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關(guān)于湖南婁底柴油發(fā)電機組節(jié)能與環(huán)保總述
標準GB/T2820.1一1997《往復式內(nèi)燃機驅(qū)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(guān)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(shù)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(shù)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(shù)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(guān)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(zhì)濃度
有相應要求時,電站排出的有害物質(zhì)允許濃度按產(chǎn)品技術(shù)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(shù)條件的規(guī)定。
煙度要求:因湖南婁底柴油發(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湖南婁底柴油發(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湖南婁底柴油發(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。
煙度是表征湖南婁底柴油發(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湖南婁底柴油發(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(zhuǎn)時,振動、噪聲、排放和輻射等是相互關(guān)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(guān)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)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,解決湖南婁底柴油發(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(zhì)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。對于湖南婁底柴油發(fā)電機組來講突出的環(huán)保問題是振動、噪聲和廢氣。
發(fā)電機如何不使用電子調(diào)速器控制電路
如果不使用電子轉(zhuǎn)速控制器,柴油機引擎控制器也可直接控制RSV機械調(diào)速器以實現(xiàn)機組起動和調(diào)速,此種情形控制的二位式電磁執(zhí)行機構(gòu)與RSV調(diào)速器調(diào)速手柄連接。不使用電子調(diào)速器的康明斯機組控制電路。
起動時,接通電源開關(guān),按下啟動按鈕,端子輸入低電平,觸發(fā)T-P進入起動狀態(tài);端子、輸出低電平,使繼電器、線圈獲得工作電壓。
J1的常開觸點接通,初始供油繼電器RS2線圈得電,R52常開觸點接通,電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的起動線圈得電,將調(diào)速手柄拉至起動工況位置;同時J1使起動繼電器RS1線圈得電吸合,RSI常開觸點接通,起動機吸合繼電器J線圈得電,接通起動機M的電磁開關(guān)及其電路,起動電動機運轉(zhuǎn),帶動柴油機起動。
J2的常開觸點接通,使延時繼電器KT1得電,經(jīng)過設定的延遲時間后,其常開觸點將閉合,使電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的全速線圈得電,柴油機起動后能進入全速運行狀態(tài)。全速線圈得電時間應在起動程序結(jié)束前。
起動機轉(zhuǎn)動并使柴油機轉(zhuǎn)速超過300r/min時(或達到機組設定的起動時間),T-P使6
端輸出高電平,J1失電斷開其常開觸點,起動繼電器RSI和初始供油繼電器RS2失電斷開,起動電動機吸合繼電器J失電,起動機與柴油機飛輪分離。同時,電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的起動線圈也失電,柴油機在電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的全速線圈控制下使調(diào)速手柄處于標定轉(zhuǎn)速位置,柴油機起動成功并進入標定轉(zhuǎn)速運行狀態(tài)。
由上述過程可知,KT1延時時間必須早于T-P表的起動程序的結(jié)束時間,否則T-P表在結(jié)束起動程序并斷掉電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC起動線圈的供電時,DTC將無電磁吸力而使柴油機停機。
停機時,按下停機按鈕STOP,T-P表的19端子輸入低電平,T-P進入關(guān)機程序,端子7由低電平變?yōu)楦唠娖剑^電器J2線圈失電,其觸點斷開,延時繼電器KT1失電,KT1觸點斷開DTC的全速線圈供電,DTC失去電磁力而在復位彈簧作用下使RSV調(diào)速器調(diào)速手柄處于停機位置,柴油機停機。
由此可見,在該控制方式,T-P表的噴油泵控制輸出端口7不再用于電子調(diào)速控制器ESD5500E的工作電壓控制,而是直接用于電磁執(zhí)行機構(gòu)的控制,通過與RSV機械調(diào)速器的配合實現(xiàn)起動過程和調(diào)速過程。電磁執(zhí)行機構(gòu)改變調(diào)速手柄的位置實際上改變的是RSV調(diào)速器的彈簧張力和轉(zhuǎn)速設定值。同時,柴油機直接從起動狀態(tài)進入高速控制狀態(tài),控制過程不盡合理。
應急控制電路主要由鑰匙開關(guān)DS,柴油機參數(shù)表及傳感器等組成。將DS旋至“工作”位置時,①、②端子接通,電磁執(zhí)行器DCT中的全速線圈得電,其阻值較大,產(chǎn)生的吸力不足以使其動作。將DS旋至“起動”位置時,①、②、③端子均接通,繼電器RS1得電,常開觸點閉們接通起動電動機電路,柴油機起動。同時,RS2得電,觸點閉合,DCT起動線圈也得電,執(zhí)行機構(gòu)在電磁吸力的作用下將油量控制齒桿拉至起動供油量位置。柴油機起動后,DS回復至正作狀態(tài),此時執(zhí)行機構(gòu)被全速線圈產(chǎn)生的吸力使其保持在標定轉(zhuǎn)速位置,柴油機工作在標定轉(zhuǎn)速。將DS旋到“停機”位置時,全速線圈失電,電磁執(zhí)行器在彈簧的作用下將油量控制機構(gòu)拉至停止供油位置,機組停機。
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