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目前我國(guó)生產(chǎn)的普通型柴油發(fā)電機(jī)組,是在海拔1000m以下進(jìn)行標(biāo)定的。當(dāng)海拔高于1000m后,空氣逐漸變的稀薄,柴油機(jī)的功率逐漸下降,油耗增加,熱負(fù)荷上升,對(duì)機(jī)組功率及主要電氣參數(shù)產(chǎn)生較大影響。一般在海拔高于1500m以上地區(qū)使用,就應(yīng)考慮海拔高度對(duì)發(fā)電機(jī)組的影響?,F(xiàn)就海拔高度對(duì)發(fā)電機(jī)組的影響及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行分析如下。
柴油發(fā)電機(jī)組,柴油發(fā)電機(jī),高原發(fā)電機(jī)
一、高原環(huán)境對(duì)機(jī)組性能的實(shí)際影響?yīng)?
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由于高原地區(qū)的氣壓低,空氣稀薄,含氧分量少,環(huán)境溫度低,因進(jìn)氣量不足而燃燒條件變差,使柴油機(jī)不能發(fā)出原規(guī)定的標(biāo)定功率。
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高原地區(qū)空氣稀薄會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組散熱變差。
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高原地區(qū)的含氧量減少會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)變的困難。
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高原地區(qū)的含氧量減少會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火延遲。
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高原地區(qū)空氣稀薄會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)散熱變差。
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空氣稀薄會(huì)導(dǎo)致電氣元件的電氣擊穿電壓下降。
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海拔升高會(huì)導(dǎo)致紫外線增強(qiáng),加速橡膠、塑料制品的老化。
二、應(yīng)對(duì)措施
2.1渦輪增壓技術(shù)
進(jìn)氣渦輪增壓是通過(guò)增壓供氣,增加氣缸的充氣密度,以提高過(guò)量空氣系數(shù),達(dá)到缸內(nèi)燃油充分燃燒、恢復(fù)平均有效壓力的目的,使其功率恢復(fù)到原機(jī)低海拔標(biāo)定水平,期間其供油量保持不變。
2.2中冷措施
進(jìn)氣經(jīng)增壓后,其溫度隨壓力同時(shí)升高,影響進(jìn)氣密度及功率恢復(fù),并造成熱負(fù)荷和排溫的急劇升高,進(jìn)一步影響到可靠性。采用中間冷卻裝置對(duì)增壓進(jìn)氣進(jìn)行冷卻,有利于降低熱負(fù)荷,并進(jìn)一步提高功率,其與增壓措施的配合是提高功率和可靠性的關(guān)鍵一環(huán)。
2.3熱平衡控制
增壓恢復(fù)功率后,原機(jī)冷卻系統(tǒng)已不能滿足要求。原因在于高原環(huán)境下,空氣密度下降,冷卻水沸點(diǎn)降低,為此需重新調(diào)整選配合適的水箱和風(fēng)扇參數(shù),使柴油機(jī)熱平衡得到合理控制。2.4高原低溫起動(dòng)
高原低溫起動(dòng)條件比較嚴(yán)酷。海拔4000m 以內(nèi)極端溫度雖不是很低(-30℃),但由于氣壓低,起動(dòng)時(shí)壓縮終點(diǎn)壓力及溫度不夠,以及增壓裝置對(duì)起動(dòng)進(jìn)氣的阻滯作用,因此使起動(dòng)狀況不佳。考慮到野外環(huán)境沒(méi)有其他電源,盡量采用燃油加熱器,利用柴油的燃燒對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)加熱,可以保證在-40°C環(huán)境中一次順利啟動(dòng)成功。
2.5增壓潤(rùn)滑系統(tǒng)
增壓器是高溫、高速旋轉(zhuǎn)的部件,轉(zhuǎn)速高達(dá)幾萬(wàn)到十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘,冷卻潤(rùn)滑極為重要,其油料需專用增壓油品,并同時(shí)適用柴油機(jī)系統(tǒng)。2.6低溫型啟動(dòng)電瓶
由于溫度的降低會(huì)降低電瓶的容量,為保證發(fā)動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng),應(yīng)采用低溫型高性能電瓶作為啟動(dòng)電源。
2.7電子燃油噴射系統(tǒng)
電子燃油噴射系統(tǒng),具有氧傳感器,可根據(jù)實(shí)際工況調(diào)整進(jìn)氣及燃油供油量,有效的補(bǔ)償了高原缺氧對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響。因此海拔高度對(duì)電噴型柴油機(jī)功率的影響要比電子調(diào)速的小。
2.8 柴油機(jī)的功率降
一般情況下,海拔高于1000米時(shí),每升高300米,柴油機(jī)功率下降4%(見(jiàn)附表1)。例如:在海拔4000米地區(qū),柴油機(jī)輸出功率為平原地區(qū)的60%。
2.9 發(fā)電機(jī)
高原環(huán)境中因空氣稀薄導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的散熱不好,進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)功率下降。因此選型時(shí),應(yīng)考慮海拔高度對(duì)發(fā)電機(jī)功率的影響。由于高原環(huán)境的溫度降低,會(huì)抵消一部分空氣稀薄的影響。因此,發(fā)電機(jī)在高原上面的功率損失要比柴油機(jī)低。綜合考慮海拔和環(huán)境溫度的影響,折算系數(shù)見(jiàn)附表2。
2.10 斷路器以及電子器件
設(shè)計(jì)選型時(shí),應(yīng)采用高分?jǐn)嗄芰Φ臄嗦菲?,各帶電部位的電氣間隙應(yīng)加大,發(fā)電機(jī)繞組應(yīng)增加防電暈措施。對(duì)于6.3KV以上的高壓發(fā)電機(jī)組,更應(yīng)注意電氣元件的選型及電氣間隙的控制。
2.11電纜、絕緣材料、橡膠、塑料制品、油漆
以下是即將發(fā)往高原某項(xiàng)目部的沃爾沃柴油發(fā)電機(jī)組
以下是泰安伊萬(wàn)福近幾年的部分業(yè)績(jī):