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柴油发电机组的机组功率标定
油机发电机组是由柴油发电机和同步发电机组合而成的。柴油发电机允许使用的 功率受零部件的机械负荷和热负荷的限制,因此,需规定允许连续运转的 功率,称为标定功率。
柴油发电机不能超过标定功率使用,否则会缩短其使用寿命,&至可能造成事故。
1.柴油机的标定功率
标准规定,在柴油发电机铭牌上的标定功率分为下列四类:
(1)15分钟功率即柴油发电机允许连续运转15分钟的 有效功率。是短时间内可能超负荷运转和要求具有加速性能的标定功率,如汽车、摩托车等柴油发电机的标定功率。
(2)1小时功率即柴油发电机允许连续运转1小时的 有效功率。如轮式拖拉机、机车、船舶等柴油发电机的标定功率。
(3)12小时功率即柴油发电机允许连续运转12小时的 有效功率。如电站机组、工程机械用的柴油发电机标定功率。
(4)持续功率即柴油发电机允许长时间连续运转的 有效功率。
对于一台机组,柴油机输出的功率是指它的曲轴输出的机械功率。根据GB1105-74规定,电站用柴油机的功率标定为12小时功率。即柴油机在大气压力为101.325kPa,环境气温为20℃,相对湿度为50%标准工况下,柴油机以额定转速连续12小时正常运转时,达到的有效功率,用Ne表示。
美国康明斯NT系列柴油机,其功率分为持续功率和备用功率,两者功率之比为0.91:1,相当于我国12小时功率和持续功率之分。
2.交流同步发电机的额定功率
交流同步发电机的额定功率是指在额定转速下长期连续运转时,输出的额定电功率,用PH表示。
根据机组的运行环境和技术要求,机组输出的额定功率,由下式进行计算:
PH=K1·n(K2K3NeH-Np)(kw)
式中PH—同步交流发电机输出的额定功率(kw);
NeH—柴油机输出的额定功率(PS);
K1—单位变换系数(即kW/PS)K1=0.736;
K2—柴油机功率修正系数;
K3—环境条件修正系数;
n—同步交流发电机的效率;
Np—柴油机风扇及其他辅助件消耗的机械功率(PS)。
通常我们把柴油机输出额定功率(PS)与同步交流发电机输出的额定功率(kw)之比,称为匹配比,用K表示,即
K值的大小受当地大气压力、环境温度和相对湿度等多种因素的影响,对于在平原上使用一般要求的机组,通常K值取1.6对使用要求较高的机组K值应取2。


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柴油发电机组的调解方式有电喷和电子调速
电喷技术即内燃机燃料系统的电子喷射供给技术,为了严格控制发电机尾气对环境的严重污染,要求汽车用汽油发动机必须实施电喷技术,对非电喷汽车采取了非准入的措施。
柴油机由于燃料供给系统的特殊性,即燃料在供给气缸时是采取高压(10~120MPa)喷射的方式,技术上改变原有的供油方式与汽油机相比具有较大的难度。实际上,柴油机的污染有时比汽油机更严重,特别是排烟、碳氧化合物等。
柴油发电机组要求柴油机只有具有运行速度稳定、动态性能好,才能输出高品质的电能,同时具有转速调整的自动化,才能真正实现备(主)用电源的自动化、智能化。因此柴油发电机组配套的柴油机近年来已有一部分实现了电子调速,但对环境污染的控制措施无所作为.
柴油发电机组用柴油机是车辆、船舶及工程机械用柴油机的变型产品,因而电控技术的发展必然受到主要产品的影响。进入20世纪后期,由于柴油车废气污染物排放法规和汽油车一样日趋严格,同时改善柴油机经济性的要求也进一步提高,因此在汽油机电控技术飞速发展的基础上,一些发达 开始对柴油机电控技术——电子喷射进行了开发和研究,并初步投入使用。电子喷射技术与电子调速技术既有相同点(即控制柴油机的喷油量),又具有根本的区别,即电子喷射还具有用电信号控制喷油时刻、喷射压力,完全取消了燃油系统中的机械结构。
电喷柴油发电机组,改变了原有发电机组控制的范畴,是柴油发电机向绿色机组迈进的开端,因为在现代社会发展的今天,人们已经重视环境对社会、经济可持续发展的影响,已经非常重视交通工具,特别是汽油发动机汽车的污染控制,强调电子喷射控制发动机的必要性,因而采取了强制普及。相信在不远的将来,柴油机电喷技术的普及也为日不远,电喷柴油发电机组的普遍应用也将引起广泛的重视。
综上所述,未来柴油发电机组的发展趋势已经逐渐向电喷式发电机进化,特别是机械调速式的发电机组将会逐渐淡出市场,转而改用电子调速及电喷式发电机组。



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柴油机为什么冒黑烟
柴油机在高负荷时,排气就容易冒黑烟。黑烟的生成过程,目前还不完全清楚,一般认为当柴油机负荷高时,喷入燃烧室的燃料增多,燃烧室中的温度又较高,加上柴油机混合气形成不均匀的特点,这样就会造成燃烧室内局部地区空气不足的燃烧,燃料在高温缺氧的情况下分解,聚合形成炭烟(炭黑)。
炭烟不是纯粹的碳,而是一种聚合体,主要成分是碳(85%以上),但还含有少量的氧、氢和灰分,并且其成分随柴油机的负荷不同而有所改变。将黑烟通过过滤器把炭烟收集起来放在电子显微镜下观察,可以看到大的炭烟粒子直径在0.05μm左右。
柴油机中燃烧的高温裂解反应是不可避免的,特别是在空间混合燃烧的柴油机中,高温的气体包围着液态的油滴,造成了进行裂解反应有利的条件,燃烧过程的高速摄影证实,在上止点附近都会出现大量的黑烟,但在一般情况下,炭烟都能在随后的燃烧中找到空气而完全燃烧,使排气无黑烟。
但是如果气缸空气不足,混合过程进行缓慢,那么由于膨胀而使气缸温度下降,则碳不能燃烧而被聚合成炭烟。形成炭烟就使燃烧不完全,柴油机经济性下降,排温升高,排气冒黑烟,燃烧室表面积炭,并使负荷不能再行提高。
积炭还会引起活塞环或活塞卡住、气门咬死等故障。因此不允许柴油机在长时间超负荷的状态下工作。



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