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箱式柴油发电机组辅助系统的设计

2019-11-30
来源: 礼德动力
  一、箱式柴油发电机组结构
    箱式柴油发电机组足以柴油为燃料,以16V240ZD型柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。其主要零部件安装在标准尺寸外廓的集装箱内,运输至发电现场进行二次组装后即可进行发电。
  
  箱式柴油发电机组主要由机组集装箱、风冷散热集装箱和变压器集装箱组成。
  
  (一)机组集装箱。机组集装箱为40尺 开顶高集装箱,其内部装有16V240ZD型柴油机、高弹性联轴器、发电机、油水辅助系统、进排气系统、蓄电池、接地电阻柜、机组控制柜等电气系统。40尺开顶高集装箱内底部设有柴油机公用底座和发电机公用底座。
  
  (二)风冷散热集装箱。风冷散热集装箱为2O尺集装箱,其内部安装风冷散热装置。为了保证风冷散热装置工作时的通风性能,20尺集装箱顶部全部敞开,并在侧墙下半部设计了网状隔栏。
  
  (三)变压器集装箱。变压器集装箱为40尺变压器集装箱,每两台机组共用一个变压器集装箱。其内部装有变压器、电源柜、高低压开关柜 通风机。
  
  二、箱式柴油发电机组辅助系统的设计
    箱式柴油发电机组辅助系统主要包括辅助机油系统、辅助燃油系统、辅助冷却水系统和辅助进排气系统。
  
  (一)辅助机油系统的设计。辅助机油系统与柴油机内部机油系统连接,形成统一的循环回路,共同构成完整的机油系统,对柴油机运动件起着润滑、冷却、清洗、密封及防锈等作用。箱式柴油发电机组的辅助机油系统的主要零部件有油水预热器、启动机油泵、机油热交换器和机油滤清器。
  
  其中启动机油泵、机油热交换器和机油滤清器安装于机组集装箱内,机油预热器露天安装。为了满足机组的启动和加载要求,箱式柴油发电机组的辅助机油系统内设计了油水预热器和启动机油泵,在启机前开启机油预热器和启动机油泵,既可以将机油送至机体内的每一个运动件,以确保其处于良好的启动条件下,同时又可以对机油进行预热,以达到启机要求的机油温度。在启动机油泵前,分别设计有机油滤清器和机油热交换器。机油滤清器的作用是过滤机油中绝大部分杂质,保待机油的清洁。机油热交换器用来冷却从柴油机油底壳抽出的润滑机油,使机油保持在柴油机允许的温度范围内,冷却介质为从柴油机排出的低温水。
  
  (二)辅助燃油系统的设计。辅助燃油系统的作用是储存燃油并在柴油机工作中,供给柴油机所需要的具有一定压力、数量、温度且具有一定清洁度的燃油。辅助燃油系统与柴油机内部燃油系统,共同构成统一的循环回路,保证柴油机的正常工作。箱式柴油发电机组的辅助燃油系统的主要零部件有燃油齿轮泵、燃油粗滤器、风冷散热装置和燃油回油箱。其中燃油齿轮泵和燃油粗滤器安装于机组集装箱内,风冷散热装置安装于风冷散热集装箱内,燃油回油箱露天安装。
  箱式柴油发电机组辅助系统的设计
  图2 辅助燃油系统原理图
 
    1.燃油齿轮泵直接与集装箱外部的储油罐连接。燃油齿轮泵将燃油从储油罐内抽出,经过燃油粗滤器的过滤后,进入柴油机。其中一部分燃油进入气缸内燃烧做功;另一部分燃油经过限压阀后进入风冷散热装置,散热后再次回到燃油齿轮泵前。
  
  2.燃油回油箱组成。由一个清洁油箱和一个污油箱组成,分别用来回收从柴油机喷油器泄漏的清洁燃油和喷油泵泄漏的污油,并在油位到达一定高度时自动将清洁燃油和污油分别泵至指定容器中。
  
  (三)辅助冷却水系统的设计。
    辅助冷却水系统的作用是对柴油机工作在高温条件下的零部件、机油及增压空气进行适当的冷却,使各零部件工作在适当的温度下,同时使机油能保持其正常工作粘度和性能,保证柴油机发出所要求的功率,提高柴油机的耐久可靠性。箱式柴油发电机组的辅助冷却水系统采用闭式水系统。根据柴油机所需冷却的零部件、机油和增压空气的不同要求,分为高温水系统、低温水系统和预热系统。
  
  1.高温水系统。高温水系统的作用是冷却缸套、气缸盖和增压器,其主要零部件有:高温水泵(机带)、膨胀水箱和风冷散热装置。高温水经过机带高温水泵进入柴油机,吸收了柴油机热量的高温水排出后,进入风冷散热装置进行散热,然后重新经过机带高温水泵进入柴油机进行冷却。
  
  2.低温水系统。低温水系统是为冷却经中冷器的增压空气而设置的,其主要零部件有低温水泵(机带)、膨胀水箱、机油热交换器和风冷散热装置。低温水经过机带低温水泵进入柴油机,吸收柴油机热量后进入机油热交换器继续对机油进行冷却,然后进入风冷散热装置进行散热,最后重新经过机带低温水泵进入柴油机进行冷却。
  
  3.预热系统。预热系统是为柴油机启动前,将水温预热&Science Tribune医圈目圈卿年第1 1卷第1 0期到规定值,或在停机较长时间后,为保持一定的水温而设置的。其主要零部件为油水预热装置。膨胀水箱安装于机组集装箱顶部,使得冷却水系统中产生的汽泡可以从这里排出,冷却水受热后有膨胀的余地;使系统在水泵打出的水压基础上增加一个静水压,避免空气窜入冷却水系统;当系统中的冷却水由于蒸发或泄漏而减少时,可通过膨胀水箱自动进行补充。
箱式柴油发电机组辅助系统的设计
圈3 辅助冷却水系统原理
箱式柴油发电机组辅助系统的设计
图4.风冷散热装置。
 
 
    风冷散热装置主要由管束、10组风扇、1O组风机构成。箱式柴油发电机组的燃油、高低温水共同使用其进行散热。风冷散热装置采用手动控制方式,其控制开关设置在机组控制柜上。机组在运行过程中,可根据油水温度的高低,手动控制其风机的开启数量。
  
  (四)辅助进排气系统的设计。
    辅助进气系统的功能,是对柴油机燃烧过程中所需的空气进行过滤,保证空气的清洁度符合工作要求。辅助进气系统主要由空滤器装配和通风管装配组成。在机组集装箱的顶部和自由端端部各安装一个空滤器箱,在每个空滤器箱内安装l2个空气纸滤芯。空气通过纸滤芯过滤,经过通风管进入增压器。
  
  辅助排气系统的功能,是将柴油机燃烧过程中所产生的废气排出集装箱。辅助排气系统主要由烟囱、消音器和排气出口管等组成。废气经过排气出口管,通过烟囱排出集装箱外。同时为了降低排气所产生的噪音,在烟囱外部安装消音器。
  
  三、结语
    箱式柴油发电机组在研制成功后进行了厂内试验并已经出口至国外,机组在试验及现场发电过程中,启动电机启动成功率高,风冷散热装置散热能力满足柴油机要求,各辅助系统工作可靠稳定,机组动力性强,性能良好。箱式柴油发电机组不仅具有良好的机组性能,很高的自动化程度,而且具备电站建设快,投资少的有点,具有较高的投入产出比,在国外有很宽广的市场。
  
  随着我公司在箱式柴油发电机组行业的发展,箱式柴油发电机组结构的日趋成熟使得我公司的产品在国外市场具有更强的竞争力。