柴油發電機組的結構與特點
發布時間：2024-01-22 點擊：204
性能特點和作用說明
柴油發電機組的結構與特點
柴油發電機組主要由柴油機、同步發電機、油箱、控制系統四個部分組成，利用柴油為燃料，柴油內燃機組控制柴油在汽缸內有序燃燒，產生高溫、高壓的燃氣，當燃氣膨脹時推動活塞使曲軸旋轉，產生機械能，通過傳動裝置帶動同步交流發電機旋轉，將機械能轉換為電能輸出，給各用電負載提供電源。
一、柴油發電機組的發展歷史
柴油發電機組是一種能源轉換設備，它是將熱能（燃油通過燃燒）轉化為機械能（發動機旋轉），再將機械能轉換為電能的設備，燃油是其原料，電能是其產品。1897年全世界第一臺柴油發電機誕生于德國的奧格斯堡（augsburg），是由man公司的創始人 rudolf diesel 發明的。目前，柴油機的英文名字即為創始人的姓名 diesel。
從1897年第一臺柴油發電機組誕生到現在的一百多年時間里，柴油發電機組的技術發展一直與柴油發動機的技術發展及控制技術的發展密切相關。前50年技術進步相對緩慢。后50年來隨著柴油機技術水平的快速發展和機組控制技術的不斷更新換代，柴油發電機組從20世紀60年代使用的手啟動、機房固定安裝的普通機組，到70年代研制成功了自啟動機組，80年代研制成功了微型計算機控制的自動化無人值守機組，到90年代開始研制低噪聲排放的機組，2000年后注重噪聲和尾氣排放環境保護。最近幾年，隨著云計算技術的發展，柴油發電機組智能控制也朝云監控方向發展。從而使柴油發電機組的技術裝備水平不斷提高，現代柴油發電機組具有靈活、方便、自動化程度高、噪聲小和排放低等優點。隨著科學技術的不斷發展，一些新技術、新成果的應用使得現代柴油發電機組具有更高的適用性、可靠性、安全性以及良好的環保特性，將不斷滿足現代社會對柴油發電機組的更高要求。
柴油發電機組側視圖
二、柴油發電機組的結構
柴油發電機組是一種機電一體化設備，它由柴油發動機、交流發電機和機組控制系統三大部件組成，如圖1-1所示，包括前端的供油系統和后端的輸配電系統，組成一個完整的電站系統。其技術涉及機械動力學、電學、自動化控制等各個領域。
柴油發電機組一般有如下構成的組件：
－柴油發動機
－三相交流無刷同步發電機
－控制屏
－散熱水箱
－燃油箱
柴油發電機組有多種分類方法，按柴油機的轉速可分為高速機組（3000rpm）、中速機組（1500rpm）和低速機組（1000rpm以下）；按柴油機的冷卻方式可分為水冷和風冷機組；按柴油機柴油調速方式可分為機械調速、電子調速、液壓調速和電子噴油管理控制調速系統（簡稱電噴或ecu）；按機組使用的連續性可分為長用機組和備用機組；柴油發電機組通常采用三相交流同步無刷勵磁發電機，按發電機的勵磁方式可分為自勵式和他勵式。本節重點介紹按照應用場地，冷卻方式和控制方式的分類方式。
柴油發電機組是一種成套發電設備。柴油機電站可以是單臺柴油發電機組自成體系獨立發電、供電，也可多臺柴油發電機組并列發電、供電。在這個系統中，只要保證燃油供應，就可不間斷地輸出電能。
在柴油發電機組的各主要部件中，柴油機有著最為重要的地位，這不僅是因為柴油發動機的價值最高，而且也是因為柴油發動機是整個柴油發電機組的心臟，在能源轉換過程中發揮著主要的作用。只有優質的發動機、優質的發電機、優質的控制系統和優質的成套工藝才能組成最優質的發電機組。
柴油發電機組平面圖
柴油發電機組后視圖
三、柴油發電機組的特點
柴油發電機組是集柴油機、發電機和自動控制等多個學科領域相交叉的技術。柴油發電機組是以柴油機為動力的發電設備，它與常用的蒸汽發電機組、水輪發電機組、燃氣渦輪發電機組、原子能發電機組等發電設備相比較，具有結構緊湊、占地面積小、熱效率高、啟動迅速、控制靈活以及燃料儲存容易等優點。
（1）單機容量等級多
柴油發電機組的單機容量從幾千瓦至幾萬千瓦，目前國產機組最大單機容量為幾千千瓦。用作船舶、郵電、高層建筑、工礦企業、軍事設施的常用、應急和備用發電機組的單機容量，可選擇的容量范圍大，具有適用于多種容量用電負荷的優勢。
采用柴油發電機組作為應急和備用電源時，可采用一臺或多臺機組，裝機容量根據實際需要靈活配置。
（2）配套設備結構緊湊、單位功率重量輕、安裝地點靈活
柴油發電機組的配套設備比較簡單、輔助設備少、體積小、重量輕。以高速柴油機為例，功率重量比一般在8～20kg/kw，而蒸汽動力裝置比柴油發電機的這項指標大4倍以上。與水輪機組需建水壩、蒸汽機組需配置鍋爐、燃料儲備和水處理系統等比較，柴油發電機組具有占地面積小、建設速度快和投資費用低的優點。
常用發電機組通常采用獨立配置方式，一般不與外（市）電網并聯運行。而備用發電機組或應急發電機組一般與變配電設備配合使用。機組占地面積小，安裝地點靈活。
（3）熱效率高，燃油消耗
柴油機是目前熱效率最高的熱力發動機，其有效熱效率為30％～46％，高壓蒸汽輪機約為20％～40％，燃氣輪機約為20％～30％，因此柴油發電機組的燃油消耗較低。
（4）啟動迅速、并能很快達到全功率
柴油機的啟動一般只需幾秒鐘，在應急狀態下可在1min內達到全負載運行；在正常工作狀態下約在5～30min內達到全負載，而蒸汽動力裝置從啟動到全負載一般需要3～4h。柴油機的停機過程也很短，緊急狀態可即時停機，正常狀態的停機過程不超過3min，可以頻繁起停。所以柴油發電機組很適合作為應急發電機組或備用發電機組。
（5）維護操作簡單，所需操作人員少，在備用期間的保養容易
（6）柴油發電機組的建設與發電的綜合成本最低
柴油發電機組中的柴油機一般為四沖程、水冷、中高速內燃機。燃用不可再生的柴油或在柴油中摻燒乙醇、生物柴油、壓縮天然氣（cng）和液化石油氣（lpg）等可再生能源以節省能源和保護環境。柴油機燃燒后的排放物主要為co、hc、pm（顆粒）污染環境，而且排氣噪聲較大。盡管如此，柴油發電機組與水力、風力、太陽能等可再生能源發電以及核能、火力發電等相比較，具有非常明顯的優勢：柴油發電機組的建設與發電的綜合成本最低。
引起200KW帕金斯柴油發電機組超速的原因和解決的方法
用戶出現這些現象說明柴油發電機組性能正在下降
柴油發電機組大修癥狀以及大修維修項目？
高壓油路有空氣引起柴油發電機運轉中突然熄火的原因
新型號柴油機的編制規則是什么？
康明斯柴油發電機的機油進水的危害和原因
「發電機廠家」發電機廠家：野外專用的柴油發電機組是什么樣的？
盤點柴油發電機組4大用途,功能各有不同？
柴油發電機組的結構與特點
柴油發電機組主要由柴油機、同步發電機、油箱、控制系統四個部分組成，利用柴油為燃料，柴油內燃機組控制柴油在汽缸內有序燃燒，產生高溫、高壓的燃氣，當燃氣膨脹時推動活塞使曲軸旋轉，產生機械能，通過傳動裝置帶動同步交流發電機旋轉，將機械能轉換為電能輸出，給各用電負載提供電源。
一、柴油發電機組的發展歷史
柴油發電機組是一種能源轉換設備，它是將熱能（燃油通過燃燒）轉化為機械能（發動機旋轉），再將機械能轉換為電能的設備，燃油是其原料，電能是其產品。1897年全世界第一臺柴油發電機誕生于德國的奧格斯堡（augsburg），是由man公司的創始人 rudolf diesel 發明的。目前，柴油機的英文名字即為創始人的姓名 diesel。
從1897年第一臺柴油發電機組誕生到現在的一百多年時間里，柴油發電機組的技術發展一直與柴油發動機的技術發展及控制技術的發展密切相關。前50年技術進步相對緩慢。后50年來隨著柴油機技術水平的快速發展和機組控制技術的不斷更新換代，柴油發電機組從20世紀60年代使用的手啟動、機房固定安裝的普通機組，到70年代研制成功了自啟動機組，80年代研制成功了微型計算機控制的自動化無人值守機組，到90年代開始研制低噪聲排放的機組，2000年后注重噪聲和尾氣排放環境保護。最近幾年，隨著云計算技術的發展，柴油發電機組智能控制也朝云監控方向發展。從而使柴油發電機組的技術裝備水平不斷提高，現代柴油發電機組具有靈活、方便、自動化程度高、噪聲小和排放低等優點。隨著科學技術的不斷發展，一些新技術、新成果的應用使得現代柴油發電機組具有更高的適用性、可靠性、安全性以及良好的環保特性，將不斷滿足現代社會對柴油發電機組的更高要求。
柴油發電機組側視圖
二、柴油發電機組的結構
柴油發電機組是一種機電一體化設備，它由柴油發動機、交流發電機和機組控制系統三大部件組成，如圖1-1所示，包括前端的供油系統和后端的輸配電系統，組成一個完整的電站系統。其技術涉及機械動力學、電學、自動化控制等各個領域。
柴油發電機組一般有如下構成的組件：
－柴油發動機
－三相交流無刷同步發電機
－控制屏
－散熱水箱
－燃油箱
柴油發電機組有多種分類方法，按柴油機的轉速可分為高速機組（3000rpm）、中速機組（1500rpm）和低速機組（1000rpm以下）；按柴油機的冷卻方式可分為水冷和風冷機組；按柴油機柴油調速方式可分為機械調速、電子調速、液壓調速和電子噴油管理控制調速系統（簡稱電噴或ecu）；按機組使用的連續性可分為長用機組和備用機組；柴油發電機組通常采用三相交流同步無刷勵磁發電機，按發電機的勵磁方式可分為自勵式和他勵式。本節重點介紹按照應用場地，冷卻方式和控制方式的分類方式。
柴油發電機組是一種成套發電設備。柴油機電站可以是單臺柴油發電機組自成體系獨立發電、供電，也可多臺柴油發電機組并列發電、供電。在這個系統中，只要保證燃油供應，就可不間斷地輸出電能。
在柴油發電機組的各主要部件中，柴油機有著最為重要的地位，這不僅是因為柴油發動機的價值最高，而且也是因為柴油發動機是整個柴油發電機組的心臟，在能源轉換過程中發揮著主要的作用。只有優質的發動機、優質的發電機、優質的控制系統和優質的成套工藝才能組成最優質的發電機組。
柴油發電機組平面圖
柴油發電機組后視圖
三、柴油發電機組的特點
柴油發電機組是集柴油機、發電機和自動控制等多個學科領域相交叉的技術。柴油發電機組是以柴油機為動力的發電設備，它與常用的蒸汽發電機組、水輪發電機組、燃氣渦輪發電機組、原子能發電機組等發電設備相比較，具有結構緊湊、占地面積小、熱效率高、啟動迅速、控制靈活以及燃料儲存容易等優點。
（1）單機容量等級多
柴油發電機組的單機容量從幾千瓦至幾萬千瓦，目前國產機組最大單機容量為幾千千瓦。用作船舶、郵電、高層建筑、工礦企業、軍事設施的常用、應急和備用發電機組的單機容量，可選擇的容量范圍大，具有適用于多種容量用電負荷的優勢。
采用柴油發電機組作為應急和備用電源時，可采用一臺或多臺機組，裝機容量根據實際需要靈活配置。
（2）配套設備結構緊湊、單位功率重量輕、安裝地點靈活
柴油發電機組的配套設備比較簡單、輔助設備少、體積小、重量輕。以高速柴油機為例，功率重量比一般在8～20kg/kw，而蒸汽動力裝置比柴油發電機的這項指標大4倍以上。與水輪機組需建水壩、蒸汽機組需配置鍋爐、燃料儲備和水處理系統等比較，柴油發電機組具有占地面積小、建設速度快和投資費用低的優點。
常用發電機組通常采用獨立配置方式，一般不與外（市）電網并聯運行。而備用發電機組或應急發電機組一般與變配電設備配合使用。機組占地面積小，安裝地點靈活。
（3）熱效率高，燃油消耗
柴油機是目前熱效率最高的熱力發動機，其有效熱效率為30％～46％，高壓蒸汽輪機約為20％～40％，燃氣輪機約為20％～30％，因此柴油發電機組的燃油消耗較低。
（4）啟動迅速、并能很快達到全功率
柴油機的啟動一般只需幾秒鐘，在應急狀態下可在1min內達到全負載運行；在正常工作狀態下約在5～30min內達到全負載，而蒸汽動力裝置從啟動到全負載一般需要3～4h。柴油機的停機過程也很短，緊急狀態可即時停機，正常狀態的停機過程不超過3min，可以頻繁起停。所以柴油發電機組很適合作為應急發電機組或備用發電機組。
（5）維護操作簡單，所需操作人員少，在備用期間的保養容易
（6）柴油發電機組的建設與發電的綜合成本最低
柴油發電機組中的柴油機一般為四沖程、水冷、中高速內燃機。燃用不可再生的柴油或在柴油中摻燒乙醇、生物柴油、壓縮天然氣（cng）和液化石油氣（lpg）等可再生能源以節省能源和保護環境。柴油機燃燒后的排放物主要為co、hc、pm（顆粒）污染環境，而且排氣噪聲較大。盡管如此，柴油發電機組與水力、風力、太陽能等可再生能源發電以及核能、火力發電等相比較，具有非常明顯的優勢：柴油發電機組的建設與發電的綜合成本最低。
引起200KW帕金斯柴油發電機組超速的原因和解決的方法
用戶出現這些現象說明柴油發電機組性能正在下降
柴油發電機組大修癥狀以及大修維修項目？
高壓油路有空氣引起柴油發電機運轉中突然熄火的原因
新型號柴油機的編制規則是什么？
康明斯柴油發電機的機油進水的危害和原因
「發電機廠家」發電機廠家：野外專用的柴油發電機組是什么樣的？
盤點柴油發電機組4大用途,功能各有不同？