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柴油發電機(ji)組機(ji)房(fang)設計

發電機組額定功率的定義(yi)隨運(yun)行方式（備載、常載和(he)連續基本功率）的改變而(er)變化(hua)，并隨溫升(sheng)和(he)絕緣(yuan)等(deng)的不同而(er)變化(hua)。

發電機組額定功率

發電機組額定功率的(de)(de)定義(yi)隨運行(xing)方式（備載、常載和連(lian)續基本功率）的(de)(de)改變(bian)(bian)而(er)變(bian)(bian)化(hua)，并隨溫升和絕緣(yuan)等的(de)(de)不同(tong)而(er)變(bian)(bian)化(hua)。

備(bei)載(zai)、常載(zai)和連續(xu)基本功率

備(bei)(bei)載適用(yong)于(yu)大部分緊急/備(bei)(bei)用(yong)狀態(tai)，備(bei)(bei)載額定功率不允許(xu)過載。故在(zai)設計時，過載能力需考(kao)慮更多(duo)的(de)(de)設備(bei)(bei)成(cheng)本，更多(duo)的(de)(de)運行成(cheng)本和較(jiao)大的(de)(de)維護工作。

備載(zai)功率。市電(dian)斷(duan)電(dian)時提供備用電(dian)源(yuan)，市電(dian)供電(dian)可靠，80%負載(zai)運行，每年運 行時間(jian)200h。某些制(zhi)造廠商用于高峰(feng)期功率補(bu)償幾乎無(wu)過載(zai)能力。

常(chang)載功(gong)率。用(yong)于無市(shi)電供電場(chang)合，可連續使用(yong)，70%負(fu)載運行(xing)，每12h允許10% 過載1h，每年運行(xing)時間，負(fu)載＞100%時不允許超過500h。

連(lian)續基本功(gong)率(lv)。用于長期與(yu)市電母排(pai)并聯或制造廠商和發電廠基本負載(zai)要求，100%基本額(e)定功(gong)率(lv)可(ke)連(lian)續運行(xing)（即70%負載(zai)運行(xing)），無過載(zai)能力(li)。

發電(dian)機組溫升、絕緣等級和額定帶載能力

發(fa)電機(ji)組(zu)額定功(gong)率隨發(fa)電機(ji)溫升(sheng)和絕(jue)緣等級不同，其額定帶載能力也(ye)將變(bian)化。

H級－155oC，備(bei)載(zai)。155oC指(zhi)在環境溫度40oC基礎(chu)上，允許(xu)溫升130oC，即最大繞組溫度為170oC。

F級－105oC，備載。105oC指在環境溫度40oC基礎上(shang)，允(yun)許(xu)溫升105oC。

B級(ji)－80oC，備載。80oC指在(zai)環境溫(wen)度40oC基礎上，允許溫(wen)升80oC。

較高(gao)環境溫(wen)度(du)下，發電(dian)機額定功率(lv)衰減，傳(chuan)統絕緣(yuan)等(deng)級(ji)為H。

溫升定義為繞組溫度高于環境(jing)溫度極值(zhi)。

康(kang)明(ming)斯電力(li)系統柴油發電機組絕緣(yuan)等級(ji)(ji)為(wei)H級(ji)(ji)，備載溫升為(wei)125oC，常載為(wei)105oC。

機房冷卻/通風系統

機房冷卻(que)(que)(que)(que)/通(tong)風系(xi)統考(kao)慮不(bu)佳將(jiang)影(ying)響(xiang)發(fa)電機組(zu)額(e)定功(gong)率(lv)(lv)，冷卻(que)(que)(que)(que)系(xi)統可(ke)限制(zhi)發(fa)動機功(gong)率(lv)(lv)輸(shu)出(chu)，把可(ke)變為有效功(gong)率(lv)(lv)輸(shu)出(chu)的熱量通(tong)過冷卻(que)(que)(que)(que)液釋放出(chu)去。通(tong)風系(xi)統可(ke)增加燃燒空(kong)氣的溫度，減(jian)少冷卻(que)(que)(que)(que)系(xi)統的冷卻(que)(que)(que)(que)效果。

發電機組冷卻系統

發電機(ji)組為(wei)機(ji)電設(she)備(bei)，將化學能(neng)（燃料）轉換為(wei)電能(neng)。機(ji)房通(tong)風應進出平衡，否則溫度將越來越高，壓力將越來越大。散(san)熱(re)水(shui)箱式冷(leng)(leng)卻(que)(que)系統設(she)計時應考慮：最高冷(leng)(leng)卻(que)(que)溫度、預期運行(xing)(xing)溫度、功率(lv)衰減(jian)、冷(leng)(leng)卻(que)(que)液膨脹體(ti)積。為(wei)保證正常(chang)起動和帶(dai)載(zai)的最低冷(leng)(leng)卻(que)(que)液溫度、監視/安全(quan)停(ting)機(ji)、發動機(ji)制造商(shang)數(shu)據正確、散(san)熱(re)水(shui)箱/冷(leng)(leng)卻(que)(que)風扇(shan)數(shu)據正確、運行(xing)(xing)參數(shu)、對(dui)環境散(san)熱(re)、機(ji)體(ti)加熱(re)器、冷(leng)(leng)卻(que)(que)液流(liu)速(su)等(deng)。

機組散熱量的計算

假定柴油產生140 000Btu/Gal熱量，轉換效率為35%。燃油消耗快速估(gu)算方法(fa)：

發動機燃油消(xiao)耗＝使用(yong)額定功率（kW）×0.07（U.S.gal）＝（kW）×0.0185（L）（1）式中，使用(yong)額定功率（kW）先(xian)轉(zhuan)換為：

Btu.min-1=(kW)×(57)Btu.min-1；

通(tong)常發動機(ji)散(san)熱通(tong)過液體(ti)空氣熱交換(huan)冷卻系統，大約為(wei)燃油消耗產生熱量的25%（如(ru)需要(yao)，請經過精(jing)確(que)計算確(que)認）。液體(ti)－空氣熱交換(huan)（散(san)熱水箱）為(wei)最普通(tong)散(san)熱器。

其他散熱量快速計算法：排氣(qi)系(xi)統30%、幅射散熱10%、功(gong)率輸出35%。

通風系統空氣計算

通風系統提(ti)供(gong)發(fa)動(dong)機(ji)燃燒(shao)空氣，帶(dai)走機(ji)房(fang)熱(re)量，提(ti)供(gong)發(fa)電機(ji)冷卻空氣，冷卻發(fa)動(dong)機(ji)（通過(guo)散熱(re)水箱）。

空氣流過(guo)系統(tong)時，產生較(jiao)大的溫(wen)升(sheng)。發電(dian)機(ji)組冷卻系統(tong)的設計(ji)要求實際測(ce)算，制造廠商的數據僅供(gong)參(can)考(kao)。不佳的設計(ji)難以(yi)使發電(dian)機(ji)組在高溫(wen)環(huan)境(jing)下進行滿負載運(yun)行。

Q=MCP　　　　（2）；

式中Q－排放熱量；

m－流體質量；

CP－在恒定的溫度(du)T和壓力(li)下允許機(ji)房的溫度(du)變化；

空氣需求量（cfm）=（58）（散熱量）/（溫升）　　　　（3）；

空氣(qi)需求量（cfm）=(58)(B.min-1)/（Fo）　　　　（4）；

式（3）和式（4）要注意單位(wei)統(tong)一。

快速(su)估(gu)算。有效(xiao)排風(feng)(feng)口通風(feng)(feng)面積(ji)約(yue)等(deng)(deng)于散(san)熱(re)水箱面積(ji)；有效(xiao)進風(feng)(feng)口面積(ji)約(yue)等(deng)(deng)于1.5倍(bei)的散(san)熱(re)水箱面積(ji)。

排風回(hui)流循環(huan)系統。在低溫環(huan)境下，冷(leng)空氣進入機(ji)(ji)房前(qian)，允許(xu)排風回(hui)流，使機(ji)(ji)組(zu)(zu)訊速升溫。一般設計(ji)為常閉（防止外面冷(leng)空氣回(hui)流過機(ji)(ji)組(zu)(zu)），由發電(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)(zu)交流（AC）輸(shu)出(chu)或直流（DC）供給(gei)電(dian)(dian)源。

通(tong)風系統小結。機房通(tong)風系統直(zhi)(zhi)接影響發電機組額定功率輸出(chu)和長期安全、可靠運行(xing)。足(zu)夠(gou)的(de)進排(pai)風面積，避免進排(pai)風短路，理順空氣(qi)流(liu)向(xiang)，排(pai)風回流(liu)地方(fang)，直(zhi)(zhi)進直(zhi)(zhi)出(chu)設(she)計(ji)機房其他熱源（即無(wu)隔熱的(de)排(pai)煙(yan)管、鍋爐）。

注意不(bu)同的(de)發(fa)動機(ji)需求不(bu)同，2沖程需要(yao)更多的(de)空氣。

機房隔震和消噪

發電機組擺動需要徹底隔震(zhen)、防止過早(zao)損壞(huai)。電纜要軟聯接。

噪聲源主要有：進(jin)氣系統、廢氣渦輪增(zeng)壓器、燃燒噪聲、冷卻風扇和(he)次震動。

噪聲產生

噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)大小和(he)傳播遠(yuan)近取決于周圍(wei)的噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)水平，大多數人(ren)難以分辨(bian)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)3dB（A）差(cha)別(bie)的2個(ge)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)源，然而6dB（A）差(cha)別(bie)則為2倍的噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)度，高(gao)頻噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)容易(yi)聽見，精確(que)測試要求環(huan)境噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)小于發電機組至少10dB（A）。若系統(tong)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)太大，可能(neng)會超出當地法規所允許(xu)的范圍(wei)。

機(ji)房機(ji)組距離的影(ying)響。近區域(yu)：距離大(da)于2倍的噪聲場(chang)，噪聲級變化較(jiao)大(da)；自由(you)區域(yu)：

預計噪(zao)聲級－距離2倍減(jian)少6dB（A）；反射區域(yu)：自由區域(yu)，臨(lin)近反射區域(yu)。

消噪措施

當地法規(gui)通常(chang)規(gui)定居民區(qu)噪聲限制在40~50dB（A），因過后處理非常(chang)昂(ang)貴，對于鄰近發電機組噪聲問題(ti)需提(ti)前(qian)進行計劃(hua)。

當(dang)發(fa)電機組(zu)運(yun)行時，機房要求(qiu)有(you)保護聽力的(de)設施(shi)，噪聲(sheng)應滿足OSHA標準。噪聲(sheng)源(yuan)至接受者應作好隔離，建立切實(shi)可行的(de)目標，測(ce)(ce)量和預測(ce)(ce)噪聲(sheng)級別，評估(gu)消噪需求(qiu)。有(you)效的(de)消噪取決于墻壁(bi)硬度、有(you)效的(de)開闊(kuo)區域、可見(jian)的(de)噪聲(sheng)通道、所使用的(de)吸音材料(liao)、噪聲(sheng)反射和噪聲(sheng)泄漏等。好的(de)凈音型外(wai)罩通常減(jian)少空氣流過外(wai)罩。

現場消噪的措施有：

①增(zeng)加接受(shou)距(ju)離。據快速(su)估算，距(ju)離增(zeng)加2倍，噪聲減少6dB（A）。

②加入高密度吸音材(cai)料，改變噪聲(sheng)方向，注意(yi)較硬的反射表面。據(ju)快(kuai)速估(gu)算(suan)，2個(ge)相同的反射墻會增加噪聲(sheng)3dB（A）。

總(zong)之，要隔離(li)機組的一切。