柴油發(fā)電機組使用維護手冊課件

1、幸 福HAPPY BOSS杭州幸福機電集團有限公司培 訓 資 料柴油發(fā)電機組 杭 州 幸 福 機 電 集 團 有 限 公 司目 錄1、柴油發(fā)電機組的簡介- 32、柴油機的基本工作原理-53、交流發(fā)電機工作原理-64柴油機的結構與組成-75、發(fā)電機組的功率與修正-106、發(fā)電機組的安裝與存放-101、柴油發(fā)電機組簡介柴油發(fā)電機組屬自備電源，交流供電設備的一種類型，是一種中小型獨立的發(fā)電設備。機動靈活，投資少，隨時可以啟動供電。廣泛應用于郵電通訊、建筑工程、賓館大廈、野外作業(yè)、國防工程、工礦企業(yè)、樓宇消防、油田等作為主用或應急備用電源。按類可分為普通型、自動化型和低噪音型等并可根據用戶要求設計增加

2、其他可實現功能，滿足所有過程中的各種需求。柴油發(fā)電機組適用于無市電的場所或有市電但是對供電可靠性要求高，不允許停電或要求幾秒鐘內能迅速供電的場合。如通訊、國防工程、消防應急電源等，主要要求：隨時能開動，及時供電，運行安全可靠，保證電壓和頻率滿足使用要求。發(fā)電機組與ATS配套使用可實現市電停電后發(fā)電機組自啟動、自動轉換至備用電源供電，市電恢復后自動轉換至主用電源供電、發(fā)電機組自動停機進入備用狀態(tài)等功能。發(fā)電機組與UPS聯(lián)合使用可實現長時間不間斷供電。1.1柴油發(fā)電機組的基本工作原理簡而言之，就是柴油機驅動發(fā)電機運轉，輸出電力。在柴油機氣缸內，噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油與空氣充分混合后的混合氣體，

3、在活塞上行的擠壓下，體積急速壓縮，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為作功。各氣缸內的混合氣體按一定順序依次作功，作用在活塞上的直線推力經過連桿機構變成了推動曲軸旋轉的扭力，從而帶動曲軸旋轉。 將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發(fā)電機的轉子旋轉。發(fā)電機利用電磁感應原理，產生感應電動勢，經閉合的負載回路就能輸出電流。 這是發(fā)電機組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發(fā)電機控制、保護器件和控制回路。1.2柴油發(fā)電機組的基本組成a柴油機 （發(fā)動機、引擎）含散熱器（水箱）b發(fā)電機 （電球

4、）c控制系統(tǒng)d斷路器e鋼質底架（底座）f其它附屬配件1.2.1柴油機是發(fā)電機組的原動機，是機組的動力源。是以柴油為燃料的內燃機，是將柴油的化學能轉化為機械能的設備。1.2.2發(fā)電機是利用電磁感應原理，將（柴油機輸出的）機械能轉化為電能，并通過斷路器（電力開關）對外輸出的設備。1.2.3控制系統(tǒng)是實現機組的啟動、停止和保證發(fā)電機組正常、穩(wěn)定、可靠工作同時具有操作、控制、檢測、保護功能裝置。1.2.4斷路器是低壓開關器件，通常用于交流電壓500V以下的電路中。正常運行時，作為接通和斷開電路用；在電路運行不正常時，用來對電路進行過載、短路和欠壓保護。在柴油發(fā)電機組中，低壓斷路器被作為低壓三相交流電源

5、的輸出開關。1.2.5鋼質底架將柴油機、發(fā)電機、控制系統(tǒng)等設備組裝成一體。 通常采用優(yōu)質型材焊接制作而成。（槽鋼或鋼板折彎）1.2.6其它附屬配件（在用戶處安裝機組時使用）： 消聲器是柴油機排煙系統(tǒng)的重要組成部分，同時降低柴油機排煙所產生的噪音。一般可降低915dB(A)波紋管是排煙系統(tǒng)中的軟連接部分，其作用有： a排煙道要求其材質必須具有一定的強度和耐熱性（800）抗氧化腐蝕 b隔震作用減少柴油機工作中產生的震動對排演系統(tǒng)的不良影響。要求其材質必須具有一定的柔軟性 c熱膨脹補償由于柴油機的排煙溫度高達500600，金屬材料制作的排煙系統(tǒng)因發(fā)生熱膨脹而“擴張”，必須能夠為其提供足夠的“伸展”空

6、間。要求其材質必須具有一定的彈性。法蘭、密封墊片（石棉墊片）、安裝螺栓（含螺母、平墊、彈簧墊）蓄電池為柴油機的啟動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)提供直流電源（24V12V），蓄電池的容量以Ah（安時）為單位。電池連接線連接電池電池，電池與啟動馬達正極，電池與啟動馬達負極（或接地）2、柴油機基本工作原理 21柴油機是熱機，是內燃機。內燃機包括柴油機、汽油機、天然氣機、燃氣輪機（透平機）。外燃機，如蒸汽輪機。22在機氣缸內，噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油與空氣充分混合后的混合氣體，在活塞上行的擠壓下，體積急速壓縮，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為作功。各氣缸內的混合氣體

7、按一定順序依次作功，作用在活塞上的直線推力經過連桿機構變成了推動曲軸旋轉的扭力，從而帶動曲軸旋轉。23在熱力過程中，只有“工質”膨脹過程才具有作功能力，而我們要求發(fā)動機連續(xù)不斷地產生機械功，就必須使工質反復進行膨脹。因此，柴油機要經過進氣、壓縮、膨脹、排氣四個熱力過程之后，重新恢復到初始狀態(tài)，使柴油機連續(xù)不斷地產生機械功。上述四個熱力過程稱為一個工作循環(huán)。柴油機活塞走完四個沖程完成一個工作循環(huán)，稱該機為四沖程柴油機；活塞走完二個沖程完成一個工作循環(huán)的柴油機，稱為二沖程柴油機。24四沖程柴油機的工作循環(huán)：241進氣沖程目的是吸入新鮮空氣。進氣門打開，排氣門關閉，活塞下行，氣缸內部壓力低于大氣壓約

8、6893kPa，在大氣壓力的作用下新鮮空氣經過進氣門被吸入氣缸?；钊_到下止點時，進氣門關閉，進氣沖程結束。242壓縮沖程目的是提高氣缸內空氣的壓力和溫度，為燃料燃燒創(chuàng)造條件。進氣沖程結束后，進排氣門都處于關閉狀態(tài)，活塞上行，汽缸內的氣體被急速壓縮，溫度迅速上升，當活塞上行接近上止點時，氣缸內空氣壓力達30005000kPa，溫度達500700，遠超過柴油的自燃溫度。243膨脹（作功）沖程目的將氣缸內燃氣燃燒獲得的壓力勢能轉化為機械能對外作功。活塞上行接近終了時，噴油器適時、適量噴射高壓霧化的柴油，并與壓縮空氣充分混合成可燃混合氣體，并立即自燃（爆燃）。此時氣缸內壓力迅速上到約60009000

9、 kPa，溫度高達18002200。在高溫、高壓氣體的推力作用下，活塞向下止點運動并通過連桿機構推動曲軸旋轉而作功。隨著氣體膨脹活塞下行，其壓力逐漸降低，直到排氣門打開。244排氣沖程目的是清除氣缸內的廢氣作功結束后，氣缸內的燃氣已經燃燒結束成為廢氣，其溫度下降到800900，壓力下降到294392 kPa。此時排氣門打開，進氣門仍處于關閉狀態(tài)，活塞上行，在氣缸內殘存壓力和活塞推力的作用下，廢氣被排出氣缸。當活塞上行到上止點時，排氣過程結束。排氣過程結束后，排氣門關閉，進氣門又打開，重復進行下一個工作循環(huán)，周而復始不斷對外作功。3、交流發(fā)電機工作原理 發(fā)電機是將機械能轉化為交流電能的設備，它利

10、用“電磁感應”原理，產生感應電動勢，經閉合的負載回路就能輸出電流。 發(fā)電機的轉子旋轉時，在定子和轉子之間的氣隙里便產生一個旋轉磁場是發(fā)電機主磁場（又稱為轉子磁場）。當主磁場切割定子三相電樞繞組線圈時，電樞線圈就會產生三相感應電勢，接通負載后，在電樞繞組中就會流過感應電流。如果將電樞繞組接成星形，并且接上三相對稱負載后，在感應電動勢的作用下，電路中產生對稱的三相電流，向負載輸出交流電。發(fā)電機的主要組成 機座、定子線圈、轉子線圈、端蓋、支點軸承、驅動片和連接法蘭、風扇、防護罩、勵磁裝置、旋轉二極管、調壓器、接線端子等4、柴油機的組成結構柴油機的組成可分為兩大機構、五大系統(tǒng)：兩大機構是固定不動機構（

11、如機體、氣缸套、氣缸蓋等）和相對運動機構（如曲軸、連桿、活塞、氣門、凸輪軸氣門搖臂等），劃分比較簡單。五大系統(tǒng)的劃分主要是以功能為依據，可分為燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、充電和啟動系統(tǒng)。4.1燃油系統(tǒng)及燃油型號的選擇411燃油系統(tǒng)：油水分離器、輸油泵、高壓油泵、高壓油管、噴油器、回油管等。412燃油： 燃油的使用應符合GB252或EN590、ASTM-D0975-1D和2D的標準，并按工作地點的氣溫情況選擇合適的牌號。 以GB252為例，燃油指標： 1）十六烷值 >45 2)閃點 550C 3)比重 0.8150.855 4)含硫量 <0.050.15% 5)水及雜質含

12、量 <0.05%以GB252為例，按機組工作地點氣溫選擇合適牌號的標準輕柴油序號環(huán)境最低氣溫輕柴油牌號1>40號24 -5-10號 3-5 -14-20號 4-14 -29-35號 4.2潤滑系統(tǒng)及潤滑油的選型：4.2.1潤滑系統(tǒng)：油底殼、過濾網、機油泵、調壓閥、濾清器、冷卻器、潤滑油管、噴嘴、加油口、油位尺、呼吸器等4.2.2潤滑油的作用：潤滑作用、冷卻作用、清潔作用、防銹、防腐蝕。4.2.3潤滑油的選型:柴油發(fā)動機潤滑油的選型以級別和粘度為依據4.2.3.1級別標準:API美國石油協(xié)會標準/ACEA歐洲石油協(xié)會標準：以API為例 級別代碼 出具年份 CA 40年代 CB 194

13、9年 CC 1951年 CD 1955年 CE 1983年 CF-4 1990年 CG-4 1995年 CH-4 1999年 CI-4 2002年4.2.3.2粘度標準: SAE美國汽車工程協(xié)會標準正確的粘度可以保證:1.> 全流體動力的潤滑2.> 減少耗油量3.> 低溫情況下油品流動性能的最佳(特別在啟動時)4.> 在啟動時,蓄電池的負荷減至最低5.> 良好的燃料經濟性根據環(huán)境溫度選擇合適粘度的潤滑油環(huán)境溫度潤滑油粘度 SAE-1540SAE 15W-40-2520SAE 10W-30-3020SAE 5W-30最好使用廠家推薦的潤滑油品牌和牌號.4.3冷卻系統(tǒng)

14、及冷卻液的選型:4.3.1冷卻系統(tǒng)：水泵、節(jié)溫器、散熱器、膨脹水箱、水管、放水閥、冷卻風扇等4.3.2冷卻液的作用：冷卻帶走發(fā)動機工作過程中產生的部分不可利用的熱量，降低發(fā)動機溫度，確保各部件能夠持續(xù)穩(wěn)定工作。4.3.3冷卻液的選型防凍液：高沸點，高比熱容，防凍，防銹、防垢、防腐。（推薦使用）軟水與防銹劑的混合液：軟水，PH值68的清潔水或軟化處理并經過沉淀的水。普通水：容易產生水垢(CaMg離子)，堵塞水道、散熱器，嚴重影響冷卻效果。銹蝕機體、缸套、散熱器。4.4配氣系統(tǒng):4.4.1配氣系統(tǒng):氣門(進、排氣門)、進排氣管、搖臂組件、空氣濾芯器、渦輪增壓器等4.5充電和啟動系統(tǒng):4.5.1充電

15、系統(tǒng):充電發(fā)電機及控制回路;在柴油機運行期間給啟動蓄電池充電.4.5.2啟動系統(tǒng):啟動馬達及控制回路;在柴油機需要啟動時帶動發(fā)動機轉動至發(fā)動機工作后退出動作.5、發(fā)電機組的功率與修正：51發(fā)電機組在海拔1000m環(huán)境溫度40以下運行時不需要進行功率修正；當發(fā)電機組在高于以上海拔和溫度運行時，額定功率按下列系數修正。海拔3000m時 4%/300m 海拔3000m時 6%/300m環(huán)境溫度修正系數1.5%50C5.2相對濕度對功率無明顯影響6、發(fā)電機組的安裝與存放:6.1發(fā)電機組的安裝:6.1.1總體布置(見圖1)A- A剖面圖圖1(b)用戶可結合發(fā)電機組機房,參照上圖進行布置.發(fā)電機組兩側及后

16、端離墻距離應在1.5M以上,便于安裝及維護.最后應把發(fā)電機組調成水平.6.2發(fā)電機房的總體布置: 對發(fā)電機房的位置和大小的選擇要科學的考慮,如發(fā)電機房不合適,發(fā)電機組的性能就不能充分發(fā)揮,同時對操作和維護帶來困難. 發(fā)電機房應按以下順序設計: a.確定發(fā)電機房的位置,面積和高度 b.確定基礎 c.確定冷卻系統(tǒng) d.確定通風系統(tǒng) e.確定燃料系統(tǒng)f.確定排氣系統(tǒng)6.3基礎: 基礎有平板基礎和混凝土基礎兩中類型 一般高層大樓建筑物采用平板基礎，工廠等平房建筑物采用混凝土基礎，在特別強調防振要求的場合采用混凝土基礎。a 平板基礎平板基礎直接建造在建筑物的平板面上，建筑物的平板面應能承受包括基礎在內的

17、全部中量。另外，平板基礎上的發(fā)電機組一定有防振裝置，基礎設置在帶梁的平板上，基礎的鋼筋要與平板鋼筋焊接。平板的固有振動頻率數要在發(fā)動機轉速的兩倍以上，如果接近發(fā)動機轉速，建筑物的一部分有可能發(fā)生共振。b 混凝土基礎：混凝土基礎的制造按圖2，事先應把下面生土夯實或回填三合土。然后用水泥、瀝青、煤渣加水混合敷一層約200MM的減振層，基礎周圍布寬25MM的隔振溝，并用橡膠條封口。用戶根據自己的發(fā)電機組，選定基礎的平面尺寸，一般基礎的各邊比底架各邊寬300500MM?；A的厚度可根據發(fā)電機組的質量計算，一般來說，基礎的質量應為發(fā)電機組質量的12倍。若想取得更好的減振效果，可加大基礎的質量。注：水泥基

18、礎的工程量大，返修困難，在基礎施工前，用戶必須按實物較對基礎的平面尺寸。64冷卻系統(tǒng)冷卻方式有：散熱器冷卻、水塔和熱交換器冷卻、遠置式散熱系統(tǒng)冷卻，用戶可根據自己的機房條件及其它的條件選擇。 641散熱器冷卻 用發(fā)動機直接驅動風機冷卻散熱器的冷卻方式是一般發(fā)電機組的標準形式，這種方式和其它冷卻方式相比較，前期投資費用少，運行中不需要補充冷卻水，管路全部在制造廠內完成，使用方便。但是，這種方式需要大量的冷卻空氣，在發(fā)電機房設計時要加以注意。 642水塔和熱交換器冷卻 在很多的客戶處，由于其它方面的原因使發(fā)電機房通風的效果很差或空氣的流量無法滿足發(fā)電機組使用過程中散熱器冷卻的要求，可以使用水塔和熱

19、交換器通過水冷卻水的方式滿足發(fā)電機組正常運行冷卻的要求。這種方式的缺點是投資費用較多、安裝水塔或修造冷卻水池占地空間較大、冷卻水量很大，須經常性補水，在冬季或北方地區(qū)難以對冷卻水實施保溫措施。 643遠置式散熱器冷卻 如果發(fā)電機房內因為機房空間所限無法安裝散熱器或機房不滿足機組使用過程中散熱器冷卻的要求，但在機房外或其他地方可以安裝散熱器的情況下，可以使用安裝遠置式散熱器冷卻。其主要特點是：散熱器冷卻風扇使用單獨的專用電動機驅動，其電動機電源取自發(fā)電機組本身。運行過程中不需要補充冷卻水，現場管路安裝麻煩，如散熱器與發(fā)動機位置有一定高度差需加裝過度減壓水箱和過度水泵。費用較大。65通風系統(tǒng)通風系

20、統(tǒng)的設計須確保發(fā)電機房能夠有發(fā)電機工作內部燃燒所需要的燃氣量和充足的冷卻空氣流經發(fā)電機、柴油機、散熱器，通過發(fā)動機自帶驅動風扇將熱空氣排出發(fā)電機房外，無回流。651冷卻空氣必須引自室外，其溫度盡可能的低，引風口可根據發(fā)電機房的具體結構布置。652發(fā)電機房室內溫度不得高于430C，否則不僅會引起機組功率的下降，而且會引起電氣元件的損壞，如可能高于430C時，則需加強室內通風，最好使用兩臺軸流風機，分別安裝于進、排風口，加強冷空氣的進氣量和熱空氣的排氣量。653進、出風口6531進、出風口都為方形，二者尺寸相同。6532進、出風口的面積應是散熱器芯子的面積1.3倍以上.6533如進、出風口裝有放護鐵絲網，則應按鐵絲網的有效通過面積，加大進、出風口尺寸。66排氣系統(tǒng)柴油發(fā)動機的排氣不僅有害而且溫度高，所以對排氣系統(tǒng)的設計要特別重視。661消聲器的安裝消聲器的安裝一般以高出發(fā)電機組1000MM1200MM以上，在膨脹節(jié)（波紋管