SY/T 0080-2008

 

柴油發(fā)電機(jī)組安裝規(guī)范

摘要：本章節(jié)適用于一般油氣田、工業(yè)與民用建筑的柴油發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備的安裝。所有規(guī)格的柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)做出廠試驗(yàn)，并有附帶檢驗(yàn)報(bào)告，同時(shí)在柴油發(fā)電機(jī)組安裝完成以后，做交接試驗(yàn)。為了遵循國(guó)家安全裝機(jī)規(guī)范，柴油發(fā)電機(jī)組的中性線（工作零線）應(yīng)與接地干線直接連接，螺栓防松零件齊全，其設(shè)備本體和機(jī)械部分的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)分別與保護(hù)導(dǎo)體可靠連接，并應(yīng)有標(biāo)識(shí)。

 

一、基本要求

 

1、發(fā)電用柴油機(jī)的技術(shù)要求。

（1）瞬時(shí)調(diào)速率：8≤7%～10%，穩(wěn)態(tài)調(diào)速率o?≤5%，轉(zhuǎn)速波動(dòng)率y<±0.5%。

（2）不均勻度；ε≤0.5%～0.33%。

（3）應(yīng)具有長(zhǎng)期連續(xù)工作的能力。

（4）在距柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)機(jī)體1m處的噪聲聲壓平均值為：機(jī)組功率不大于250kW時(shí)，噪聲不大于102dB（A）；機(jī)組功率大于250kW時(shí)，噪聲不大于108dB（A）。

（5）應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組宜有自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)加減負(fù)載、自動(dòng)停機(jī)等多種自動(dòng)控制功能。

2、柴油發(fā)電機(jī)組宜按固定機(jī)組和橇裝機(jī)組分別擬定配套參數(shù)。

圖1    固定發(fā)電機(jī)組外觀結(jié)構(gòu)平面圖	圖2    固定發(fā)電機(jī)組外觀結(jié)構(gòu)立面圖
圖3    撬裝集裝箱式發(fā)電機(jī)組等測(cè)圖	圖4    撬裝集裝箱式發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)剖析圖

 

二、電站規(guī)模及機(jī)組選擇

 

 

1、電站規(guī)模

（1）電站運(yùn)行容量應(yīng)根據(jù)電力負(fù)荷確定，應(yīng)保證最大用電負(fù)荷的要求。

（2）電站裝機(jī)總?cè)萘康拇_定原則為：電站運(yùn)行容量應(yīng)根據(jù)用戶最大用電負(fù)荷及電力發(fā)展規(guī)劃確定。

（3）電站機(jī)組數(shù)量經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，一次規(guī)劃建設(shè)的柴油機(jī)電站宜裝3臺(tái)～5臺(tái)機(jī)組。

（4）電站應(yīng)設(shè)備用機(jī)組，備用機(jī)組容量不小于單臺(tái)機(jī)組最大容量，且不小于總裝機(jī)容量的25%。用作應(yīng)急電源的發(fā)電機(jī)組不宜再設(shè)備用機(jī)組。

（5）啟動(dòng)最大容量的電動(dòng)機(jī)時(shí)，電站母線電壓水平不宜低于額定值的80%。

2、機(jī)組選擇

（1）單臺(tái)最大機(jī)組可按以下三種方法計(jì)算：

a）按穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算發(fā)電機(jī)容量；

b）按最大的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的需要，計(jì)算發(fā)電機(jī)組容量；

c）按啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)母線允許電壓降計(jì)算發(fā)電機(jī)組的容量。

（2）并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組，應(yīng)考慮有功功率及無(wú)功功率的分配差度對(duì)機(jī)組功率的影響；等規(guī)格的機(jī)組其有功功率和無(wú)功功率的分配差度應(yīng)不超過(guò)±10%；不同容量的機(jī)組并聯(lián)，機(jī)組最大功率與最小功率之比應(yīng)不超過(guò)3:1，且具有相似的調(diào)速特性。

（3）機(jī)組規(guī)格應(yīng)統(tǒng)一，并應(yīng)與建設(shè)單位已有設(shè)備有較好的互換性。

（4）發(fā)電機(jī)端電壓宜統(tǒng)一。

（5）當(dāng)柴油機(jī)的使用條件與產(chǎn)品技術(shù)文件不符時(shí)，應(yīng)按GB/T 6072進(jìn)行功率修正。

（6）應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)根據(jù)其功能選擇，通常應(yīng)急電站發(fā)電機(jī)組容量為經(jīng)大氣修正后的12h標(biāo)定容量，其容量應(yīng)能滿足全工程應(yīng)急用電總計(jì)算負(fù)荷，并按發(fā)電機(jī)容量能滿足一級(jí)負(fù)荷中單臺(tái)最大容量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的要求進(jìn)行校驗(yàn)。

（7）經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定應(yīng)急發(fā)電機(jī)額定輸出電壓。

（8）應(yīng)急柴油機(jī)電站宜設(shè)1臺(tái)發(fā)電機(jī)組，從可靠性考慮也可以選用2臺(tái)機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行供電，但不宜超過(guò)3臺(tái)。

（9）作為單一主力電源，電站停運(yùn)，油、水系統(tǒng)需要局部加熱時(shí)，應(yīng)增設(shè)加熱設(shè)施。

 

三、油料系統(tǒng)

 

 

1、油料應(yīng)按發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)條件要求選用。

2、電站燃料油的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量，不宜少于15d的燃油耗量；當(dāng)交通便利，燃油供給有保證時(shí)，可按3d～5d的燃油耗量?jī)?chǔ)存；只作為應(yīng)急電源時(shí)，其儲(chǔ)備量應(yīng)根據(jù)應(yīng)急時(shí)間來(lái)確定。

3、主用電站油庫(kù)燃油儲(chǔ)罐不應(yīng)少于2座。

4、電站日用燃油箱，數(shù)量至少設(shè)1座，容量宜按電站運(yùn)行12h時(shí)的油耗計(jì)算；如機(jī)組自帶基底油箱且容量大于機(jī)組12h時(shí)的油耗時(shí)，可不設(shè)日用油箱。

5、日用燃油箱宣布置于日用燃油箱間內(nèi)，當(dāng)日用燃油箱間與其他建筑物聯(lián)合建設(shè)時(shí)，相鄰墻體應(yīng)為防火墻。

6、 日用燃油箱宜采用高位布置，燃油出口位置應(yīng)高于柴油機(jī)高壓油泵進(jìn)口0.5m以上。

7、燃油供給系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置燃油過(guò)濾裝置及計(jì)量?jī)x表。

8、電站潤(rùn)滑油儲(chǔ)量宜按30d的消耗量計(jì)算，見(jiàn)式（1）。

Q_L=Q_L?+24q_L·T·P_m×10^-6.................（式1）

式中：

Q_L——潤(rùn)滑油計(jì)算儲(chǔ)量，t；

Q_L?——電站運(yùn)行機(jī)組每次更換潤(rùn)滑油量，按柴油機(jī)使用說(shuō)明書規(guī)定值確定，t；

q_L——潤(rùn)滑油消耗率，取1.4～1.6，g/（kW·h）；

T——儲(chǔ)存時(shí)間，d；

P_m——電站最大計(jì)算負(fù)荷，kW。

9、電站設(shè)有高位潤(rùn)滑油箱，其容量應(yīng)按運(yùn)行機(jī)組更換1次潤(rùn)滑油所需的總油量確定；潤(rùn)滑油箱的布置宜與日用燃油箱的布置統(tǒng)籌考慮。

10、在潤(rùn)滑系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)過(guò)濾裝置，過(guò)濾裝置的流通面積應(yīng)保證潤(rùn)滑油的流量比油泵的流量大8%～10%。過(guò)濾裝置宜有備用。

11、發(fā)電房?jī)?nèi)儲(chǔ)油設(shè)備（包括潤(rùn)滑油）儲(chǔ)量大于1m³時(shí)，應(yīng)有緊急排空閥及事故泄油池，泄油池距建（構(gòu)）筑物的凈距不應(yīng)少于15m；泄油池的容量應(yīng)為機(jī)房?jī)?nèi)所有儲(chǔ)油設(shè)施的容量之和。

 

四、冷卻系統(tǒng)

 

 

（1）電站的冷卻系統(tǒng)，宜采用循環(huán)冷卻方式；當(dāng)水質(zhì)較差或水源缺乏時(shí)，宜采用密閉循環(huán)冷卻方式；當(dāng)采用開(kāi)式冷卻方式時(shí)，應(yīng)設(shè)備用冷卻泵。

（2）冷卻水應(yīng)滿足柴油機(jī)對(duì)冷卻水的質(zhì)量要求。

（3）冷卻水的循環(huán)量宜按式（2）計(jì)算：

Q_w=K·q_o·P_m·μ·ν / c·（t₁-t₂）.................（式2）

式中：

Q_w——循環(huán)水量，m³/h;

K—比例系數(shù)，取0.30～0.35;

P_m——電站最大計(jì)算負(fù)荷，kW;

Q_o——燃油消耗率，kg/（kW·h）;

μ 燃油低熱值，一般柴油此值可取4.18×10⁴，kJ/kg;

c——水的比熱容，取4.18，kJ/（kg·℃）;

t?——循環(huán)水進(jìn)口水溫，℃;

t?——循環(huán)水出口水溫，℃;

ν ——水的比容，m³/kg，取1×10^-3。

（4）冷卻系統(tǒng)中儲(chǔ)水池的最低有效液位，應(yīng)保證冷卻水泵有良好的吸人性。

（5）采用循環(huán)冷卻的電站，無(wú)外部電源時(shí)，冷卻系統(tǒng)宜設(shè)高位水箱。

（6）采用水循環(huán)冷卻的機(jī)組，應(yīng)設(shè)置膨脹水箱。膨脹水箱的安裝位置應(yīng)高于柴油機(jī)冷卻水系統(tǒng)的最高水位。

 

五、進(jìn)氣、排煙

 

 

（1）柴油機(jī)的空氣濾清器，宜由制造廠在機(jī)體上安裝；當(dāng)需要另行安裝時(shí)，應(yīng)考慮進(jìn)氣阻力對(duì)柴油機(jī)功率的影響。

（2）柴油機(jī)的進(jìn)氣量，應(yīng)按制造廠技術(shù)文件提供的數(shù)據(jù)確定。

（3）柴油機(jī)排氣流量可按式（3）計(jì)算：

Q_g=P_e·q_o·（α·Q_a·φ+1） / ρ.................（式3）

式中：

Q_g——排氣流量，m³/h;

P_e——柴油機(jī)額定有效功率，kW;

q_o——柴油機(jī)燃油消耗率，kg/（kW·h）;

α——過(guò)量空氣系數(shù)，參考數(shù)值為：低速柴油機(jī)，α=1.8～2.0；高速柴油機(jī)，α=1.2～1.5；增壓柴油機(jī)，α=1.7～2.2；

Q_a——理論空氣量，取14.3；

φ——掃氣系數(shù)，一般數(shù)值為：非增壓柴油機(jī)，φ=1；低增壓柴油機(jī)，φ=1.05～1.2；高增壓柴油機(jī)，φ=1.2～1.25；

ρ——煙氣密度，kg/m³；參考數(shù)值為：煙氣溫度為200℃時(shí)，ρ=0.761kg/m³；煙氣溫度為400℃時(shí)，ρ=0.535kg/m³；其他溫度時(shí)的數(shù)值可按插值法求得。

（4）排煙道的管徑應(yīng)按柴油機(jī)制造廠產(chǎn)品技術(shù)要求選擇，在無(wú)明確要求時(shí)可按式（4）計(jì)算：

d = 0.0188√Q_g  / ν.................（式4）

式中：

d——管道內(nèi)徑，m；

Q?——排氣流量，m³/h；

v—煙氣流速，m/s；可按20m/s～25m/s計(jì)算。

（5）柴油機(jī)排煙道的阻力，應(yīng)小于產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定的背壓值。

（6）每臺(tái)柴油機(jī)組應(yīng)設(shè)消音器，排煙道應(yīng)單獨(dú)引至室外。

（7）排煙道應(yīng)減少?gòu)濐^，室內(nèi)部分應(yīng)做絕熱處理，室外垂直部分未做絕熱處理時(shí)距建筑物外墻凈距應(yīng)大于1m，已做絕熱處理時(shí)可貼臨非燃燒體建筑物外墻敷設(shè)，出口應(yīng)高出屋檐0.75m以上。

（8）排煙道的安裝應(yīng)能防止液體倒流，對(duì)于兩端固定的排煙管道，當(dāng)直線部分管段較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)安裝熱力補(bǔ)償器。

（9）排煙道的出口不宜朝向居民區(qū)，并應(yīng)能防止排出的煙氣倒灌。

（10）柴油機(jī)排煙道的室內(nèi)部分與燃油管、燃油箱的距離不應(yīng)小于0.5m，并且不應(yīng)從其下方通過(guò)。

 

六、啟動(dòng)設(shè)備

 

 

（1）柴油發(fā)電機(jī)組采用電動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電源宜優(yōu)先采用免維護(hù)電池組，當(dāng)有可靠的外部電源時(shí)，也可采用硅整流裝置；電池組容量宜按連續(xù)啟動(dòng)次數(shù)不少于6次放電容量選擇。

（2）采用壓縮空氣啟動(dòng)時(shí)，空氣壓縮機(jī)的數(shù)量不宜少于2臺(tái)；如無(wú)可靠的外部電源時(shí)，其中1臺(tái)宜為內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。

（3）空氣壓縮機(jī)的壓力，宜按柴油機(jī)啟動(dòng)壓力的1.2倍確定。

（4）空氣壓縮機(jī)的最大排氣量，宜滿足在1h內(nèi)將1只容量最大的空氣罐充至柴油機(jī)啟動(dòng)所需的壓力。

（5）壓縮空氣儲(chǔ)罐宜按1機(jī)1罐配置，小型機(jī)組也可共用，但總數(shù)量不宜少于2只。壓縮空氣瓶的容量應(yīng)滿足柴油機(jī)連續(xù)啟動(dòng)6次的用氣量。

 

七、設(shè)備布置

 

 

（1）500KW以下的簡(jiǎn)易發(fā)電機(jī)房如圖5所示，設(shè)備的布置應(yīng)做到安全適用，合理緊湊，操作、檢修方便；500KW以上的發(fā)電機(jī)房應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布局來(lái)單獨(dú)深化設(shè)計(jì)。

（2）多臺(tái)機(jī)組的電站，機(jī)組宜按單行并列布置；當(dāng)機(jī)組臺(tái)數(shù)在2臺(tái)及以下且無(wú)擴(kuò)建要求時(shí)，也可順機(jī)房縱軸線布置；機(jī)組應(yīng)布置在起重設(shè)備服務(wù)的范圍內(nèi)。

（3）發(fā)電機(jī)組的布置應(yīng)留有足夠的檢修場(chǎng)地，機(jī)組較少時(shí)，檢修場(chǎng)地宜留在機(jī)房的一端；機(jī)組較多時(shí)，宜設(shè)在機(jī)組之間。

（4）發(fā)電機(jī)組距建筑物距離應(yīng)滿足運(yùn)行操作、維護(hù)檢修和通風(fēng)散熱的需求。

（5）機(jī)房?jī)?nèi)宜設(shè)必要的起重設(shè)備，起重設(shè)備的起重量，應(yīng)按機(jī)組最重零部件的重量確定；起重高度，應(yīng)按能使活塞連桿吊離缸缽最高點(diǎn)的需要確定，并應(yīng)留出大于1m的活動(dòng)空間。

（6）輔助設(shè)備應(yīng)布置在機(jī)房的固定端；啟動(dòng)用壓縮空氣罐及蓄電池組或硅整流裝置的布置，應(yīng)按機(jī)組技術(shù)文件的要求確定；當(dāng)無(wú)明確要求時(shí)，宜靠近柴油機(jī)端布置。

（7）較大型機(jī)組應(yīng)設(shè)操作、檢修平臺(tái)。

（8）電氣設(shè)備的布置應(yīng)使電纜敷設(shè)距離最短，操作聯(lián)系方便，基本接線圖如圖6所示；控制設(shè)備和配電裝置宜布置在專用建筑物內(nèi)；單臺(tái)容量較小或機(jī)組臺(tái)數(shù)較少時(shí)，控制和配電裝置也可布置在機(jī)房?jī)?nèi)。

 

圖5    500KW柴油發(fā)電機(jī)房簡(jiǎn)易平面圖

圖6    柴油發(fā)電機(jī)基本接線方式（1路市電1路發(fā)電）

 

 

八、控制要求

 

（1）100kW及以上機(jī)組正常運(yùn)行超過(guò)2臺(tái)的電站宜設(shè)控制室集中控制；配電設(shè)備的控制室宜與發(fā)電機(jī)控制室合建。

（2）控制室應(yīng)具備監(jiān)測(cè)如下信號(hào)并報(bào)警：滑油低壓力、滑油低液位、冷卻低液位、日用油箱低液位、過(guò)速、同期參數(shù)檢測(cè)；火災(zāi)報(bào)警。

（3）控制室應(yīng)具備監(jiān)測(cè)如下物理量并報(bào)警：冷卻液溫度，排氣溫度，滑油進(jìn)、出口溫度，轉(zhuǎn)速，頻率，功率，電流，電壓，功率因素。儀表設(shè)置要求見(jiàn)附錄B。

（4）控制室應(yīng)具備如下控制功能：?jiǎn)⑼C(jī)（現(xiàn)場(chǎng)給出允許啟機(jī)信號(hào)）、緊急關(guān)斷、調(diào)速、同期操作與控制、應(yīng)急電源切換。

 

總結(jié)：

      康明斯發(fā)電機(jī)公司提醒用戶，在實(shí)際應(yīng)用中，必須依據(jù)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，同時(shí)需綜合考慮柴油發(fā)電機(jī)電站工藝布置方案、工程分期情況、前期投資要求、站外系統(tǒng)規(guī)劃、電力監(jiān)控及調(diào)度要求等各方面的因素；在保證技術(shù)可行的前提下節(jié)省投資，設(shè)備安裝調(diào)試的施工過(guò)程應(yīng)該引用及借鑒新型的施工方法及工藝，創(chuàng)造性的進(jìn)行開(kāi)發(fā)，確保柴油發(fā)電機(jī)安裝工程工藝流程可靠、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

 

 

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