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請聽我說:柴油發(fā)電機組的歷史故事
如果用簡單方式看待歷史,那么組成歷史的僅僅包括年代、河南商丘本地人名、河南商丘本地故事三個要素。雖然時間跨度沖淡他的年代和故事,但他應(yīng)該感到欣慰,因為至少他的名字得以流傳。魯?shù)婪颉さ屹悹?RudoflDiesel)一個永遠(yuǎn)不會被忘卻的名字。
命運多篤的發(fā)明家
在科學(xué)史上,人們總是會對那種無心插柳卻一舉成功的故事津津樂道,比如倫琴射線、河南商丘本地青霉素、河南商丘本地宇宙微波背景輻射等等。當(dāng)然能有上述的成就固然可敬,但還有一種同樣可敬的人:他們在有生之年不斷探索,但成就卻不被世人承認(rèn),直到多年之后他們的成就才發(fā)揚光大。柴油機的發(fā)明者魯?shù)婪?狄賽爾就是這樣的一個人。
狄賽爾1858年出生在法國巴黎,他的父親是德國奧古斯堡的精制皮革制造商。成年之后,狄賽爾進(jìn)入了德國的慕尼黑技術(shù)大學(xué)攻讀。就在他讀大學(xué)期間的1876年,德國人奧托研制成功了 臺4沖程煤氣發(fā)動機,這是法國技師羅夏內(nèi)燃機理論 次得到實際運用。這一成就鼓舞了當(dāng)時從事機械動力研究的許多工程師,這其中既包括后來汽車的發(fā)明者卡爾·奔馳和戈特利普·戴姆勒,也包括對機器動力十分有興趣的年輕人狄賽爾。
與致力于改造奧托發(fā)動機的奔馳和戴姆勒不同,狄賽爾的想法更為超前,他想完全舍去發(fā)動機中的點火系統(tǒng),靠壓縮空氣發(fā)熱,噴入燃料后自燃做功,這種方式完全區(qū)別于吸入燃?xì)饣旌蠚恻c燃做功的方式,后人稱狄賽爾的原理為“壓縮式內(nèi)燃機”原理。當(dāng)然狄賽爾產(chǎn)生這樣的設(shè)想也并不是空穴來風(fēng),因為當(dāng)時并沒有發(fā)明分電器和高壓點火線圈,點火裝置非常簡陋和不穩(wěn)定,狄賽爾想跳過這個技術(shù)障礙完全是可以理解的。不久,他在法國人約瑟夫·莫勒特(JosephMollet)發(fā)明的氣動打火機上找到了靈感,并堅持不懈的探索下去。
狄賽爾沒有料到,他的想法實現(xiàn)起來遠(yuǎn)遠(yuǎn)比發(fā)明點火系統(tǒng)復(fù)雜的多,他所遇到的 個就是燃料問題。常用的汽油非常活躍,也非常容易點燃,但汽油卻不能適應(yīng)有很高的壓縮比的壓燃式發(fā)動機,一旦把汽油霧化噴入含有高溫、河南商丘本地高壓空氣的燃燒室,就會發(fā)生猛烈的敲缸甚至爆炸。舍去汽油是必然的,狄賽爾創(chuàng)造性把他的目標(biāo)指向了植物油。經(jīng)過一系列試驗,對于植物油的嘗試也失敗了,但他是 個把植物油料引入內(nèi)燃機的人,因而近現(xiàn)代鼓吹“綠色燃料”者都把狄賽爾尊為鼻祖。
終燃料選擇鎖定在了石油裂解產(chǎn)物中一直未被重視的柴油上。柴油相對于汽油來說性質(zhì)非常穩(wěn)定,比較難于點燃,同時柴油一旦點燃會冒出大量的黑煙,因而它又不能像煤油那樣用作照明。但柴油穩(wěn)定的特性卻恰恰適合于壓燃式內(nèi)燃機,在壓縮比非常高的情況下柴油也不會出現(xiàn)爆震,這正是狄賽爾所需要的。經(jīng)過近20年的潛心研究,狄賽爾終于在1892年試制成了 臺壓燃式內(nèi)燃機,也就是柴油機。
這臺柴油機用汽缸吸入純空氣,再用活塞強力壓縮,使空氣體積縮小到15倍左右,溫度上升到500—700度,然后用壓縮空氣把霧狀柴油噴入汽缸,與缸中高溫純空氣混合,由于汽缸這是已經(jīng)有了較高的溫度,因而柴油噴入后自行燃燒做功。1892年2月27日,狄賽爾取得了此項技術(shù)的 。
柴油機的 特點是省油,熱效率高,但狄賽爾初試制的柴油機卻很不穩(wěn)定,1894年,狄賽爾改進(jìn)了柴油機并使其能運行1分鐘左右,盡管他的柴油機還并不穩(wěn)定,但狄賽爾卻迫不及待的把它投入了商業(yè)生產(chǎn),因為他的競爭對手早在1886年就把汽油機安裝車輛上,而8年之后,汽油機汽車已經(jīng)投入了商業(yè)運作。這位只了解技術(shù)并不了解商業(yè)運作的發(fā)明家犯下了一生中 的一次錯誤,他急于推向市場的20臺柴油機由于技術(shù)不過關(guān),紛紛遭到了退貨,這不但給了他巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),更重要是影響了柴油機在公眾的印象,在隨后的幾年里幾乎沒有廠家或個人樂意裝配柴油機。沒有了資金來源又負(fù)債累累,這就使得狄賽爾的晚年陷入了極端貧困。1913年10月29日,55歲的狄賽爾獨自一人呆站在橫渡英吉利海峽的輪船甲板上,被巨浪卷入了大海(多數(shù)歷史學(xué)家認(rèn)為狄賽爾是跳海自盡的)。為了紀(jì)念狄賽爾,人們把柴油發(fā)動機命名為Diesel。
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柴油發(fā)電機組余熱的利用
柴油發(fā)電機組余熱轉(zhuǎn)化問題一直深受行業(yè)內(nèi)的關(guān)注,隨著發(fā)電機組技術(shù)研究的進(jìn)步,人們已經(jīng)研究出如何合理利用發(fā)電機組余熱方法,下面由維曼發(fā)電機出租租賃為大家介紹一下這項技術(shù):
一、河南商丘附近缸套余熱利用機組
缸套余熱利用機組能把燃料利用率理論上提高到70%左右。缸套余熱利用機組采用兩套冷卻系統(tǒng)(亦稱雙循環(huán)機組),一套是原有的冷卻水箱、河南商丘附近另一套是改造后的熱交換器,兩套冷卻系統(tǒng)由控制系統(tǒng)根據(jù)機組運行情況切換。當(dāng)需要供暖或是需要供應(yīng)熱水時,通過熱交換器把缸套內(nèi)水的熱量傳遞到外部循環(huán)水中加以利用。控制系統(tǒng)由公司自主研發(fā),實現(xiàn)兩種冷卻方式的自動切換,對發(fā)電機組、河南商丘附近發(fā)動機、河南商丘附近發(fā)電機有報警保護(hù)作用。
二、河南商丘附近尾氣余熱利用機組
尾氣余熱利用機組把能機組燃料利用率理論上提高到90%左右。尾氣余熱利用機組是在雙循環(huán)機組的基礎(chǔ)上加裝一個熱交換器,此熱交換器的功能是把尾氣中的熱量傳遞到外部循環(huán)水中。在熱交換器循環(huán)系統(tǒng)中缸套中冷卻水的熱量和廢氣中的熱量通過不同的兩個熱交換器傳遞到外部循環(huán)水中。控制系統(tǒng)基本原理同雙循環(huán)機組,對柴油機也有可靠保護(hù)功能。
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發(fā)電機逆功率保護(hù)學(xué)習(xí)
發(fā)電機逆功率保護(hù)
發(fā)電機逆功率保護(hù)又稱功率方向保護(hù)。一般而言,發(fā)電機的功率方向應(yīng)該為由發(fā)電機流向母線,但是當(dāng)發(fā)電機失磁或其他某種原因,發(fā)電機有可能變?yōu)殡妱訖C運行,即從系統(tǒng)中吸取有功功率。這就是逆功率。當(dāng)逆功率達(dá)到一定值時,發(fā)電機的保護(hù)動作,或動作于發(fā)信號或動作于跳閘。
1、河南商丘概述說明
并網(wǎng)運行的汽輪發(fā)電機,在汽輪機的主汽門關(guān)閉之后,便作為同步電動機運行:吸收有功功率而拖著汽輪機轉(zhuǎn)動,可向系統(tǒng)發(fā)出無功功率。由于汽輪機主汽門已關(guān)閉,汽機尾部葉片與殘留蒸汽產(chǎn)生摩擦而形成鼓風(fēng)損耗,長期運行過熱而損壞。燃?xì)廨啓C和水輪機也主要是對原動機的損害。發(fā)電機逆功率保護(hù)主要保護(hù)汽輪機不受損害。
對汽輪機逆功率保護(hù)的整定計算,就是要確定該保護(hù)的動作功率Pdz及動作延時t。
1、河南商丘動作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機逆功率保護(hù)的動作功率可按下式計算:Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護(hù)的動作功率 Krel-可靠系數(shù),取0.8 P1-主汽門關(guān)閉后,汽輪機維持同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)所消耗的功率,該功率的大小除與汽輪機的結(jié)構(gòu)及容量有關(guān)之外,還與汽輪發(fā)電機的主蒸汽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(管道結(jié)構(gòu)及有無旁路管道等)有關(guān),一般取額定功率的1.5~2% η-發(fā)電機拖動汽輪發(fā)電機旋轉(zhuǎn)時的效率,取0.98~0.99 所以:Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-發(fā)電機的額定功率。 實際中,Pdz=可取1~1.5%PN。
2、河南商丘動作延時發(fā)電機逆功率保護(hù)的動作延時,應(yīng)按照汽輪發(fā)電機主汽門關(guān)閉后允許運行的時間來整定,該允許時間一般為10~15min。計算及運行實踐表明,當(dāng)汽輪機蒸汽系統(tǒng)有旁路管道時,允許運行時間還要長一些。 因此,若按照汽輪機主汽門關(guān)閉之后允許運行的時間來整定保護(hù)的動作延時,可取5~10min。動作后作用于解列滅磁。
另外,投運的大型汽輪發(fā)電機,多采用逆功率保護(hù)去啟動程序跳閘回路,此時,動作時間通常取1~2s。 對于程控逆功率保護(hù),由于動作時間短,在主汽門點閉后很短的時間內(nèi),由于汽輪機及發(fā)電機的慣性,實際逆功率可能很小,因此逆功率的定值不應(yīng)大于1%PN。
2、河南商丘原理介紹
當(dāng)發(fā)電機出現(xiàn)逆功率(外部功率指向發(fā)電機,也就是發(fā)電機變成電動機工況),逆功率保護(hù)動作斷路器跳閘。需要采集三相電壓和二相電流信號。
由于一次能源形態(tài)的不同,可以制成不同的發(fā)電機。利用水利資源和水輪機配合,可以制成水輪發(fā)電機;由于水庫容量和水頭落差高低不同,可以制成容量和轉(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機。利用煤、河南商丘石油等資源,和鍋爐,渦輪蒸汽機配合,可以制成汽輪發(fā)電機,這種發(fā)電機多為高速電機(3000rpm)。 此外還有利用太陽能、河南商丘風(fēng)能、河南商丘原子能、河南商丘地?zé)帷⒑幽仙糖鸪毕⒑幽仙糖鹕锬艿饶芰康母黝惏l(fā)電機。 此外,由于發(fā)電機工作原理不同又分作直流發(fā)電機,異步發(fā)電機和同步發(fā)電機。在廣泛使用的大型發(fā)電機都是同步發(fā)電機。
何為逆功率?
眾所周知,發(fā)電機的功率方向應(yīng)該由發(fā)電機方向流向系統(tǒng)方向。但由于某種原因,當(dāng)汽輪機失去原動力,而發(fā)電機出口開關(guān)又未能跳閘,則功率方向變?yōu)橛上到y(tǒng)流向發(fā)電機,即發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C在運行。此時發(fā)電機從系統(tǒng)中吸取有功功率,此即為逆功率。
逆功率的危害
發(fā)電機逆功率保護(hù)是汽輪機由于某種原因?qū)е轮髌T關(guān)閉而失去原動力時,發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C帶動汽輪機旋轉(zhuǎn),汽輪機葉片在無蒸汽情況下高速旋轉(zhuǎn)會引起鼓風(fēng)摩擦,特別是在末級葉片可能會引起過熱,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子葉片的損壞事故。
所以說逆功率保護(hù)實則是對汽輪機無蒸汽運行的保護(hù)。
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