)電機組的應(yīng)用選型8.1 柴油發(fā)電機組選型的分析條

2、件9柴油發(fā)電機組的運行及維護9.1 運行前的準(zhǔn)備9.2 柴油發(fā)電機組的運行9.3 機組的保養(yǎng)和維修制度1油機發(fā)電機組概述 以燃油內(nèi)燃機為動力驅(qū)動發(fā)電機的技術(shù)已有一百多年的歷史。 油機發(fā)電機組是國家電力網(wǎng)的好助手。常用油機發(fā)電機組分為：汽油發(fā)電機組0.5KW 20KW 左右柴油發(fā)電機組10KW 3000KW 左右2 柴油機工作原理 將燃燒柴油產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機械能2.1 柴油機的基本結(jié)構(gòu)氣缸頂部 : 進氣門、排氣門、噴油嘴活塞有活塞環(huán)和刮油環(huán)下部連接油底殼連桿上連活塞下接曲軸 運動范圍；上至點、下至點 曲軸每個缸對應(yīng)一個彎曲，是精密、復(fù)雜的部件 飛輪慣性作用支持工作2.2 工作原理（1） 進

3、氣沖程（a）活塞下沖，氣缸內(nèi)形成負(fù)壓：負(fù)68 93KPa（101KPa約為1個大氣壓）進氣門打開， 新鮮空氣進入。（2） 壓縮沖程（b）活塞由下至點上沖，空氣被壓縮，接近上至點時氣溫到600C左右，壓力 5000KPa左 右。（3） 做功沖程（c）噴油嘴噴入柴油霧氣并立即爆燃，2000 C左右高溫8000KPa左右壓力氣體推動活塞下沖，帶動曲軸做功。柴油機油氣自燃，汽油機必須用火花塞點燃。（4）排氣沖程（d）活塞由下至點慣性上沖，排氣門打開，廢氣被推岀。 這四個連續(xù)的工作過程叫做一個工作循環(huán)。之中活塞要上下沖擊四次飛輪轉(zhuǎn)動兩圈。2.3 柴油機的工作保障系統(tǒng)供油 供氣 散熱 潤滑 啟動（ 1 ）

4、燃油供給系統(tǒng)油箱一一輸油泵一一燃油濾清器（粗濾）一一燃油濾清器（細(xì)濾）一一噴油泵一一集合管、燃油軌電噴嘴溢流管油溫、油壓、轉(zhuǎn)速等輸入電子調(diào)節(jié)器一一控制噴油泵、集合管、燃油軌、電噴嘴 燃油系統(tǒng)是柴油發(fā)動機的效率、轉(zhuǎn)速、燃油充分燃燒的調(diào)控中心。（ 2）供氣機構(gòu)A 進氣機構(gòu)：空氣濾清器進氣增壓器中間冷卻器進氣門空氣密度與壓力成正比與溫度成反比一一提高進入氣缸的空氣密度（含氧量）可以增加輸岀功率30 90%以上。B.排氣機構(gòu)：排氣閥一一廢氣渦輪增壓器一一消聲器（ 3）冷卻機構(gòu)A. 風(fēng)冷：風(fēng)扇吹氣缸B. 水冷：水泵一一循環(huán)冷卻水一一氣缸外壁、上蓋，機油冷卻器一一回水管一一散熱水箱柴油機最合適的工作溫度是

5、65 85 C（ 4）潤滑系統(tǒng)油底殼 機油泵 潤滑油（機油）粗濾器和精濾器冷卻器曲軸、連桿、活塞、氣門、齒輪回油管（ 5）啟動裝置人力小汽油機電啟動蓄電池、電動機( 6)柴油內(nèi)燃機總成010內(nèi)燃機機箱和臨時安裝的構(gòu)架020傳動齒輪030活塞和曲軸的傳動連接040氣缸上蓋050閥門連桿凸輪070高壓燃油裝置（高壓油軌）080低壓燃油裝置（燃油回流管）100廢氣渦輪增壓器110冷卻器（水冷進入氣缸的氣體）120空氣濾清器和空氣導(dǎo)管140排氣管及彈性噴口170啟動電動機180潤滑油冷卻器200氣缸冷卻水的循環(huán)裝置220冷卻空氣循環(huán)裝置230機座可調(diào)支撐墊250飛輪及動力輸岀裝置500電子調(diào)速器3。同

6、步發(fā)電機工作原理3.1同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)法拉第電磁感應(yīng)定律圖一：原線圈 A 運動時在副線圈 B 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流 發(fā)電機 ; 定子繞組電樞線圈 轉(zhuǎn)子繞組勵磁機供給直流電3.2 工作原理轉(zhuǎn)子繞組直流電旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場或主磁場切割定子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電流形 成定子磁場或電樞磁場轉(zhuǎn)子磁場和定子磁場同相同步同步發(fā)電機3.3 勵磁系統(tǒng)給轉(zhuǎn)子繞組提供直流電并反饋調(diào)節(jié)發(fā)電機電壓 定子繞組取部分電壓電流負(fù)反饋調(diào)制成直流電送入勵磁機定子產(chǎn)生直流磁場 勵磁機轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)生成電壓電流，它們與主發(fā)動機定子電壓電流的變化成反比同 步整流器變成直流送入主發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生與主發(fā)電機輸出電壓變化規(guī)律相反 的轉(zhuǎn)子磁場4 柴油

7、發(fā)電機組的構(gòu)成及特點4.1 機組的構(gòu)成 柴油機曲軸端的飛輪及殼體圓柱形彈性連接器發(fā)電機軸前端凸肩定位裝置4.2 柴油發(fā)電機組的特點自啟動制造精良調(diào)速性能好每分鐘 1500 轉(zhuǎn)，油耗低每 KWH 小于 200 克，廢氣中的 NO 含量 低于每立方米 2000毫克，可在-20 C下啟動。5 柴油發(fā)電機組的控制系統(tǒng) 控制核心是 16-32 位的單片機或可編程控制器5.1 控制系統(tǒng)的功能（ 1） 控制啟動，三次限制，關(guān)機（ 2） 測量測量并顯示電壓、電流、頻率、油壓、油溫、水溫、轉(zhuǎn)速等（ 3） 保護過壓、過流、欠壓、短路、油壓低、水溫高、超速等現(xiàn)象報警或關(guān)機6柴油發(fā)電機組的分類（1）普通型機組（ 2

8、）移動型機組（3）靜音型機組7柴油發(fā)電機組的技術(shù)性能指標(biāo)我國柴油發(fā)電機組的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與國際上一致，常用的技術(shù)性能指標(biāo)有；7.1 機組的工作條件A 類；海拔1000米，氣溫40C，濕度60%環(huán)境下能額定工作B 類；海拔0米，氣溫20C，濕度60%環(huán)境下能額定工作7.2 電氣性能指標(biāo)1 ）穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率：S U=(U1-U ) - UX 100%U發(fā)電機空載電壓U1帶載后的穩(wěn)定電壓1 3 類機組； 1-3 %4（ 2 ）穩(wěn)態(tài)頻率調(diào)整率：f21 3 類機組； 0.5-3 %4類機組； 5%S f=(f1-f2 ) - f X 100% fl類機組； 5% f負(fù)載漸變后的穩(wěn)態(tài)頻率最大或最小值額定負(fù)載后的

9、穩(wěn)定頻率額定頻率3）電壓穩(wěn)定時間：負(fù)載從； 0-100 %突變到電壓穩(wěn)定的時間1 3 類機組； 0.5-1 秒 4 類機組； 3 秒（4）頻率穩(wěn)定時間： 13類機組； 2-5 秒 4 類機組； 7 秒（5）并機性能 :多臺機組在額定功率因數(shù)時，能在20-100%額定功率范圍內(nèi)并聯(lián)穩(wěn)定運行7.3 其它常用指標(biāo)（1） 燃油消耗； 189-272g/KWH（2）普通機組7米處噪聲v 100db,靜音機組v 56db3）自啟動后 1 0秒內(nèi)穩(wěn)定運行8柴油發(fā)電機組的應(yīng)用選型現(xiàn)有設(shè)備狀況比 UPS 的額定容量大 1.6-3 倍運行及控制方式使用環(huán)境狀況 技術(shù)支持及服務(wù)9柴油發(fā)電機組的運行及維護9.1 運行前的準(zhǔn)備： 檢查供氣機構(gòu)各部件柴油、機油、冷卻水液位閥門、管頭、氣門間隙各 顯示儀表蓄電池9.2 運行： 啟動不超過三次查水溫、油溫、轉(zhuǎn)速、電壓頻率查有無漏氣、水、油現(xiàn)象9.3 機組的保養(yǎng)和維護 （1）建立日常操作規(guī)程和保養(yǎng)維修制度，確保待機狀態(tài)良好。 （2）分級保養(yǎng)及維護：A. 一級技術(shù)保養(yǎng)查機組外部的緊固螺栓、螺母，柴油、機油、冷卻