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康明斯柴油發電機組的耗量特性
在滿足電力網絡負荷平衡的前提下,柴油發電機組 負荷分配指的是通過有計劃的安排各個柴油發電機組的出力,使得整體的柴油的消耗油量變得小,讓成本達到少,進而整個發電廠的效率與收益。柴油發電機組一般是通過在氣缸中燃燒柴油,然后借助轉化的爆炸動力來推動柴油機的運作,柴油發電機再帶動與其相關聯的發電機發電,完成整個電力生產環節。因為柴油發電機的做功的數量很大程度上取決于燃油消耗的數量,而柴油發電機的進氣量又規定了柴油發電機組出力的大小,由于負荷時刻在波動,為了保證康明斯柴油發電機組在任何時刻達到經濟工況,必須對康明斯柴油發電機組的動力特性進行準確的模擬。即確定康明斯柴油發電機組的耗油量特性。
柴油發電機組發出的功率,與柴油發電機組消耗的柴油等的關系形成柴油發電機組的耗油量特性曲線。而柴油發電機組的這一曲線是電力柴油發電機組 負荷分配問題的基本參數,終結果與耗油量特性曲線的正確率有密切的關系。因此在負荷優化分配中,通過分析計算得到柴油發電機組的耗油量特性是必不可少的步驟。
研究柴油發電機組的耗油量特性的參數,必須先對火力電柴油發電機組的參數進行了解,單元柴油發電機組的燃油的使用量B與發電機有功功率P之間的關系比較復雜,主要取決于柴油發電機組本身的特點,同時還受到所處環境溫度,水介質溫度,大氣壓等因素影響。康明斯柴油發電機組由于其自身特點,其啟動過程耗時較長,由此有時連續優化過程中需要考慮柴油發電機組的啟停成本;柴油發電機組在低負荷狀態下,為了保證鍋爐燃油的穩定燃燒需要進行投油穩燃。如果綜合考慮這些成本,會使得柴油發電機組的燃油耗油量B與出力P之間的關系和規律變得難以分析。限于篇幅,本文只討論康明斯柴油發電機組在穩定負荷下的耗油量特性關系,即不考慮柴油發電機組的啟停成本,但是對于柴油發電機組的出力范圍進行考慮,可有效避免柴油發電機組在低出力工況下運行。這些簡化并不影響結論的正確性。
此時,單元柴油發電機組的耗油量特性可以表示為:
B=F(P)
式中B為燃油消耗油量,即每小時燃油的標準柴油耗油量(單位:t/h);P為發電機有功功率(單位:MW)。
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柴油機活塞環的介紹說明
柴油機活塞環游三道河一道油環。 道氣環由可鍛鑄鐵制成,斷面為梯形,與氣缸接觸的環表面為筒形并鍍鉻。這種環為筒面梯形環,其主要特點是活塞環的外圈表面制成凸圓弧形。運轉良好的活塞環,使用后的環周表面多呈現圓弧形,所以新環也可加工成這樣的形狀。筒面梯形環的優點是:當活塞上下運行時都可以形成楔形油膜,保證良好的潤滑;環面和缸壁是圓弧接觸,能很好地適應活塞擺動;環與氣缸接觸面極小,有利于密封;工作時環隙變化,環與環槽的相對運動可防止環積炭結膠,密封性好 ,耐磨,壽命長。
第二道氣環由球墨鑄鐵制成,斷面為梯形扭曲面,環外表面有2°錐角,。
這種環工作時扭曲,扭曲后環與環槽上下側面為線接觸。其特點是,密封性好,并可減輕對環槽的沖擊;環扭曲后,以底棱邊和缸壁接觸,再加上環外面呈錐形,這就能改善磨合狀況并使活塞下行時刮油作用良好,活塞上行時易于在氣缸壁上行程油膜,從而提高其耐磨性。除此外,還具有上述梯形環的優點。
第三道氣環的材料亦為球墨鑄鐵,斷面為梯形扭曲面,與港幣接觸面呈2°錐角。
在安裝上述活塞環時,都需特別注意,切勿裝反,否則會引起機油消耗量劇增。氣環上標有記號或“TOP”字樣的活塞環,安裝時應將記號或“TOP”的一面朝向活塞頂,不可裝反。
油環為合金鑄鐵制成,兩面有較大的倒角,與缸壁相接觸的環外表面鍍鉻,在油環的內面安裝有螺旋彈簧脹圈。
這種環可提高環的徑向壓力,保證油環與氣缸壁之間均勻而穩定的貼合,特別是當環外圓磨損時,彈力不會急劇下降,所以加強了刮油的能力及工作耐久性。兩件組合或刮油環裝上后,脹圈的開口于油環的開口應當相隔180°。安裝活塞環時,各活塞環開口不得對準活塞銷軸線方向,并且應相互錯開。
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常見功率(千瓦)范圍:50KW,100KW,150KW,200KW,250KW,300KW,400KW,500KW,800KW,1000KW等功率段。
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柴油機為什么冒黑煙
柴油機在高負荷時,排氣就容易冒黑煙。黑煙的生成過程,目前還不完全清楚,一般認為當柴油機負荷高時,噴入燃燒室的燃料增多,燃燒室中的溫度又較高,加上柴油機混合氣形成不均勻的特點,這樣就會造成燃燒室內局部地區空氣不足的燃燒,燃料在高溫缺氧的情況下分解,聚合形成炭煙(炭黑)。
炭煙不是純粹的碳,而是一種聚合體,主要成分是碳(85%以上),但還含有少量的氧、陜西安康氫和灰分,并且其成分隨柴油機的負荷不同而有所改變。將黑煙通過過濾器把炭煙收集起來放在電子顯微鏡下觀察,可以看到大的炭煙粒子直徑在0.05μm左右。
柴油機中燃燒的高溫裂解反應是不可避免的,特別是在空間混合燃燒的柴油機中,高溫的氣體包圍著液態的油滴,造成了進行裂解反應有利的條件,燃燒過程的高速攝影證實,在上止點附近都會出現大量的黑煙,但在一般情況下,炭煙都能在隨后的燃燒中找到空氣而完全燃燒,使排氣無黑煙。
但是如果氣缸空氣不足,混合過程進行緩慢,那么由于膨脹而使氣缸溫度下降,則碳不能燃燒而被聚合成炭煙。形成炭煙就使燃燒不完全,柴油機經濟性下降,排溫升高,排氣冒黑煙,燃燒室表面積炭,并使負荷不能再行提高。
積炭還會引起活塞環或活塞卡住、陜西安康氣門咬死等故障。因此不允許柴油機在長時間超負荷的狀態下工作。
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