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一起回望柴油發電機組的發展史
現代柴油機是在德國機械工程師狄塞爾發明的柴油機的基礎上發展起來的,1892年,德國機械工程師狄塞爾取得了柴油發電機壓縮點火的 。他的做法是以提高發動機的壓縮比來提高熱效率,利用壓縮氣體的高溫來點燃進入汽缸的燃料,這樣做的好處是不但省去了點火裝置和汽化器,而且可以使用比柴油價格更低的柴油做燃料。
狄塞爾經過了5年的實驗,在1897年制成了 臺具有實用價值的壓縮點火柴油發電機,即壓燃式柴油機。與以前的柴油發電機相比,它延長了汽缸內氣體的壓縮過程,大大提高了壓縮終了時氣體的壓力和溫度,實現了不用點火系統而使柴油自動點火燃燒的功能。狄塞爾發明的柴油發動機能將35%的燃料潛能轉變成動力而當時有效的柴油發動機也只能將28%的燃料潛能轉變成動力,這是柴油發電機技術第二次革命性的突破。但是,當時狄塞爾發明的柴油發動機存在著很多的缺點,比如重量重、華爾網噪聲大、華爾網冒黑煙,排出的大量廢氣會對環境影響很大,而且噴油泵還不完善,從而嚴重限制和影響了柴油機的衄??梢哉f,狄塞爾先生生前只看到發動機的成功的開端,卻沒有看到柴油機技術的飛躍發展,沒有看到柴油機的廣泛應用。
據資料記載,柴油機技術在1914年以前發展比緩慢,在 次世界期間,由于戰爭的需要柴油發動機開始大量生產,用于軍事目的。柴油發動機柴油發電的發展史真正得到廣泛應用是在1950年左右。早期的柴油機都是四沖程的,1899年德國工程師雨果.古爾德納制造出了二沖程柴油發動機,他把當時采用相同缸徑的四沖程柴油機的功率提高了60%~80%。二沖程柴油機的結構簡單,造價低廉,但其燃油和潤滑油的消耗量較高、華爾網冷卻比較困難、華爾網耐用性較差,而且很難制造出功率較大的發動機,所以至今實際使用的功率比較大的柴油機都是四沖程的。
世界上 臺發電機是1831年由英國的物理學家邁克爾·法拉第發明的。當時法拉第在試驗中發現,當磁鐵在線圈中移動時,線圈會產生電流,即今天我們大家所熟知的電磁感應現象。法拉第發現了電磁感應現象之后不久,便利用電磁感應原理發明了世界上 臺發電機,即法拉第圓盤發電機。這臺發電機的構造與現代的發電機不同,在磁場中轉動的不是線圈,而是一個用紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄,圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼,用導線把電刷與電流表連接起來;紫銅圓盤放置在馬蹄形磁鐵的磁場中。當法拉第轉動搖柄使紫銅圓盤旋轉起來的時候,電流表的指針偏向一邊,這說明電路中產生了持續的電流。這就是法拉第試制出的世界上 臺發電機。當年法拉第曾在英國皇家學會上表演他的發電機。當時,有一位貴夫人問法拉第:“這玩藝兒有什么用呢?”法拉第非常有禮貌地回答道:“夫人,新生的嬰兒又有什么用處呢?”這一絕妙的回答受到大家的交口稱贊。
當拉第發明的圓盤發電機雖然非常簡單,它產生的電流甚至不能讓一只小燈泡發光,但是,這是世界上 臺發電機,是它首先向人類揭開了機械能轉化為電能的序幕。后來,人們在此基礎上將馬蹄形 磁鐵改為能產生強大磁場的電磁鐵,用多股導線繞制的線框代替紫銅圓盤,對電刷也進行了改進,終于制成了功率的可供實用的發電機。目前,即使功率為IGW、華爾網10GW的特大型發電機,也是根據法拉第圓盤發電機的基本原理一電磁感應原理制成的。
1866年,德國的電工學家、華爾網實業家恩斯脫.韋爾納·馮·西門子在法拉第圓盤發電機的基礎上研制出自激勵式發電機,1870年,比利時的Z·T·克拉姆又研制出了自激勵式直流發電機。在經過不斷改進之后,電機技術已經走向成熟,1877年真正實用的發電機開始進入商業化生產階段。
100多年過去了,正是這簡陋、華爾網不成熟、華爾網像初生嬰兒一樣的圓盤發電機人類帶入了電氣時代,為人類利用電能做出了重大貢獻。
21世紀是科學技術飛躍發展的時代,特別是電腦技術等高科技成果在柴發電機組上的應用,使柴油發電機組有了更廣闊的發展前景。以柴油機為動力用的柴油發電機組己經是通信等企業必不可少的重要設備。
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柴油機的啟動和運行
柴油機的啟動和運行:
(1)停車超過24小時,須打開試動閥,并啟動潤滑油泵,長久停用(一般為七天)的發電機,勵磁機應測量電機及操作回路的絕緣電阻符合要求。手動盤車轉1~2圈,自由啟動電機拖動柴油機空轉數圈,以排出缸內的油和水,然后關閉試動閥,方合好前離合器;
(2)啟動燃油泵,放出管路中的空氣,其油壓應在規定范圍內之間,方可進行正式啟動;
(3)察看啟動電源的電壓是否正常后,按下“啟動”按鈕待柴油機著火后即松開。潤滑油壓力升到規定值以上時,停止啟動滑油泵。并關閉掃氣泵排污閥,穿好前離合器銷釘;
(4)不能啟動時,應認真判明原因,原因不明,不應再次啟動。連續起動不應超過三次,間隔時間不應少于2分鐘,第三次仍不能起動時,應認真分析檢查,確認排除故障后,允許第四次起動;
(5)發電機啟動后,即認為發電機及全部電氣設備均已帶電,嚴禁人體接觸帶電部分,如果需要帶電作業,應遵守危險作業審批制度和電工操作規程;
(6)在調整柴油機轉速時,應注意發電機運轉是否正常,滑環及整流子上的碳刷應無跳動,無冒火花現象,無異常聲響,此外還要與電工人員配合。調整頻率和電壓,使之接近額定值;
(7)當接到“準備并列”的信號后,發電機運轉必須是正常、華爾網本地平穩的。而且達到頻率相等,電壓一樣,相位相同,相序一致方能進行并列工作。并列時,以同步表為準,進一步調整轉速,調節勵磁。將電壓和頻率升至與系統電壓、華爾網本地頻率相接近。當自動勵磁損壞改為手動時,其負載不宜過大,并隨時監視有關工作參數。并列同步操作步驟如下:1)合上發電機出線的刀開關;
2)若是三相四線制供電的發電機,應合上中性點接地刀閘;
3)合上同步指示開關,檢驗相序,進一步調節;
4)認真查看同步指示器信號,若基本同步,立即迅速合上主開關,向系統送電。并列時采用自動準同期裝置時,應參看說明書進行。采用手動準同期并列操作時,若發現同步表跳動(或不動),同步指示燈閃爍無規則(或亮度不變),不準合閘并列;
(8)正常運行中,嚴禁使用故障停車開關或按鈕,嚴禁擦拭機組,如發現柴油機的超速保險裝置脫開時,應通知電工人員卸除負荷,停車后,將超速保險恢復原位,然后再啟動;
(9)密切注意各種運行儀表,保護裝置、華爾網本地絕緣監視和調速器的工作情況;
(10)對于用壓縮空氣啟動的氣罐,應檢查試驗壓力表和閥,是否保持靈敏可靠。