大功率柴油機發(fā)電機組輔助系統(tǒng)設計

余志良 李凡君

摘要：目前大功率柴油機發(fā)電機組廣泛運用于礦山、核電站、交通運輸?shù)刃袠I(yè)，為保證柴油機發(fā)電機組的正常運轉(zhuǎn)，其輔助系統(tǒng)的設計顯得非常重要。

關鍵詞：柴油機發(fā)電機組；輔助系統(tǒng)；機油預供泵；冷卻系統(tǒng)

本文中柴油機輔助系統(tǒng)分為燃油供油系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、空氣啟動系統(tǒng)。為保證柴油機連續(xù)不斷的工作，要設計一套合理的輔助系統(tǒng)，以確保能夠為發(fā)電機組連續(xù)工作提供持續(xù)的電力。

1 燃油系統(tǒng)設計

柴油機功率較大，所需燃油量較大，必須通過燃油輔助系統(tǒng)供給燃油，并且保證一定壓力、清潔度，為保證可靠性，要并聯(lián)一個燃油輸送系統(tǒng)。通過安全閥保證燃油有一定的壓力，當壓力超過安全閥設定值時，安全閥打開，卸掉一部分燃油保證壓力不超過柴油機所需要的油壓。如圖所示，圖一為燃油系統(tǒng)原理圖：

2 冷卻系統(tǒng)

柴油機在工作時可燃混合氣體在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的溫度可以高達到1800℃～2000℃，一些部件如活塞、氣門等部件與高溫氣體直接接觸，若不及時降低這些部件的溫度，各部件就會受熱變形而破壞各部件之間配合間隙要求，活塞等運動部件由于配合變化，產(chǎn)生卡死造成“拉缸”現(xiàn)象，由于溫度升高，其他部件的剛度和強度也會降低，影響柴油機使用壽命。因此柴油機的冷卻系統(tǒng)非常重要。

柴油機發(fā)電機組冷卻水系統(tǒng)分為外循環(huán)水系統(tǒng)和內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)，外循環(huán)水系統(tǒng)是指不經(jīng)過柴油機，只經(jīng)過熱交換器對內(nèi)循環(huán)水和機油進行冷卻的水，內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)指經(jīng)過柴油機并對柴油機進行冷卻的水，內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)包括中冷水循環(huán)系統(tǒng)和高溫水循環(huán)系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)原理圖如下：

3 潤滑系統(tǒng)

柴油發(fā)電機組潤滑系統(tǒng)包括：管路、機油熱交換器、機油預供泵、機油濾清器、溫控閥和其他閥門系統(tǒng)。柴油發(fā)電機組在柴油機起動是應先啟動機油預供泵將機油從油底殼抽出，并使機油在柴油機內(nèi)循環(huán)，使柴油機各系統(tǒng)得到潤滑，由于柴油機在長時間的運行后會造成機油溫度升高，機油達到一定溫度后粘度降低，潤滑性能降低，長時間造成柴油機潤滑不良，影響柴油機使用壽命，因此必須對機油進行冷卻，為此設置溫控閥和機油熱交換器，以控制機油溫度。溫度控制由溫控閥控制當溫度達到一定溫度時，溫控閥控制機油經(jīng)過熱交換器，降低機油溫度。為保證機油經(jīng)過循環(huán)后回到柴油機的油沒有雜質(zhì)，在柴油機回油處設置機油濾清器。發(fā)電機組機油潤滑系統(tǒng)原理如圖所示：

[BT4][STFZ][WTFZ]4 空氣啟動系統(tǒng)

大功率柴油機一般依靠壓縮空氣啟動系統(tǒng)啟動，壓縮空氣系統(tǒng)主要提供柴油機裝置控制用氣源；在啟動工況下，用壓縮空氣沖轉(zhuǎn)柴油機，直至完成點火啟動；在待命工況下，充注壓縮空氣啟動氣瓶，維持其備用時的正常壓力。主要組成部分包括：壓縮機組、空氣干燥器組、啟動空氣瓶、啟動控制電磁閥、主啟動閥、啟動空氣分配器、氣缸啟動閥等。其原理圖如下。

5 總結

柴油機輔助系統(tǒng)是柴油機的重要組成部分，它決定了柴油機工作性能、可靠性和使用壽命，在設計輔助系統(tǒng)時充分考慮其功率大小、燃油消耗量、工作狀況、溫度變化等因素，合理設計柴油機輔助系統(tǒng)。確保柴油機發(fā)電機組安全可靠運行。

參考文獻：

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