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              金華市博辰機電設備有限公司

              柴油發電機組機房設計
              發布時間:2022-09-08   瀏覽:303次
              柴油發電機組機房設計

              柴油發電機組機房設計

              發電機組額定功率的定義隨運行方式(備載、常載和連續基本功率)的改變而變化,并隨溫升和絕緣等的不同而變化。

              發電機組額定功率

              發電機組額定功率的定義隨運行方式(備載、常載和連續基本功率)的改變而變化,并隨溫升和絕緣等的不同而變化。

              備載、常載和連續基本功率

              備載適用于大部分緊急/備用狀態,備載額定功率不允許過載。故在設計時,過載能力需考慮更多的設備成本,更多的運行成本和較大的維護工作。

              備載功率。市電斷電時提供備用電源,市電供電可靠,80%負載運行,每年運 行時間200h。某些制造廠商用于高峰期功率補償幾乎無過載能力。

              常載功率。用于無市電供電場合,可連續使用,70%負載運行,每12h允許10% 過載1h,每年運行時間,負載>100%時不允許超過500h。

              連續基本功率。用于長期與市電母排并聯或制造廠商和發電廠基本負載要求,100%基本額定功率可連續運行(即70%負載運行),無過載能力。

              發電機組溫升、絕緣等級和額定帶載能力

              發電機組額定功率隨發電機溫升和絕緣等級不同,其額定帶載能力也將變化。

              H級-155oC,備載。155oC指在環境溫度40oC基礎上,允許溫升130oC,即最大繞組溫度為170oC。

              F級-105oC,備載。105oC指在環境溫度40oC基礎上,允許溫升105oC。

              B級-80oC,備載。80oC指在環境溫度40oC基礎上,允許溫升80oC。

              較高環境溫度下,發電機額定功率衰減,傳統絕緣等級為H。

              溫升定義為繞組溫度高于環境溫度極值。

              康明斯電力系統柴油發電機組絕緣等級為H級,備載溫升為125oC,常載為105oC。

              機房冷卻/通風系統

              機房冷卻/通風系統考慮不佳將影響發電機組額定功率,冷卻系統可限制發動機功率輸出,把可變為有效功率輸出的熱量通過冷卻液釋放出去。通風系統可增加燃燒空氣的溫度,減少冷卻系統的冷卻效果。

              發電機組冷卻系統

              發電機組為機電設備,將化學能(燃料)轉換為電能。機房通風應進出平衡,否則溫度將越來越高,壓力將越來越大。散熱水箱式冷卻系統設計時應考慮:最高冷卻溫度、預期運行溫度、功率衰減、冷卻液膨脹體積。為保證正常起動和帶載的最低冷卻液溫度、監視/安全停機、發動機制造商數據正確、散熱水箱/冷卻風扇數據正確、運行參數、對環境散熱、機體加熱器、冷卻液流速等。

              機組散熱量的計算

              假定柴油產生140 000Btu/Gal熱量,轉換效率為35%。燃油消耗快速估算方法:

              發動機燃油消耗=使用額定功率(kW)×0.07(U.S.gal)=(kW)×0.0185(L)(1)式中,使用額定功率(kW)先轉換為:

              Btu.min-1=(kW)×(57)Btu.min-1;

              通常發動機散熱通過液體空氣熱交換冷卻系統,大約為燃油消耗產生熱量的25%(如需要,請經過精確計算確認)。液體-空氣熱交換(散熱水箱)為最普通散熱器。

              其他散熱量快速計算法:排氣系統30%、幅射散熱10%、功率輸出35%。

              通風系統空氣計算

              通風系統提供發動機燃燒空氣,帶走機房熱量,提供發電機冷卻空氣,冷卻發動機(通過散熱水箱)。

              空氣流過系統時,產生較大的溫升。發電機組冷卻系統的設計要求實際測算,制造廠商的數據僅供參考。不佳的設計難以使發電機組在高溫環境下進行滿負載運行。

              Q=MCP   ?。?);

              式中Q-排放熱量;

              m-流體質量;

              CP-在恒定的溫度T和壓力下允許機房的溫度變化;

              空氣需求量(cfm)=(58)(散熱量)/(溫升)   ?。?);

              空氣需求量(cfm)=(58)(B.min-1)/(Fo)   ?。?);

              式(3)和式(4)要注意單位統一。

              快速估算。有效排風口通風面積約等于散熱水箱面積;有效進風口面積約等于1.5倍的散熱水箱面積。

              排風回流循環系統。在低溫環境下,冷空氣進入機房前,允許排風回流,使機組訊速升溫。一般設計為常閉(防止外面冷空氣回流過機組),由發電機組交流(AC)輸出或直流(DC)供給電源。

              通風系統小結。機房通風系統直接影響發電機組額定功率輸出和長期安全、可靠運行。足夠的進排風面積,避免進排風短路,理順空氣流向,排風回流地方,直進直出設計機房其他熱源(即無隔熱的排煙管、鍋爐)。

              注意不同的發動機需求不同,2沖程需要更多的空氣。

              機房隔震和消噪

              發電機組擺動需要徹底隔震、防止過早損壞。電纜要軟聯接。

              噪聲源主要有:進氣系統、廢氣渦輪增壓器、燃燒噪聲、冷卻風扇和次震動。

              噪聲產生

              噪聲大小和傳播遠近取決于周圍的噪聲水平,大多數人難以分辨聲3dB(A)差別的2個噪聲源,然而6dB(A)差別則為2倍的噪聲強度,高頻噪聲容易聽見,精確測試要求環境噪聲小于發電機組至少10dB(A)。若系統噪聲太大,可能會超出當地法規所允許的范圍。

              機房機組距離的影響。近區域:距離大于2倍的噪聲場,噪聲級變化較大;自由區域:

              預計噪聲級-距離2倍減少6dB(A);反射區域:自由區域,臨近反射區域。

              消噪措施

              當地法規通常規定居民區噪聲限制在40~50dB(A),因過后處理非常昂貴,對于鄰近發電機組噪聲問題需提前進行計劃。

              當發電機組運行時,機房要求有保護聽力的設施,噪聲應滿足OSHA標準。噪聲源至接受者應作好隔離,建立切實可行的目標,測量和預測噪聲級別,評估消噪需求。有效的消噪取決于墻壁硬度、有效的開闊區域、可見的噪聲通道、所使用的吸音材料、噪聲反射和噪聲泄漏等。好的凈音型外罩通常減少空氣流過外罩。

              現場消噪的措施有:

              ①增加接受距離。據快速估算,距離增加2倍,噪聲減少6dB(A)。

              ②加入高密度吸音材料,改變噪聲方向,注意較硬的反射表面。據快速估算,2個相同的反射墻會增加噪聲3dB(A)。

              總之,要隔離機組的一切。

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