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關(guān)于河北唐山柴油發(fā)電機(jī)組節(jié)能與環(huán)保總述
標(biāo)準(zhǔn)GB/T2820.1一1997《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)組》第1部分標(biāo)準(zhǔn)9排放中規(guī)定：“當(dāng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生包括噪聲、振動(dòng)、熱輻射、廢氣和電磁干擾等排放物。任何有關(guān)保護(hù)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(shí)考慮。”環(huán)保機(jī)組定義：將同時(shí)考慮到噪聲、振動(dòng)、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(jī)組稱為環(huán)保機(jī)組。
國標(biāo)對環(huán)保機(jī)組要求：振動(dòng)小、噪聲低、電磁輻射低、熱輻射小、排放污染輕。
另外 標(biāo)準(zhǔn)GB/2819一1995《移動(dòng)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(yīng)的規(guī)定。
1）振動(dòng)
電站應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置減震裝置；電站運(yùn)行時(shí)振動(dòng)的單振幅應(yīng)不大于0.3mm或0.5mm；使用增壓柴油機(jī)、單缸和兩缸柴油機(jī)、單缸汽油機(jī)的電站，其振幅值應(yīng)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(yīng)符合噪聲允許值中的規(guī)定，增壓柴油機(jī)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(yīng)有抑制無線電干擾的措施，其干擾值不大于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)為100～50μV/m。
4）有害物質(zhì)濃度
有相應(yīng)要求時(shí)，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(yīng)要求時(shí)，電站的排氣煙度按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
煙度要求：因河北唐山柴油發(fā)電機(jī)排氣量較汽油機(jī)排氣量要大，而且排煙問題較嚴(yán)重。下面針對機(jī)組原動(dòng)機(jī)為河北唐山柴油發(fā)電機(jī)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河北唐山柴油發(fā)電機(jī)排氣中可見的白色、藍(lán)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(lán)色通常是因燃料或機(jī)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。
煙度是表征河北唐山柴油發(fā)電機(jī)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河北唐山柴油發(fā)電機(jī)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(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，振動(dòng)、噪聲、排放和輻射等是相互關(guān)聯(lián)的。發(fā)電機(jī)組是一個(gè)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(shí)，同時(shí)應(yīng)與機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)燃料、燃燒、配氣、機(jī)械運(yùn)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(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)就必然的有振動(dòng)，振動(dòng)自然就會(huì)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(jī)組中發(fā)電機(jī)是電磁機(jī)械，因而就必然有電磁輻射，形成對其他電子設(shè)備的電磁干擾。因而，解決河北唐山柴油發(fā)電機(jī)組環(huán)保問題時(shí)，應(yīng)該用互相聯(lián)系的觀點(diǎn)來研究機(jī)組環(huán)保問題。例如：在機(jī)組設(shè)計(jì)隔聲罩時(shí)同時(shí)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(jìn)行電磁屏蔽，還可以有效降低熱輻射。同時(shí)增強(qiáng)了機(jī)組在風(fēng)沙、大雨、高溫、嚴(yán)寒等惡劣環(huán)境下的供電能力。對于河北唐山柴油發(fā)電機(jī)組來講突出的環(huán)保問題是振動(dòng)、噪聲和廢氣。
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發(fā)電機(jī)的正常啟動(dòng)特點(diǎn)與條件
河北唐山柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行方式：正常情況下，河北唐山柴油發(fā)電機(jī)組保持在熱備用狀態(tài)，做好啟動(dòng)的準(zhǔn)備，預(yù)潤滑和預(yù)熟系統(tǒng)保持連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，以便能使河北唐山柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后在盡可能短的時(shí)間里達(dá)到滿功率。河北唐山柴油發(fā)電機(jī)從接到動(dòng)信號(hào)開始，經(jīng)過帶載程序終達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。
河北唐山柴油發(fā)電機(jī)組能啟動(dòng)應(yīng)滿足以下條件：
a所有的控制設(shè)備有電，（部分設(shè)備失電也可能不影響啟動(dòng)）；
b.沒有優(yōu)先連鎖（河北唐山柴油發(fā)電機(jī)在“維護(hù)”模式，盤車嚙合，A/B列壓空壓力低三者之一）和跳閘信號(hào)；
c.啟動(dòng)失敗記憶信號(hào)。
河北唐山柴油發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)命令有如下幾個(gè)：a.LHA、LHB母線電壓低（≤0.8Un）延時(shí)0.9秒；b.LGC、LGD母線電壓低（≤0.8Un）延時(shí)0.9秒；c.安注信號(hào)：d.殼高高壓（0.24MPa);e.主控室手動(dòng)啟動(dòng)。一旦接到以上啟動(dòng)命令，只要機(jī)組無優(yōu)先連鎖信號(hào)和跳閘信號(hào)以及無啟動(dòng)失敗記憶，機(jī)組將立即啟動(dòng)，即使有正常跳閘信號(hào)和正常連鎖信號(hào)，也無法禁止啟動(dòng)。河北唐山柴油發(fā)電機(jī)在接到啟動(dòng)信號(hào)10杪內(nèi)，能夠達(dá)到額定轉(zhuǎn)速和額定電壓。一旦達(dá)到額定轉(zhuǎn)速和額定電壓后正常電斷路器001JA斷開同時(shí)掃負(fù)荷，斷路器002JA合上，并啟動(dòng)一個(gè)帶載程序。由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)功率比其額定功率大，河北唐山柴油發(fā)電機(jī)的容量又不是按照由配電裝置供電的全部廠用電設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)來選擇的。帶載程序用于：切除大部分專設(shè)廠用電設(shè)各，以便當(dāng)電源斷路器002JA合閘時(shí)不致使全部專設(shè)廠用電設(shè)各同時(shí)啟動(dòng)；b．按照需要和河北唐山柴油發(fā)電機(jī)組的容量使被切除的專設(shè)廠用電設(shè)備分批重新啟動(dòng)。
河北唐山柴油發(fā)電機(jī)一旦接到啟動(dòng)命令后，只有以下保護(hù)可以使河北唐山柴油發(fā)電機(jī)跳閘：①超速保護(hù)，轉(zhuǎn)速達(dá)到575r/min（額定轉(zhuǎn)速的115％）；②低電壓保護(hù)，電壓低于70％額定電壓2/3即在三個(gè)低電壓檢測回路中出現(xiàn)兩個(gè)低電壓頭）；③手動(dòng)切斷：在河北唐山柴油發(fā)電機(jī)廠房按下001PP就地控制盤上的緊急停運(yùn)按鈕001TO或就地的停機(jī)桿。
就地運(yùn)行模式:這個(gè)模式主要用于河北唐山柴油發(fā)電機(jī)的定期試驗(yàn)。通過就地OOIPP盤面002CC開關(guān)來啟動(dòng)河北唐山柴油發(fā)電機(jī)，與啟動(dòng)不同，在手動(dòng)啟動(dòng)河北唐山柴油發(fā)電機(jī)的過程中，勵(lì)磁開關(guān)不會(huì)自動(dòng)合閘，必須在002JA斷開以及轉(zhuǎn)速大于80％條件下就地用015CC手動(dòng)合閘。在就地運(yùn)行模式下，正常連鎖和連鎖都將閉鎖河北唐山柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)。正常停機(jī)保護(hù)有：①發(fā)電機(jī)保護(hù)，②勵(lì)磁保護(hù)；③高溫水出口溫度高高；④低溫水進(jìn)口壓力低；囹潤滑油目用油箱150BA低低液位，⑥潤滑油溫度高：⑦主軸承溫度高；⑧燃油壓力低；⑨河北唐山柴油發(fā)電機(jī)曲軸箱壓力高；⑩排氣或渦輪增壓器進(jìn)出口溫度高。就地運(yùn)行模式并不妨礙河北唐山柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)，一旦河北唐山柴油發(fā)電機(jī)接到啟動(dòng)命令，一切運(yùn)行過程同啟動(dòng)一樣，盡管此時(shí)在就地運(yùn)行模式。
維護(hù)模式:將OOICC置于“維護(hù)”模式，此模式下，河北唐山柴油發(fā)電機(jī)組不可能就地或啟動(dòng)。這種情況主要用于河北唐山柴油發(fā)電機(jī)組的維護(hù)狀態(tài)，并為維護(hù)人員進(jìn)入中樂盤柜進(jìn)行檢修創(chuàng)造條件。需要啟動(dòng)盤車裝置時(shí)，也要置于此模式。
河北唐山柴油發(fā)電機(jī)的停運(yùn)：不論河北唐山柴油發(fā)電機(jī)以何種方式啟動(dòng)，手動(dòng)停機(jī)只能在就地進(jìn)行。對于啟動(dòng)運(yùn)行工況下，首先，在主控室按下014TO停機(jī)認(rèn)可按鈕，允許就地停機(jī)的情況下，才能在就地使用001PP上的002CC開關(guān)使河北唐山柴油發(fā)電機(jī)停機(jī)。對于河北唐山柴油發(fā)電機(jī)就地啟動(dòng)的工況下，就地手動(dòng)停機(jī)，不需通過主控制室認(rèn)可。在發(fā)出正常停機(jī)信號(hào)的同時(shí)出現(xiàn)啟動(dòng)信號(hào)，則后者具有優(yōu)先權(quán)。不管是何種性質(zhì)的啟動(dòng)信號(hào)，就地停機(jī)按鈕001TO都能使河北唐山柴油發(fā)電機(jī)跳閘，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
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發(fā)電機(jī)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(jī)引擎控制器也可直接控制RSV機(jī)械調(diào)速器以實(shí)現(xiàn)機(jī)組起動(dòng)和調(diào)速，此種情形控制的二位式電磁執(zhí)行機(jī)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(jī)組控制電路。
起動(dòng)時(shí)，接通電源開關(guān)，按下啟動(dòng)按鈕，端子輸入低電平，觸發(fā)T-P進(jìn)入起動(dòng)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(diǎn)接通，初始供油繼電器RS2線圈得電，R52常開觸點(diǎn)接通，電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)DTC的起動(dòng)線圈得電，將調(diào)速手柄拉至起動(dòng)工況位置；同時(shí)J1使起動(dòng)繼電器RS1線圈得電吸合，RSI常開觸點(diǎn)接通，起動(dòng)機(jī)吸合繼電器J線圈得電，接通起動(dòng)機(jī)M的電磁開關(guān)及其電路，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)柴油機(jī)起動(dòng)。
J2的常開觸點(diǎn)接通，使延時(shí)繼電器KT1得電，經(jīng)過設(shè)定的延遲時(shí)間后，其常開觸點(diǎn)將閉合，使電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)DTC的全速線圈得電，柴油機(jī)起動(dòng)后能進(jìn)入全速運(yùn)行狀態(tài)。全速線圈得電時(shí)間應(yīng)在起動(dòng)程序結(jié)束前。
起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速超過300r/min時(shí)(或達(dá)到機(jī)組設(shè)定的起動(dòng)時(shí)間)，T-P使6
端輸出高電平，J1失電斷開其常開觸點(diǎn)，起動(dòng)繼電器RSI和初始供油繼電器RS2失電斷開，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)吸合繼電器J失電，起動(dòng)機(jī)與柴油機(jī)飛輪分離。同時(shí)，電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)DTC的起動(dòng)線圈也失電，柴油機(jī)在電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)DTC的全速線圈控制下使調(diào)速手柄處于標(biāo)定轉(zhuǎn)速位置，柴油機(jī)起動(dòng)成功并進(jìn)入標(biāo)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài)。
由上述過程可知，KT1延時(shí)時(shí)間必須早于T-P表的起動(dòng)程序的結(jié)束時(shí)間，否則T-P表在結(jié)束起動(dòng)程序并斷掉電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)DTC起動(dòng)線圈的供電時(shí)，DTC將無電磁吸力而使柴油機(jī)停機(jī)。
停機(jī)時(shí)，按下停機(jī)按鈕STOP，T-P表的19端子輸入低電平，T-P進(jìn)入關(guān)機(jī)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(diǎn)斷開，延時(shí)繼電器KT1失電，KT1觸點(diǎn)斷開DTC的全速線圈供電，DTC失去電磁力而在復(fù)位彈簧作用下使RSV調(diào)速器調(diào)速手柄處于停機(jī)位置，柴油機(jī)停機(jī)。
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(jī)構(gòu)的控制，通過與RSV機(jī)械調(diào)速器的配合實(shí)現(xiàn)起動(dòng)過程和調(diào)速過程。電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變調(diào)速手柄的位置實(shí)際上改變的是RSV調(diào)速器的彈簧張力和轉(zhuǎn)速設(shè)定值。同時(shí)，柴油機(jī)直接從起動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入高速控制狀態(tài)，控制過程不盡合理。
應(yīng)急控制電路主要由鑰匙開關(guān)DS，柴油機(jī)參數(shù)表及傳感器等組成。將DS旋至“工作”位置時(shí)，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(dòng)作。將DS旋至“起動(dòng)”位置時(shí)，①、②、③端子均接通，繼電器RS1得電，常開觸點(diǎn)閉們接通起動(dòng)電動(dòng)機(jī)電路，柴油機(jī)起動(dòng)。同時(shí)，RS2得電，觸點(diǎn)閉合，DCT起動(dòng)線圈也得電，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在電磁吸力的作用下將油量控制齒桿拉至起動(dòng)供油量位置。柴油機(jī)起動(dòng)后，DS回復(fù)至正作狀態(tài)，此時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)被全速線圈產(chǎn)生的吸力使其保持在標(biāo)定轉(zhuǎn)速位置，柴油機(jī)工作在標(biāo)定轉(zhuǎn)速。將DS旋到“停機(jī)”位置時(shí)，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(jī)構(gòu)拉至停止供油位置，機(jī)組停機(jī)。
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