柴油发电机组介绍.ppt
柴油发电机组介绍,内容提要,柴油发电机组概述柴油机的主要部件及工作原理柴油发动机各系统介绍发电机介绍,一、柴油发电机组概述,1、柴油发电机组的性质,柴油发电机组是一种能源转换设备。化学能热能机械能电能 燃油是其原料，电能是其产品。柴油发电机组是一种机电一体化设备，它是由柴油发动机、交流发电机和控制系统这三大部件组成，其技术涉及到机械动力学、电学和自动化控制等各个领域。柴油发电机组是一种成套设备，它是由一些独立的部件组合而成，并且这些独立部件的品质和性能对整个系统的质量有着重要的影响。,行业概况,柴油发电机组由发动机、发电机、控制系统及一些附件组成！一个油机上应该有三个铭牌，机组铭牌，发动机和发电机铭牌,行业概况,常见的机组厂家：科泰、科勒、卡特、康明斯、辛普森、威尔逊。厂家所用的发动机主要有：MTU(奔驰)、perkins（帕金斯）、cummins(康明斯)、Mitsubishi(三菱）、Caterpillar（卡特）、DEUTZ（道依茨）发电机主要有：stamford(斯坦福)、leroy somer(利莱森玛)控制器主要有：科迈、深海、AGC、机组厂家自己生产,行业概况,帕金斯柴油发电机组介绍(劳斯莱斯柴油发电机组)创建于1932年，年产量近40万台发动机。在发电领域，涵盖7KW-1811KW的柴油发电机组都具有卓越的性能、可靠性、耐用性等优点,1998年，帕金斯公司被美车克莱斯勒公司控股，成为卡特集团一成员。,发动机及涡轮机联盟弗里的希哈芬股份有限公司（简称MTU）MTU为戴姆勒-奔驰集团属下公司，是世界领先的柴油发动机制造商，其柴油发动机功率从35kw-9000kw，广泛用于舰船、重型汽车和工程机械、铁路机车。MTU不仅仅制造柴油发动机，还制造面向最终用户的完整成套产品。,行业概况,康明斯 1919年成立，总部设在美国印第安纳州哥伦布市，全球设计和制造553,500马力柴油机的领先企业，全球50马力以上柴油发动机的最大制造商。Chongqing Cummins Engine(CCEC)重庆康明斯发动机有限公司Dongfeng Cummins Engine(DCEC)东风康明斯发动机有限公司Wuxi Newage Alternators无锡新时代交流发电机有限公司,日本三菱重工株式会社成立于1884年，是全球500强企业之一，在通用机械类中名列第二。三菱重工从1917年开始研发、生产柴油发动机及发电机组，功率范围500KW-1600KW。,行业概况,卡特发电机组是卡特彼勒柴油发电机组的简称，卡特彼勒的发动机产品从1931年开始设计生产以来，便取得了领先的优势。50多年的发电设备研制经验令卡特彼勒开发了多种实用的发电机组，提供了高效益的选择和方便的安装。卡特彼勒独家供应全套发动机、发电机及控制系统，能保证产品测试和品质控制的一贯性,道依茨（Deutz）是世界第一台内燃机的生产厂，属于世界一流的柴油发电机组制造厂商之一，创建于1864年，其总部位于德国科隆。道依茨生产的发动机功率范围非常广，从4kw到7600kw，包括风冷柴油机，水冷柴油机和燃气发动机，其中风冷柴油机是同类产品中的王牌。,行业概况,利莱森玛是世界五百强美国艾默生电气公司（EMERSON）全球60大全资子公司之一，为艾默生工业自动化业务下属子公司品牌，公司运营由艾默生电气下属的利莱森玛法国公司负责。总公司于1919年在法国成立，公司员工8700多人，全球5大业务，中国公司于1999年在福州成立，主营三大业务：发电机，马达和减速机。利莱森玛发电机分部生产全球同步产品系列：LSA42.2/43.2/44.2/46.2/47.2/49.1/50.1/50.2/51.2/52.2/53/54；功率范围涵盖10-4000KW,康明斯发电机技术系统（前身为Newage AVK）在英国斯坦福主要生产基地制造电气设备已有近百年的历史。Newage公司于1935年成立于英国曼彻斯特，从事发电机组和空气压缩机的制造，最初的全称为“Northern Electric Wireless And General Engineering Company”，后来与AVK合并。经过上世纪60年代到70年代期间产量的提高和国际销售的扩张、以及80年代到90年代期间的并购和企业重组，Newage一跃成为8kVA到 2000 kVA8发电机产品的世界领先者,行业概况,一、柴油发电机组概述,自备电源 某些用电单位没有网电供应，如海岛、偏远农村、牧区、荒漠高原的军营、工作站、雷达站等。在需要电功率不太大的情况下，柴油发电机组成为自备电源的首选。,2、柴油发电机组的用途,一、柴油发电机组概述,备用电源 备用电源也叫应急电源。主要用途是某些单位已经有了稳定的电源供应，但是为了防止意外情况，如出现电路故障或者不可抗力发生临时停电等，仍然配置自备电源做应急发电使用。使用单位包括：电信行业、银行机场、指挥中心、数据中心、高速公路、高等级宾馆写字楼、医院等等。,2、柴油发电机组的用途,一、柴油发电机组概述,应急电源 移动电源就是没有固定的使用地点，而被到处转移使用的发电设施。柴油发电机组由于其轻便灵活、易操作等特点，而成为移动电源的首选。有自行电源车辆，也有拖车、拖挂等。使用单位大都具有流动工作的性质，如通信应急、油田、地勘、野战、工程抢险等。,2、柴油发电机组的用途,一、柴油发电机组概述,长行机组 柴油发电机组作为备用电源时，对非恒定负载提供连续的电力供应，对连续运行时间没有限制，并允许每12H内有1H超过油机额定功率10%运行。特点：运行时间较长、负载较重，相对于本机极限功率的许多功率被调至较低点。,3、柴油发电机组的分类（按应用类别）,一、柴油发电机组概述,备用机组 柴油发电机组作为备用电源时，对非恒定负载提供连续的电力供应，对连续运行时间没有限制。平均每12小时允许1小时满负载运行,且每年不超过500小时满负载运行 特点：随时保持备用状态，当市电发生故障时开始启动运行，保障电力供应，满足用户的基本生产和生活需要,3、柴油发电机组的分类（按应用类别）,一、柴油发电机组概述,应急机组 柴油发电机组作为应急电源时，适用于对供电质量要求比较高的单位。应急柴油发电机组应能在市电供应突然中断时，迅速的启动运行，并在最短的时间内向负载提供稳定的交流电能。特点：技术先进、自动化程度要求较高。,3、柴油发电机组的分类（按应用类别）,一、柴油发电机组概述,手动机组 操作人员在现场对发电机组进行启动、合闸、调速、分闸、停机等操作。特点：运行时产生的 震动和噪声、油雾和废气对操作人员的身体有不良影响。,3、柴油发电机组的分类（按控制方式）,一、柴油发电机组概述,自动机组 自动机组一般作为备用机组，具有自动启动、自动运行、自动停机等功能。一般配有ATS自动切换系统实现负载在市电供电和油机供电之间的自动切换，保证负载电力的持续供应。特点：减少对操作人员的依赖，缩短负载供电的中断时间。,3、柴油发电机组的分类（按控制方式）,一、柴油发电机组概述,遥控机组 远程监控自动化柴油发电机组，俗称“三摇”机组或带智能接口机组。特点：采用微机控制技术，对柴油发电机组实行全面自动控制。采用RS232或者RS485通信口实现中心站对分散于各处的机组进行实时的遥控、遥信、遥测。,3、柴油发电机组的分类（按控制方式）,一、柴油发电机组概述,基本型机组,3、柴油发电机组的分类（外观构造）,一、柴油发电机组概述,防音型机组,3、柴油发电机组的分类（外观构造）,一、柴油发电机组概述,防音拖车机组,3、柴油发电机组的分类（外观构造）,一、柴油发电机组概述,车载电站,3、柴油发电机组的分类（外观构造）,一、柴油发电机组概述,集装箱式机组,3、柴油发电机组的分类（外观构造）,常规机组结构图,机组控制屏,发电机,带油箱底座,空滤,散热水箱,柴油发动机、三相交流无刷同步发电机控制箱散热水箱燃油箱等组件构成的刚性整体。,4、柴油发电机组结构：,一、柴油发电机组概述,柴油发动机,启动电池,!,蓄电池不能置于地下!以免氢气爆炸,百页窗,百页窗,导风槽,排风喉,Daily,至油罐,燃油泵,减震垫,蓄电池,波纹管,排烟管及消声器的悬挂,排烟管及消声器一定要悬挂于天花,一、柴油发电机组系统介绍,内容提要,柴油发电机组概述柴油机的主要部件及工作原理柴油发动机各系统介绍发电机介绍,二、柴油机的主要部件及工作原理,柴油机是柴油发电机组的动力部分，是内燃机的一种类型，它是将柴油喷射到汽缸内与空气混合，经压缩燃烧释放出能量转变为机械能的热力发动机。一般由机体组、曲轴连杆机构、配气机构进、燃油系统、进排气系统、润滑系统、冷却系统、启动系统和电气系统组成。,1、柴油机的基本知识,二、柴油机的主要部件及工作原理,四冲程发动机的每个工作循环是在活塞上下两次运动，即四个行程中完成的，如图所示：1.进气（充气）冲程：燃油与空气混合的新鲜混合气进入气缸，这时活塞向下运动。2.压缩冲程：随着进气门和排气门关闭，活塞向上运动，可燃混合气被压缩。3.作功冲程：可燃混合气点火燃烧，推动活塞向下运动。4.排气冲程：向上运动的活塞把燃烧后的废气从排气门排出。四冲程发动机的四个冲程作为一个工作循环，在1分钟内重复数千次。四冲程发动机又称为四循环系统也称为奥托循环。,3、四冲程柴油机的工作原理,二、柴油机的主要部件及工作原理,1、有效转矩、有效功率 2、燃油消耗率,2、发动机的主要指标,二、柴油机的主要部件及工作原理,3、排气品质 4、噪声 5、启动性能,二、柴油机的主要部件及工作原理,4、柴油机整体图,二、柴油机的主要部件及工作原理,材料多采用灰铸铁和球墨铸铁制成,5、柴油机机体的主要部件,二、柴油机的主要部件及工作原理,汽缸盖 单缸式汽缸盖和多缸式汽缸盖作用是密封汽缸上部，构成燃烧室。,3、柴油机机体的主要部件,二、柴油机的主要部件及工作原理,油底壳作用是用来储存润滑油，并且回收各摩擦部件循环流回的润滑油。采用钢板冲压或者铝合金制造。也有玻纤和高强度塑料制造的。,3、柴油机机体的主要部件,二、柴油机的主要部件及工作原理,二、柴油机的主要部件及工作原理,汽缸套对活塞起导向作用，一般采用耐热、耐磨合金铸铁制造，内表面次用镀铬提高耐磨性。,3、柴油机机体的主要部件,二、柴油机的主要部件及工作原理,活塞连杆组,3、曲轴连杆机构,二、柴油机的主要部件及工作原理,二、柴油机的主要部件及工作原理,曲轴飞轮组,3、曲轴连杆机构,凸轮轴,气门摇臂,气门顶杆,正时齿轮,中间齿轮,曲轴齿轮,气门导管,二、柴油机的主要部件及工作原理,二、柴油机的主要部件及工作原理,气门组件和气门传动组件,4、配气机构,二、柴油机的主要部件及工作原理,进气系统空气滤清器,3、配气机构,二、柴油机的主要部件及工作原理,排气系统废气涡轮增压器,3、配气机构,内容提要,柴油发电机组概述柴油机的主要部件及工作原理柴油发动机各系统介绍交流同步发电机电气控制系统,柴油发电机组系统介绍,1.2 五大系统：,空气系统燃油系统润滑系统冷却系统电器系统,柴油发电机组系统介绍,作用：尽可能多地向发动机提供清洁的空气，同时排出废气时背压最小。组成：空气滤清器、进气阻力指示器、增压器、中冷器、缸盖气道，排气歧管、消声器和排气管,1.2.1 空气系统,柴油发电机组系统介绍,空气滤清器 滤除空气中的杂质、尘埃，保证进入汽缸空气的清洁度，以延长发动机的使用寿命。进气阻力指示器：用来指示空气滤清器过大的空气阻力，当滤芯被灰尘和油污弄脏时，窗口中的红色标记就逐渐升起，提醒维护人员要及时更换滤芯！,1.2.1 空气系统,柴油发电机组系统介绍,增压器作用：1、提高进气压力，增加进气量，提高发动机功率；2、优化空气燃油混合比，改善燃烧条件，提高燃油经济性，改善 发动机排放 3、保持发动机在较高海拔高度使用时的效率,1.2.1 空气系统,柴油发电机组系统介绍,1.2.1 空气系统,柴油发电机组系统介绍,1.2.1 空气系统,中冷器：作用：中冷器使用在增压发动机上，安装在汽缸盖进气口。在发动机刚起动的时候，用于预热空气。在发动机正常工作后，用于降低增压后的进气温度，增加进气密度，提高进气量，在典型工况能在不增加排量的前提下，提高发动机功率30%组成：由壳体、中冷器芯构成，中冷器芯的管道与发动机的冷却系统连接，当发动机运转时，一部分冷却水流经中冷器芯与增压后的空气进行热交换，从面预热进气或降低进气温度,柴油发电机组系统介绍,消声器作用：消声器是控制空气动力性噪音往外传播的有效设备，在内部作声学处理后，可以大大降低噪音的产生和传播，且不影响气流通过，安装消声器后，设备消声量应达到2040dB（A），主观感觉响度相应降低5090%的效果。,1.2.1 空气系统,柴油发电机组系统介绍,柴油发电机组系统介绍,1.2.2 燃油系统,柴油发电机组系统介绍,作用：1、润滑 2、散热 3、密封 4、清洗组成：油底壳、机油泵、机油冷却器、冷却喷嘴、机油管道、调压阀、机油滤清器等。,1.2.3 润滑系统,柴油发电机组系统介绍,机油泵：单级齿轮泵，为润滑系统提供压力源，由传动齿轮系驱动，且装有高压旁通阀机油冷却器：冷却液与机油交换热量的装置。利用发动机冷却液冷却机油，并使机油温度保持在正常范围呢滤清器 清除杂质，一般是两个并联，一个旁通！,1.2.3 润滑系统,柴油发电机组系统介绍,作用：在柴油机工作时，用来散失发动机多余的热量，保证发动机在一个适当的温度范围内正常工作组成:散热器（水箱）、风扇、水泵、节温器、中冷器，机油冷却器、水滤器和进出水管等零部件,1.2.4 冷却系统,柴油发电机组系统介绍,散热器（水箱）储存冷却液、散失冷却液中多余的热量、减少冷却液中的气泡。水泵：提供压力节温器：根据冷却液温度改变进入发动机循环水量。风扇：提供用来冷却冷却液的空气冷却介质：软化，清洁，防冻，防腐蚀。,1.2.4 冷却系统,柴油发电机组系统介绍,1.2.4 冷却系统,柴油发电机组系统介绍,柴油机电器系统一般为24V系统，柴油机装有交流发电机、起动电机、传感器，调整器，电池，控制器等。,1.2.5 电器系统,一、柴油发电机组系统介绍,常见的发动机调速系统有三类机械调速系统：固定油门大小，发动机喷油量一定，转速在空载时最高，随着负载增加，转速降低。电子调速系统：由转速传感器，执行器，调速板等主要部件组成一个负反馈系统，油门会随负载变化而改变喷油量，转速不会随负载变化而变化，发电机频率不会改变。这种调速系统国内运用最多。电喷调速系统：电喷柴油喷射系统由传感器、ECU(计算机)和执行机构三部分组成.其任务是对喷油系统进行电子控制,实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制.采 用转速、喷油时刻、进气温度、进气压力、燃油温度、冷却水温度等传感器,将实时检测的参数同时输入计算机(ECU),与已储存的设定参数值或参数图谱(MAP图)进行比较,经过处理计算按照最佳值或计算后的目标值把指令送到执行器.执行器根据ECU指令控制喷油量(电磁阀关闭持续时间)和喷油正时(正 时控制阀开闭或电磁阀关闭始点),同时对废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制,使柴油机运行状态达到最佳。,一、柴油发电机组系统介绍,电子调速系统简图康明斯K19调速系统,一、柴油发电机组系统介绍,电子调速系统简图康明斯K19调速系统,传感器：把转速信号转化成电压信号传给调速板调速板：接受传感器信号并与设定值比较，输出动作信号给执行器。执行器：接受调速板的信号并改变油门大小位置，改变进油量，调节发动机转速。,柴油机由静止状态到运行状态的过程称为起动，完成起动过程所需的一系列装置称为起动系统。起动系统的作用是提供动力，驱动曲轴旋转，实现柴油机的起动运行。起动方式可分为：人力起动，电动机起动和压缩空气起动。,起动系统,组成：起动机、蓄电池、电机控制机构、减压机构、预热装置等。,起动系统,直流电动机,电磁铁,电池线,电启动组成和工作原理,电启动组成和工作原理,内容提要,柴油发电机组概述柴油机的主要部件及工作原理柴油发动机各系统介绍发电机介绍,一、柴油发电机组系统介绍,2.1 发电机概述工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。发电机的分类如下：直流发电机、交流发电机、同步发电机、异步发电机（很少采用）发电机主要由定子、转子、端盖、机座及轴承等部件构成。品牌：斯坦福、利莱森马、马拉松、西门子,2、发电机,一、柴油发电机组系统介绍,励磁机,整流器,转子,定子,AVR(自动电压调节器),风扇,飞轮连接盘,出线端子,一、柴油发电机组系统介绍,自动电压调节器（AVR）是一种密封电子装置，通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输出功率，从而达到控制主机磁场电流，稳定无刷发电机之输出电压要求，并附有并联补偿功能。,1.励磁电枢 2.励磁绕组 3.旋转硅整流器 4.主发电机励磁绕组 5.主发电机电枢 AVR是自动调压器,一、柴油发电机组系统介绍,一、柴油发电机组系统介绍,自励型AVR接线,一、柴油发电机组系统介绍,一、柴油发电机组系统介绍,PQ图,油机功率定义,ISO8528 标准功率的定义：标准状态：环境温度040 海拔1000 米常用功率：年运行时间不超过500 小时，每运行12 小时允许有1 小时过载10%备用功率：年运行时间不超过100 小时，允许间断性地以100%备用功率运行12 小时，但不允许有过载,一、柴油发电机组系统介绍,2.2 绕组接法,一、柴油发电机组系统介绍,一、柴油发电机组系统介绍,一、柴油发电机组系统介绍,一、柴油发电机组系统介绍,
