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柴油发电机组的耗量特性
在满足电力网络负荷平衡的前提下,柴油发电机组 负荷分配指的是通过有计划的安排各个柴油发电机组的出力,使得整体的柴油的消耗油量变得小,让成本达到少,进而整个发电厂的效率与收益。柴油发电机组一般是通过在气缸中燃烧柴油,然后借助转化的爆炸动力来推动柴油机的运作,柴油发电机再带动与其相关联的发电机发电,完成整个电力生产环节。因为柴油发电机的做功的数量很大程度上取决于燃油消耗的数量,而柴油发电机的进气量又规定了柴油发电机组出力的大小,由于负荷时刻在波动,为了保证康明斯柴油发电机组在任何时刻达到经济工况,必须对康明斯柴油发电机组的动力特性进行准确的模拟。即确定康明斯柴油发电机组的耗油量特性。
柴油发电机组发出的功率,与柴油发电机组消耗的柴油等的关系形成柴油发电机组的耗油量特性曲线。而柴油发电机组的这一曲线是电力柴油发电机组 负荷分配问题的基本参数,终结果与耗油量特性曲线的正确率有密切的关系。因此在负荷优化分配中,通过分析计算得到柴油发电机组的耗油量特性是必不可少的步骤。
研究柴油发电机组的耗油量特性的参数,必须先对火力电柴油发电机组的参数进行了解,单元柴油发电机组的燃油的使用量B与发电机有功功率P之间的关系比较复杂,主要取决于柴油发电机组本身的特点,同时还受到所处环境温度,水介质温度,大气压等因素影响。康明斯柴油发电机组由于其自身特点,其启动过程耗时较长,由此有时连续优化过程中需要考虑柴油发电机组的启停成本;柴油发电机组在低负荷状态下,为了保证锅炉燃油的稳定燃烧需要进行投油稳燃。如果综合考虑这些成本,会使得柴油发电机组的燃油耗油量B与出力P之间的关系和规律变得难以分析。限于篇幅,本文只讨论康明斯柴油发电机组在稳定负荷下的耗油量特性关系,即不考虑柴油发电机组的启停成本,但是对于柴油发电机组的出力范围进行考虑,可有效避免柴油发电机组在低出力工况下运行。这些简化并不影响结论的正确性。
此时,单元柴油发电机组的耗油量特性可以表示为:
B=F(P)
式中B为燃油消耗油量,即每小时燃油的标准柴油耗油量(单位:t/h);P为发电机有功功率(单位:MW)。
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柴油发电机更换黏度高的机油成为夏季养护的重点之一
随着柴油发电机使用时间的延长,柴油发电机机油质量也逐渐降低。因此,必须定期检查,发现质量不合使用要求时,应立即更换。机油品质的好坏对发电机的正常运转有看非常重要的影响。如果选择不当或只图一时便宜购买品质低劣的产品,会造成发电机早期磨损、河北降低发电机的使用寿命,严重时还会造成“拉缸、河北抱瓦”等恶性事故。炎炎夏日,换季更换黏度高的机油成为了广大柴油发电机用户夏季养护的重点之一。
到底夏季该如何选用机油?在保证润滑的条件下,根据使用时的气温范围、河北发电机温度以及实际机况,尽可能选用黏度小的机油。对机况好、河北磨损比较小的发电机,则可以选择黏度小的机油,而对磨损已比严重、河北间隙已比大的发电机,可适当选用黏度稍大的机油。此外,中于夏冬温差比大,夏天油压表普遍偏低。如果油压表离奇偏高或偏低,比正常情况偏离太多或者不在含理范围之内,那么就要彻底裣查一下,看看是不是发电机出了什么问颗,比如说传感器坏了、河北油路堵了等。切忌看到油压表偏低,就拼命选用极高黏度的机油。一船情况下,好的机油随看温度的廾高,黏度的变化会比平缓,而且不会迅变稀。如某知名品牌,虽然表面“看”起来黏度并不是非常高,但是使用起来黏度表现非常突出而有些品牌则表面“看”起来非常“黏”,但使用起来却不尽如此,出现强烈的反差。看来,广大柴油发电机用户选用机油还是得认牌子。一般知名的机油厂家都会提供产品比齐全的、河北不同黏度别的机油供各种用户选用,只要按照正常的使用习惯选择适当质量级别和黏度级别的润滑油品即可。
对机油的检查,通常是观察机油外观和油斑痕迹来确定机油能否继续使用。判断机油好坏的方法主要有以下两种(1)直观法。凭经验观察机油是否变质。如从外观上发现机油中呈白色乳化油膜,说明机油中已混有大量水分,使添加剂遭到了破坏,并己使黏度降低。(2)试验法。把机油尺擦净后插入曲轴箱再取出,把黏附在油标尺上的机油滴落在白色滤纸上,观察油滴扩散情况和油斑核心部分的颜色,以判明机油品质。如油滴扩散范围较大,且外围的颜色较浅,既机油已被燃油稀释如果油滴核心部分是黑色,表明机油已变质。柴油发电机机油使用过久,由于金属屑和外界杂质的混入以及机油本身理化性质的变化,会逐渐失去润滑作用,必须及时更换。厂牌不同的汽车,对于换油周期的规定常有差异。机油更换不应以使用时间长短来衡量,而应以机油品质来确定。更换机油时,应趁热车放出油底壳和粗、河北细弗列加滤清器内的机油。严格按柴油发电机的使用要求、河北工作环境选用规定牌号的机油,严禁使用劣质机油男外,使用机油时,应选用同一牌号的机油,在选用非同一牌号机油时,应将柴油发电机内的机油放尽,并用柴油清洗干净柴油发电机后,方可换用其他牌号的机油。同时,要清洗机油弗列加滤清器,并更换滤芯,清洁曲轴箱通风装置,拆下通风管和阀门,清洗后用压缩空气吹净。装复后检查各接头有无漏气现象。
柴油发电机机油使用中变质的原因:柴油发电机油底壳里的机油,在使用中由于空气接触及因柴油发电机压缩比较大,受热程度高于柴油发电机中的机油,易被氧化。随着油中的酸性物质、河北胶质、河北铁屑、河北沥青等增多,机油的颜色变黑,黏度也会变化,因而到了规定的换油期,需换新油。但有时换油不久,机油很快变质,颜色由深蓝变黄,或是先变黑,后突然变灰。造成这种情况的原因多是机油中渗进了水分。油底壳中的机油渗入水后,由于机器的振动、河北运动机件的搅拌及发热等因素,会由机油和水溶合而变质,降低其润滑性。实践证明,当水分达到1%时,机件磨损率提高2.5倍。
除了混入水分外,机油早期变质的原因还有以下几个方面:
(1) 曲轴箱通气性差,使机油散热不良。活塞汽缸套之间虽有活塞环使之配合密封。但工作时难免会有一些燃烧气体进入曲轴箱内。若活塞环严重磨损,则此现象更为严重。这样一来,曲轴箱内的气压会升高。若曲轴箱内压力高于外界大气压力,会对活塞运行有一定阻力,且会使机油从油底壳与汽缸体结合处向外渗漏。另外,由于泄漏到曲轴箱的气体中含有Z-氧化硫。故易使机油变质。要防止上述情况的发生,只有使曲轴箱内的气压与外界大气压相等。
(2) 维护不当。在清洗曲轴箱的过程中,如果机油弗列加滤清器或散热器清洗不够彻底,或漏装弗列加滤清器的密封垫圈,则在加入新机油后,即使使用时间只有几个小时,也会使机油变得又黑又脏。此外,若机油弗列加滤清器的滤芯堵塞或损坏。又不及时加以清洗或更换,也会因滤清能力减弱而使机油变质。
(3) 机油牌号选用不对。
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分析柴油机的工作原理及使用:柴油发电机柴油机的基本工作原理就是将高压柴油喷入燃烧室中燃烧,释放出热能,再将热能转变成机械能做功。要想掌握柴油机的工作原理,首先必须了解上止点、河北本地下止点、河北本地活塞行程、河北本地配气相位、河北本地燃烧室容积、河北本地汽缸工作容积、河北本地压缩比、河北本地进气行程、河北本地压缩行程、河北本地做功行程和排气行程等概念。
①上止点:指活塞离曲轴中心远的位置或离汽缸盖近的位置。
②下止点:指活塞离曲轴中心近的位置。
③活塞行程;指活塞在上、河北本地下两个止点间的距离。从目前使用的柴油发电机柴油机情况看,135系列柴油机中活塞行程有140mm和150mm两种,两者之间有的配件相同,有的则不同,选购配件时应注意。
④配气相位:柴油发电机组柴油机的进气门和排气门开始开启和关闭的时刻用曲轴转角表示时称为配气相位。
⑤燃烧室容积;指上止点以上的空间。
动到下止点时所对应的汽缸的容积。
⑦压缩比汽缸总容积(即燃烧室容积与汽缸工作客积之和)与燃烧室容积之比,称为压缩比。
⑧进气行程:其目的是保证汽缸内充满足够的新鲜空气。活塞往下运动时,进气门打开,周围环境中的空气被吸入汽缸,直到活塞到达下止点时,进气门才关闭。
⑨压缩行程;活塞由下止点向上止点运动的过程中,进气门经下止点后延续了一定角度后关闭(主要目的是多吸入新鲜空气)。此时,排气门仍然关闭,汽缸处于密封状态。由于活塞的向上运动,汽缸内的空气被压缩,压缩终点的压力达3~4Wa,温度可达500℃一750℃。注意,柴油喷入燃烧室内开始燃烧的时刻是在上止点前一定角度而不是正好在上止点。
⑩做功行程;当活塞运行到上止点前一定角度时,喷油器开始向撒饶室内喷入高压雾化柴油,柴油与高温高压空气混合后,很快着火燃烧并释放出大量的热能。
这时,汽缸内气体的压力和温度急速上升。在高压气体的推动下,活塞向下止点运动并通过连杆使曲轴旋转输出动力。做功行程实际上是柴油机将热能转化为机械能的过程。
排气行程:在这个行程里,汽缸内的废气全部排出并再次吸入新鲜空气,便进行下一个工作循环。
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曲轴是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介
引言:曲轴是柴油发电机的中心部件,是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介。工作时,它要承受很高的气体压力、河北往复惯性力、河北离心力及其他力矩的作用。
所以我们对曲轴的要求是:要有足够的强度和刚度;轴径表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态;静平衡和动平衡要好,在使用转速范围内不能产生扭转振动。曲轴主要由主轴颈、河北连杆轴颈(又称曲柄销)、河北曲柄臂、河北平衡重块、河北前端及后端等部分组成。
主轴颈和连杆轴颈:主轴颈与连杆轴颈都是尺寸精度较高的圆柱体,它们与曲柄臂相连接,组成曲柄。主轴颈是用来支撑曲轴的,曲轴绕主轴颈中心高速运转。连杆轴颈则是用来与连杆大端相连接的。
曲柄臂:曲柄臂的作用是连接主轴颈与连杆轴颈,通常制成椭圆形或圆形,其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度。平衡重块,平衡重块通常设在与连杆轴颈相对的一侧曲轴臂上,形状多为扇形。平衡重块的作用是平衡连杆轴颈及陆柄臂的重量、河北离心力及其力矩,以减轻主轴承的负荷,增加运转时的平衡性能。
曲轴前端:曲轴的前端装有皮带轮,用以安装直接或间接驱动风扇、河北水泵及充电机等的皮带。它上面还装有正时齿轮、河北油封等。
曲轴后端:曲轴后端装有法兰盘,用螺栓紧固连接飞轮,还设置有油封、河北回油槽等。
主轴连杆轴承
主轴承和连杆轴承用来与主轴颈和连杆轴颈形成良好的摩擦副,以减少摩擦损失。大部分柴油发电机采用摩擦表面有耐磨合金层的滑动轴承。此轴承做成剖分式,俗称轴瓦。上轴瓦和下轴瓦之间用主轴承螺栓固紧,在轴瓦中还有油孔和油槽,并与主轴颈中的油孔相通,润滑油从孔内流通,以强制润滑主轴承摩擦表面和连杆轴颈摩擦表面。另外,现在有许多柴油发电机的主轴承采用滚动轴承,这样做的结果使主轴承的润滑由压力式润滑变成了飞溅式润滑,减少了润滑油管路,但是使用滚动轴承会使柴油发电机的工作噪音有所增加,使用耐磨合金轴瓦可以有效地降低曲轴转动时的噪音,但是必须增加主轴承的润滑强度。
飞轮
飞轮的主要作用是存储做功冲程产生的能嫩,克服其他冲程的阻力,以保持曲轴旋转的连续性和均匀性,使柴油发电机运转平稳。飞轮多是由灰口铸铁或球墨铸铁制成的大圆盘,轮边尺寸宽而厚,这是因为在重意一定的情况下,可获得较大的转动惯量。飞轮在轮边刻有第1缸活塞位于上止点的标记,可根据此标记调整柴油发电机的配气正时、河北供油或点火提前角。上述内容是对从机体组件到曲轴连杆组件的一个大致介绍。
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