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,并有附帶檢驗報告,同時在柴油發(fā)電機(jī)組安裝完成以后,做交接試驗。為了遵循國家安全裝機(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。
一、基本要求
1、發(fā)電用柴油機(jī)的技術(shù)要求。
(1)瞬時調(diào)速率:8≤7%~10%,穩(wěn)態(tài)調(diào)速率o?≤5%,轉(zhuǎn)速波動率y<±0.5%。
(2)不均勻度;ε≤0.5%~0.33%。
(3)應(yīng)具有長期連續(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,噪聲不大于102dB(A);機(jī)組功率大于250kW時,噪聲不大于108dB(A)。
(5)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組宜有自動啟動、自動加減負(fù)載、自動停機(jī)等多種自動控制功能。
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~5臺機(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)啟動最大容量的電動機(jī)時,電站母線電壓水平不宜低于額定值的80%。
2、機(jī)組選擇
(1)單臺最大機(jī)組可按以下三種方法計算:
a)按穩(wěn)定負(fù)荷計算發(fā)電機(jī)容量;
b)按最大的單臺電動機(jī)或成組電動機(jī)啟動的需要,計算發(fā)電機(jī)組容量;
c)按啟動電動機(jī)時母線允許電壓降計算發(fā)電機(jī)組的容量。
(2)并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組,應(yīng)考慮有功功率及無功功率的分配差度對機(jī)組功率的影響;等規(guī)格的機(jī)組其有功功率和無功功率的分配差度應(yīng)不超過±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,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)急用電總計算負(fù)荷,并按發(fā)電機(jī)容量能滿足一級負(fù)荷中單臺最大容量電動機(jī)啟動的要求進(jìn)行校驗。
(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臺發(fā)電機(jī)組,從可靠性考慮也可以選用2臺機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行供電,但不宜超過3臺。
(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,應(yīng)增設(shè)加熱設(shè)施。
三、油料系統(tǒng)
1、油料應(yīng)按發(fā)動機(jī)技術(shù)條件要求選用。
2、電站燃料油的設(shè)計儲量,不宜少于15d的燃油耗量;當(dāng)交通便利,燃油供給有保證時,可按3d~5d的燃油耗量儲存;只作為應(yīng)急電源時,其儲備量應(yīng)根據(jù)應(yīng)急時間來確定。
3、主用電站油庫燃油儲罐不應(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時的油耗計算;如機(jī)組自帶基底油箱且容量大于機(jī)組12h時的油耗時,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,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)置燃油過濾裝置及計量儀表。
8、電站潤滑油儲量宜按30d的消耗量計算,見式(1)。
QL=QL?+24qL·T·Pm×10-6.................(式1)
式中:
QL——潤滑油計算儲量,t;
QL?——電站運(yùn)行機(jī)組每次更換潤滑油量,按柴油機(jī)使用說明書規(guī)定值確定,t;
qL——潤滑油消耗率,取1.4~1.6,g/(kW·h);
T——儲存時間,d;
Pm——電站最大計算負(fù)荷,kW。
9、電站設(shè)有高位潤滑油箱,其容量應(yīng)按運(yùn)行機(jī)組更換1次潤滑油所需的總油量確定;潤滑油箱的布置宜與日用燃油箱的布置統(tǒng)籌考慮。
10、在潤滑系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)過濾裝置,過濾裝置的流通面積應(yīng)保證潤滑油的流量比油泵的流量大8%~10%。過濾裝置宜有備用。
11、發(fā)電房內(nèi)儲油設(shè)備(包括潤滑油)儲量大于1m³時,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)房內(nèi)所有儲油設(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,宜采用密閉循環(huán)冷卻方式;當(dāng)采用開式冷卻方式時,應(yīng)設(shè)備用冷卻泵。
(2)冷卻水應(yīng)滿足柴油機(jī)對冷卻水的質(zhì)量要求。
(3)冷卻水的循環(huán)量宜按式(2)計算:
Qw=K·qo·Pm·μ·ν / c·(t1-t2).................(式2)
式中:
Qw——循環(huán)水量,m³/h;
K—比例系數(shù),取0.30~0.35;
Pm——電站最大計算負(fù)荷,kW;
Qo——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,無外部電源時,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,應(yīng)考慮進(jìn)氣阻力對柴油機(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)計算:
Qg=Pe·qo·(α·Qa·φ+1) / ρ.................(式3)
式中:
Qg——排氣流量,m³/h;
Pe——柴油機(jī)額定有效功率,kW;
qo——柴油機(jī)燃油消耗率,kg/(kW·h);
α——過量空氣系數(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;
Qa——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,ρ=0.761kg/m³;煙氣溫度為400℃時,ρ=0.535kg/m³;其他溫度時的數(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,在無明確要求時可按式(4)計算:
d = 0.0188√Qg / 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)減少彎頭,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距建筑物外墻凈距應(yīng)大于1m,已做絕熱處理時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,對于兩端固定的排煙管道,當(dāng)直線部分管段較長時,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。
六、啟動設(shè)備
(1)柴油發(fā)電機(jī)組采用電動啟動時,啟動電源宜優(yōu)先采用免維護(hù)電池組,當(dāng)有可靠的外部電源時,也可采用硅整流裝置;電池組容量宜按連續(xù)啟動次數(shù)不少于6次放電容量選擇。
(2)采用壓縮空氣啟動時,空氣壓縮機(jī)的數(shù)量不宜少于2臺;如無可靠的外部電源時,其中1臺宜為內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動。
(3)空氣壓縮機(jī)的壓力,宜按柴油機(jī)啟動壓力的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)啟動所需的壓力。
(5)壓縮空氣儲罐宜按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6次的用氣量。
七、設(shè)備布置
(1)500KW以下的簡易發(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)場布局來單獨(dú)深化設(shè)計。
(2)多臺機(jī)組的電站,機(jī)組宜按單行并列布置;當(dāng)機(jī)組臺數(shù)在2臺及以下且無擴(kuò)建要求時,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)留有足夠的檢修場地,機(jī)組較少時,檢修場地宜留在機(jī)房的一端;機(jī)組較多時,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)房內(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的活動空間。
(6)輔助設(shè)備應(yīng)布置在機(jī)房的固定端;啟動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)無明確要求時,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。
(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);單臺容量較小或機(jī)組臺數(shù)較少時,控制和配電裝置也可布置在機(jī)房內(nèi)。
圖5 500KW柴油發(fā)電機(jī)房簡易平面圖 |
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2臺的電站宜設(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)測如下信號并報警:滑油低壓力、滑油低液位、冷卻低液位、日用油箱低液位、過速、同期參數(shù)檢測;火災(zāi)報警。
(3)控制室應(yīng)具備監(jiān)測如下物理量并報警: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)置要求見附錄B。
(4)控制室應(yīng)具備如下控制功能:啟停機(jī)(現(xiàn)場給出允許啟機(jī)信號)、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,在實際應(yīng)用中,必須依據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,同時需綜合考慮柴油發(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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