柴油发电机组工作原理及应用

柴油发电机组工作原理及应用 张振毅 2007.6 柴油发电机组工作原理及应用 1．油机发电机组概述 2．柴油机工作原理 2.1柴油机的基本结构 2.2工作保障系统 2.3柴油机总成 2.4常用柴油机性能参数 3。同步发电机工作原理 3.1同步发电机的结构 3.2工作原理 3.3励磁系统 4。柴油发电机组的构成及特点 4.1机组的构成 4.2柴油发电机组的特点 5．柴油发电机组的控制系统 5.1柴油发电机组控制系统的功能 6．柴油发电机组的分类 6.1柴油发电机组的类型 7．柴油发电机组的技术性能指标 7.1机组的工作条件 7.2电气性能技术指标 7.3其他常用指标 8．柴油发电机组的应用选型 8.1柴油发电机组选型的分析条件 9．柴油发电机组的运行及维护 9.1运行前的准备 9.2柴油发电机组的运行 9.3机组的保养和维修 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 1． 油机发电机组概述 以燃油内燃机为动力驱动发电机的技术已有一百多年的历史。 油机发电机组是国家电力网的好助手。 常用油机发电机组分为： 汽油发电机组    0.5KW——20KW左右 柴油发电机组    10KW——3000KW左右 2． 柴油机工作原理 将燃烧柴油产生的热能转换为旋转机械能 2.1柴油机的基本结构 气缸——顶部:进气门、排气门、喷油嘴          活塞——有活塞环和刮油环 下部连接油底壳 连杆——上连活塞下接曲轴  运动范围；上至点、下至点 曲轴——每个缸对应一个弯曲，是精密、复杂的部件      飞轮——惯性作用支持工作 2.2工作原理 （1）进气冲程（a）——活塞下冲，气缸内形成负压：负68——93KPa(101KPa约为1个大气压)进气门打开，新鲜空气进入。 （2）压缩冲程（b）——活塞由下至点上冲，空气被压缩，接近上至点时气温到600℃左右，压力5000KPa左右。 （3）做功冲程（c）——喷油嘴喷入柴油雾气并立即爆燃，2000℃左右高温8000KPa左右压力气体推动活塞下冲，带动曲轴做功。    柴油机油气自燃，汽油机必须用火花塞点燃。 （4）排气冲程（d）——活塞由下至点惯性上冲，排气门打开，废气被推出。 这四个连续的工作过程叫做一个工作循环。之中活塞要上下冲击四次飞轮转动两圈。 2.3柴油机的工作保障系统 供油  供气  散热  润滑  启动 （1）燃油供给系统 油箱——输油泵——燃油滤清器（粗滤）——燃油滤清器（细滤）——喷油泵——集合管、 燃油轨——电喷嘴——溢流管 油温、油压、转速等输入电子调节器——控制喷油泵、集合管、燃油轨、电喷嘴    燃油系统是柴油发动机的效率、转速、燃油充分燃烧的调控中心。 （2）供气机构 A． 进气机构： 空气滤清器——进气增压器——中间冷却器——进气门 空气密度与压力成正比与温度成反比——提高进入气缸的空气密度（含氧量）可以增加输出功率30——90％以上。 B．排气机构：  排气阀——废气涡轮增压器——消声器 （3）冷却机构 A．风冷：    风扇吹气缸 B．水冷：    水泵——循环冷却水——气缸外壁、上盖，机油冷却器——回水管——散热水箱 柴油机最合适的工作温度是65——85℃ （4）润滑系统 油底壳——机油泵——润滑油（机油）粗滤器和精滤器——冷却器——曲轴、连杆、活塞、气门、齿轮——回油管 （5）启动装置 人力            小汽油机            电启动——蓄电池、电动机 （6）柴油内燃机总成 010  内燃机机箱和临时安装的构架              020  传动齿轮 030  活塞和曲轴的传动连接                    040  气缸上盖 050  阀门连杆凸轮                            070  高压燃油装置（高压油轨） 080  低压燃油装置（燃油回流管）              100  废气涡轮增压器 110  冷却器（水冷进入气缸的气体）            120  空气滤清器和空气导管 140  排气管及弹性喷口                        170  启动电动机 180  润滑油冷却器                            200  气缸冷却水的循环装置 220  冷却空气循环装置                        230  机座可调支撑垫 250  飞轮及动力输出装置                      500  电子调速器 3。同步发电机工作原理 3.1 同步发电机的结构 法拉第电磁感应定律 图一：原线圈A运动时在副线圈B产生感应电动势和感应电流 发电机; 定子绕组——电枢线圈                转子绕组——励磁机供给直流电 3.2 工作原理 转子绕组直流电——旋转的转子磁场或主磁场——切割定子绕组——产生感应电流——形 成定子磁场或电枢磁场——转子磁场和定子磁场同相同步——同步发电机 3.3 励磁系统 给转子绕组提供直流电并反馈调节发电机电压 定子绕组取部分电压电流——负反馈调制成直流电——送入励磁机定子——产生直流磁场 ——励磁机转子绕组感应生成电压电流，它们与主发动机定子电压电流的变化成反比——同 步整流器变成直流——送入主发电机转子绕组——产生与主发电机输出电压变化规律相反 的转子磁场 4． 柴油发电机组的构成及特点 4.1 机组的构成 柴油机曲轴端的飞轮及壳体——圆柱形弹性连接器——发电机轴前端凸肩定位装置 4.2 柴油发电机组的特点 自启动 制造精良——调速性能好每分钟1500转，油耗低每KWH小于200克，废气中的NO含量 低于每立方米2000毫克，可在-20℃下启动。 5． 柴油发电机组的控制系统 控制核心是16-32位的单片机或可编程控制器 5.1 控制系统的功能 （1） 控制——启动，三次限制，关机 （2） 测量——测量并显示电压、电流、频率、油压、油温、水温、转速等 （3） 保护——过压、过流、欠压、短路、油压低、水温高、超速等现象报警或关机 6．柴油发电机组的分类 （1）普通型机组          （2）移动型机组            （3）静音型机组 7．柴油发电机组的技术性能指标 我国柴油发电机组的技术标准与国际上一致，常用的技术性能指标有； 7.1 机组的工作条件 A类;海拔1000米，气温40℃，湿度60％环境下能额定工作 B类；海拔0米，气温20℃，湿度60％环境下能额定工作 7.2 电气性能指标 （1）稳态电压调整率：    δU=(U1-U)÷U×100％    U发电机空载电压          U1带载后的稳定电压 1——3类机组；±1-3％    4类机组；﹤±5％ （2）稳态频率调整率：      δf=(f1-f2)÷f×100％    f1 负载渐变后的稳态频率最大或最小值 f2 额定负载后的稳定频率 1——3类机组；0.5-3％    4类机组；﹤5％          f  额定频率 （3）电压稳定时间：    负载从；0-100％突变到电压稳定的时间 1——3类机组；0.5-1秒    4类机组；﹤3秒 （4）频率稳定时间：      1——3类机组；2-5秒      4类机组；﹤7秒 （5）并机性能:    多台机组在额定功率因数时，能在20-100％额定功率范围内并联稳定运行 7.3 其它常用指标 （1） 燃油消耗；189-272g/KWH （2） 普通机组7米处噪声＜100db,静音机组＜56db （3） 自启动后10秒内稳定运行 8．柴油发电机组的应用选型 现有设备状况——比UPS的额定容量大1.6-3倍——运行及控制方式——使用环境状况 ——技术支持及服务 9．柴油发电机组的运行及维护 9.1 运行前的准备： 检查供气机构各部件——柴油、机油、冷却水液位——阀门、管头、气门间隙——各 显示仪表——蓄电池 9.2 运行： 启动不超过三次——查水温、油温、转速、电压频率——查有无漏气、水、油现象 9.3机组的保养和维护 （1）建立日常操作规程和保养维修制度，确保待机状态良好。 （2）分级保养及维护： A. 一级技术保养——查机组外部的紧固螺栓、螺母，——柴油、机油、冷却液—— 清洁空气滤清器    一个月一次——开机15-30分钟验机 B. 二级技术保养——进行一级技术保养——清洗曲轴箱——更换柴油和机油滤清器滤芯——调节气门间隙和喷油定时机构——查蓄电池 一年进行一次 C. 三级技术保养——进行一、二级技术保养——将总成解体——清洗气缸组和曲轴 组零件——清洁气路、油路零部件——检查控制系统及发电机 3-5年进行一次