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关于柴油发电机组节能与环保总述
标准GB/T2820.1一1997《往复式内燃机驱动的交流发电机组》第1部分标准9排放中规定:“当发电机组运行时,会产生包括噪声、振动、热辐射、废气和电磁干扰等排放物。任何有关保护环境和人员与的适用法规由制造厂和用户商定产品性能要求时考虑。”环保机组定义:将同时考虑到噪声、振动、热辐射,废气和电磁干扰等排放物对环境因素有影响的机组称为环保机组。
国标对环保机组要求:振动小、噪声低、电磁辐射低、热辐射小、排放污染轻。
另外 标准GB/2819一1995《移动电站通用技术条件》(Mobileelectricpowerplant,Specificationfor)对环境污染做了一定的限定。其中第4.9条污染环境的限值中有相应的规定。
1)振动
电站应根据需要设置减震装置;电站运行时振动的单振幅应不大于0.3mm或0.5mm;使用增压柴油机、单缸和两缸柴油机、单缸汽油机的电站,其振幅值应符合产品技术条件的规定。
2)噪声
电站的噪声允许值应符合噪声允许值中的规定,增压柴油机组电站和低噪声电站的允许值按产品技术条件的规定执行。
3)无线电干扰
对有抑制无线电干扰要求的电站,应有抑制无线电干扰的措施,其干扰值不大于有关标准中的规定值。频率为0.15~3000MHz;端子干扰电压为3000μv~400μv;干扰场强为100~50μV/m。
4)有害物质浓度
有相应要求时,电站排出的有害物质允许浓度按产品技术条件的规定。
5)烟度
有相应要求时,电站的排气烟度按产品技术条件的规定。
烟度要求:因柴油发电机排气量较汽油机排气量要大,而且排烟问题较严重。下面针对机组原动机为柴油发电机的电源车辆来讨论。排烟是由于不完全燃烧所得到的悬浮在柴油发电机排气中可见的白色、蓝色、黑色颗粒物。白色通常由水蒸气或液体燃料蒸汽凝聚而成:蓝色通常是因燃料或机油不完全燃烧所得到的微粒:黑色主要由炭粒组成,其颗粒尺寸常小于1μm。这些排出的颗粒物能够吸收、反射和折射光线。
烟度是表征柴油发电机排气中颗粒物浓度的参量。烟度是指容量排气所透过的滤纸的染黑度。
我国对不同排气量的柴油发电机排气烟度允许值为4.5~4.0波许单位。通常规定白色滤纸的吸光率为0波许单位,全黑滤纸的吸光率为10波许单位,0~10均匀分度。
机组运转时,振动、噪声、排放和辐射等是相互关联的。发电机组是一个大型供电系统,它由若干分系统组成,各系统之间是相互关联的。在分析与研究环保问题时,同时应与机组发动机燃料、燃烧、配气、机械运转等环节相联系。另外,这些对环境有影响的因素又是互相联系的。机组运转就必然的有振动,振动自然就会产生噪声;燃料燃烧必然产生热量、废气和燃烧噪声;热量的产生必然有热辐射;由于燃料的燃烧不完全和杂质等,就必然产生空气污染问题,即使是完全燃烧生成大量的C02,对环境也有较大影响。由于发电机组中发电机是电磁机械,因而就必然有电磁辐射,形成对其他电子设备的电磁干扰。因而,解决柴油发电机组环保问题时,应该用互相联系的观点来研究机组环保问题。例如:在机组设计隔声罩时同时考虑电磁屏蔽。如用带夹层的双层或多层金属外壳制造声罩,中间有水或其他介质冷却,既可以隔声,也可以进行电磁屏蔽,还可以有效降低热辐射。同时增强了机组在风沙、大雨、高温、严寒等恶劣环境下的供电能力。对于柴油发电机组来讲突出的环保问题是振动、噪声和废气。
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柴油发电机运行要注意的一些问题
1、开机前的准备工作
①将附着机组的水迹、油迹和铁绣等杂物干净。
②对机组各装置巡视一遍,检查各连接、紧固和操纵部分是否都已装接牢固妥当,串透式减震器(即紧固螺栓穿过底脚减震垫及底架)的螺母不得拧得过紧(即该螺母旋至与底脚刚接触的位置为止,此时两个螺母必须相互锁紧,以防松脱),否则会使减震失效。
③检查油箱内燃油储存量是否满足需要。
④检查柴油机油底壳及喷油泵、调速器内的机油量是否足够。
⑤向水箱(即散热器)注满冷却永。
⑥检查所有电气部分,各接点应牢固正确,自动空气开关应处在“断开”位置,检查蓄电池能否正常工作,并注意启动系统一般为负极搭铁。
⑦ 机组间断一段时间再运行时,必须先用500V兆欧表测量发电机各绕组和控制系统对地的绝缘电阻,常温下应不低于2兆欧,若绝缘电阻低于上述数值,必须进行干燥处理。
2、开机步骤
① 拧松喷油泵上的放气螺钉,用燃油手泵排除燃油系统内的空气,同时将调整控制手柄固定在适宜启动转速的油门位置。
②按下启动按钮,使柴油机启动,如10秒(多15秒) 柴油机仍不能着火启动,则应待1分钟后再作第二次启动,若连续三次仍无法启动则应检查并找出故障原因。
③柴油机启动后,应密切注意机油压力表读数(正常运转时为2.5—3.5kg/C㎡),如机油压力表不指示,应立即停机检查,并检查电流表有无充电指示。
④机组启动后,空载转速逐渐增加到1000—1200r/min,(注意不得长时间低速运转),进行柴油机的预热过程后,再将转速提高到额定转速。待出水温度达到55℃,机油温度达到45℃时,才允许进入全负荷运转。
⑤当机组各仪表指示正常时,即可合上负荷开关向负载送电,随着机组负荷的变化,若频率和电压不在规定范围内,应及时调整频率和电压,使其保持额定值,严禁机组在低转速情况下带负荷,以免损坏设备。
⑥机组投入正常运转后,应随时注意观察水温、油温、油压的变化以及功率表、频率表、电流表、电压表的读数,发现异常应及时处理。
3、停机步骤
① 逐渐卸去负荷,断开负荷开关。
②降低转速在1000转/分左右的空载状态下,让柴油机运转几分钟,待油温、水温有明显下降时,再调节调速手柄至初次起动时的位置后即可停机, 拆除蓄电池搭铁线。
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发电机组的减震系统、散热器和排气管消声器要求
联轴器及避振装置
1.柴油发动机须与单轴承型发电机直接轴接;与双轴承发电机连接时,必须通过高弹联轴器连接;1500kw以上的低压及中压柴油发电机组必须通过高弹联轴器连接。
2.弹簧型避振器须装于底板下,使整个装置坐落在混凝土楼板上而不致将振动传至邻近的设备或建筑物任何部分上。部分厂家的机组发动机与发电机连接形式和减振措施。
散热器
下文是风冷机组和水冷机组技术规格书的相关要求,用户应根据项目的实际情况,选择符合要求的相应机组形式之一。
1.风冷机组
(1)发动机须由配套的散热器进行风冷。
(2)须将散热器分装在专为之设计和经批准的支架上。
(3)散热器须装设通风管道的法兰盘接头,使通风管道能附在散热器上。在散热器和金属百叶窗之间须装设一节带挠性连接器的风管。管道须由镀锌簿钢板制作。所有管道须具有密封的接头。
(4)风扇须有足够的容量并考虑到气流经过管道和百叶窗的附加阻力。
2.水冷机组
(1)发动机须由配套的散热器进行水冷,包括皮带传动风扇、冷却剂泵、恒温器控制的液冷排气管、中间冷却器、耐腐蚀并适用于当地条件的冷却剂弗列加过滤器。
(2)须将散热器分装在专为之设计和经批准的支架上。
(3)散热器须装置通风管道的法兰盘接头使通风管道能附在散热器上。在散热器和金属百叶窗之间须装设一节带挠性连接器的风管。管道须由镀锌薄钢板制作。所有管道须具有密封的接头。
(4)风扇须有足够的容量并考虑到气流经过管道和百叶窗的附加阻力。
(5)冷却系统中须加防腐蚀剂。
(6)冷却系统须配备冷却剂加热器,使冷却剂的温度保持在20℃以上,以保证在需要时能易于启动。冷却系统中也须加入防冻剂。
排气管消声器和烟道
(1)排烟系统由消声器、膨胀波纹管、吊杆、管道、管夹、联接法兰、抗热接头等部件组成。
(2)在排烟系统中的连接须使用带抗热接头尺的联接法兰。
(3)在消声器后须连接碳钢或不锈钢膨胀节,波纹管将烟气垂直向上排至图标之位置。排烟管须由符合国标的黑色钢管、碳管或不锈钢管制作,或符合 规范要求并由专业厂家生产的不锈钢焊接烟管。
(4)排烟管之弯头具有须等于3倍管径的小弯曲半径,以满足柴油发电机组的背压要求为准。
(5)自排气口至排气管末端的整个系统,除不锈钢的膨胀波纹管外,均须涂以抗热油漆。
(6)整个排烟系统须于镀锌金属网上,裹以符合 标准的非燃性绝缘材料的保温层,金属网孔径及保温层厚度亦需满足 标准要求,排烟管加保温层后外表温度应不大于70℃。
(7)全部排烟管道和消声器的表面须裹以厚度不小于0.8mm的铝金属或不锈钢包层
(8)整个系统须由弹簧吊杆悬挂。悬挂吊杆的设计须经批准。
(9)排气出口处所排出的废气烟色 容许度不应高于林格曼黑度一度、烟尘排放浓度不得高于80mg/m3,并须符合当地环保部门的规定。
(10)柴油发电机排放的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、烃等污染气体需满足GB 20426-2006的要求,达到欧Ⅱ以上排放标准。