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關于柴油發(fā)電機組節(jié)能與環(huán)保總述
標準GB/T2820.1一1997《往復式內燃機驅動的交流發(fā)電機組》第1部分標準9排放中規(guī)定:“當發(fā)電機組運行時,會產(chǎn)生包括噪聲、振動、熱輻射、廢氣和電磁干擾等排放物。任何有關保護環(huán)境和人員與的適用法規(guī)由制造廠和用戶商定產(chǎn)品性能要求時考慮?!杯h(huán)保機組定義:將同時考慮到噪聲、振動、熱輻射,廢氣和電磁干擾等排放物對環(huán)境因素有影響的機組稱為環(huán)保機組。
國標對環(huán)保機組要求:振動小、噪聲低、電磁輻射低、熱輻射小、排放污染輕。
另外 標準GB/2819一1995《移動電站通用技術條件》(Mobileelectricpowerplant,Specificationfor)對環(huán)境污染做了一定的限定。其中第4.9條污染環(huán)境的限值中有相應的規(guī)定。
1)振動
電站應根據(jù)需要設置減震裝置;電站運行時振動的單振幅應不大于0.3mm或0.5mm;使用增壓柴油機、單缸和兩缸柴油機、單缸汽油機的電站,其振幅值應符合產(chǎn)品技術條件的規(guī)定。
2)噪聲
電站的噪聲允許值應符合噪聲允許值中的規(guī)定,增壓柴油機組電站和低噪聲電站的允許值按產(chǎn)品技術條件的規(guī)定執(zhí)行。
3)無線電干擾
對有抑制無線電干擾要求的電站,應有抑制無線電干擾的措施,其干擾值不大于有關標準中的規(guī)定值。頻率為0.15~3000MHz;端子干擾電壓為3000μv~400μv;干擾場強為100~50μV/m。
4)有害物質濃度
有相應要求時,電站排出的有害物質允許濃度按產(chǎn)品技術條件的規(guī)定。
5)煙度
有相應要求時,電站的排氣煙度按產(chǎn)品技術條件的規(guī)定。
煙度要求:因柴油發(fā)電機排氣量較汽油機排氣量要大,而且排煙問題較嚴重。下面針對機組原動機為柴油發(fā)電機的電源車輛來討論。排煙是由于不完全燃燒所得到的懸浮在柴油發(fā)電機排氣中可見的白色、藍色、黑色顆粒物。白色通常由水蒸氣或液體燃料蒸汽凝聚而成:藍色通常是因燃料或機油不完全燃燒所得到的微粒:黑色主要由炭粒組成,其顆粒尺寸常小于1μm。這些排出的顆粒物能夠吸收、反射和折射光線。
煙度是表征柴油發(fā)電機排氣中顆粒物濃度的參量。煙度是指容量排氣所透過的濾紙的染黑度。
我國對不同排氣量的柴油發(fā)電機排氣煙度允許值為4.5~4.0波許單位。通常規(guī)定白色濾紙的吸光率為0波許單位,全黑濾紙的吸光率為10波許單位,0~10均勻分度。
機組運轉時,振動、噪聲、排放和輻射等是相互關聯(lián)的。發(fā)電機組是一個大型供電系統(tǒng),它由若干分系統(tǒng)組成,各系統(tǒng)之間是相互關聯(lián)的。在分析與研究環(huán)保問題時,同時應與機組發(fā)動機燃料、燃燒、配氣、機械運轉等環(huán)節(jié)相聯(lián)系。另外,這些對環(huán)境有影響的因素又是互相聯(lián)系的。機組運轉就必然的有振動,振動自然就會產(chǎn)生噪聲;燃料燃燒必然產(chǎn)生熱量、廢氣和燃燒噪聲;熱量的產(chǎn)生必然有熱輻射;由于燃料的燃燒不完全和雜質等,就必然產(chǎn)生空氣污染問題,即使是完全燃燒生成大量的C02,對環(huán)境也有較大影響。由于發(fā)電機組中發(fā)電機是電磁機械,因而就必然有電磁輻射,形成對其他電子設備的電磁干擾。因而,解決柴油發(fā)電機組環(huán)保問題時,應該用互相聯(lián)系的觀點來研究機組環(huán)保問題。例如:在機組設計隔聲罩時同時考慮電磁屏蔽。如用帶夾層的雙層或多層金屬外殼制造聲罩,中間有水或其他介質冷卻,既可以隔聲,也可以進行電磁屏蔽,還可以有效降低熱輻射。同時增強了機組在風沙、大雨、高溫、嚴寒等惡劣環(huán)境下的供電能力。對于柴油發(fā)電機組來講突出的環(huán)保問題是振動、噪聲和廢氣。
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柴油發(fā)電機組的壓縮比
壓縮比為柴油發(fā)電機組氣缸總容積與燃燒室容積之比,它的變化,不僅影響柴油機的動力性和經(jīng)濟性,而且影響其啟動性能。在設計時每臺柴油機都規(guī)定了一個 壓縮比,但在使用中,由于各種相關因素的影響,其壓縮比往往會降低?,F(xiàn)將壓縮比降低的主要原因以及維修過程中應注意的一些問題簡述如下:
一、活塞在壓縮終了時的位置偏低
1相關零件變形或主要尺寸極差。例如在磨削曲軸連桿軸頸時,沒有調整好偏心距,使磨削后的曲軸回轉半徑變?。贿B桿彎曲,使連桿大、小端孔中心距縮短;活塞銷座孔鉸偏,使活塞銷座孔中心線至活塞頂平面距離縮短。這些因素,都會造成活塞在壓縮上止點時的位置下移,壓縮比下降。因此,修理中應遵守操作規(guī)范,保證修理質量;同時在換件時不要忘了檢查,不要錯換或裝用不合格零件。換件時應檢查的內容有:曲軸回轉半徑,連桿大、小端孔的中心距,活塞銷座孔中心線至活塞頂平面的距離,機體上平面與主軸承座孔中心線之間的距離。
2 相關零件配合間隙過大。當曲軸主軸承與主軸頸、連桿軸承與連桿軸頸、連桿襯套與活塞銷或活塞銷與銷座孔的配合間隙過大時,在壓縮過程中,往往會造成活塞上止點的實際位置下移,使壓縮比下降。因此,修理中應將這些配合間隙控制在允許值范圍內。
二、燃燒室容積偏大
1氣缸墊厚度超過設計要求,或人為地增加了缸墊厚度。此時應更換符合要求的缸墊。
2氣門與氣門座嚴重磨損,氣門下沉量過大(甚至超過極限值)。此時應更換氣門與門座圈。
3活塞頂部凹坑(燃燒室的組成部分)燒蝕缺損,或換錯零件,使凹坑容積過大(可用注水對比法檢查)。此時應換用合格的活塞。
4缸蓋上的渦流室燒損,或質量不合格,容積過大(可用注水對比法檢查)。此時應更換合格的缸蓋。
值得一提的是,在以上導致壓縮比下降的諸多因素中,往往單個因素的影響并不大,但多個因素積累疊加時對壓縮比的影響就大了。如上所述,為了使柴油機的壓縮比能控制在規(guī)定的范圍內,關鍵在于提高修理質量,做好零件的修理、測量和選配工作,在技術要求允許的范圍內,盡量選用較小的裝配間隙。當柴油機出現(xiàn)啟動困難、功率下降、油耗上升而氣缸密封性、配氣及供油均正常,似乎查不出故障原因時,不要忽視對壓縮比的檢查。
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