柴油發(fā)電機(jī)組使用維護(hù)手冊課件

1、幸 福HAPPY BOSS杭州幸福機(jī)電集團(tuán)有限公司培 訓(xùn) 資 料柴油發(fā)電機(jī)組 杭 州 幸 福 機(jī) 電 集 團(tuán) 有 限 公 司目 錄1、柴油發(fā)電機(jī)組的簡介- 32、柴油機(jī)的基本工作原理-53、交流發(fā)電機(jī)工作原理-64柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)與組成-75、發(fā)電機(jī)組的功率與修正-106、發(fā)電機(jī)組的安裝與存放-101、柴油發(fā)電機(jī)組簡介柴油發(fā)電機(jī)組屬自備電源，交流供電設(shè)備的一種類型，是一種中小型獨立的發(fā)電設(shè)備。機(jī)動靈活，投資少，隨時可以啟動供電。廣泛應(yīng)用于郵電通訊、建筑工程、賓館大廈、野外作業(yè)、國防工程、工礦企業(yè)、樓宇消防、油田等作為主用或應(yīng)急備用電源。按類可分為普通型、自動化型和低噪音型等并可根據(jù)用戶要求設(shè)計增加

2、其他可實現(xiàn)功能，滿足所有過程中的各種需求。柴油發(fā)電機(jī)組適用于無市電的場所或有市電但是對供電可靠性要求高，不允許停電或要求幾秒鐘內(nèi)能迅速供電的場合。如通訊、國防工程、消防應(yīng)急電源等，主要要求：隨時能開動，及時供電，運行安全可靠，保證電壓和頻率滿足使用要求。發(fā)電機(jī)組與ATS配套使用可實現(xiàn)市電停電后發(fā)電機(jī)組自啟動、自動轉(zhuǎn)換至備用電源供電，市電恢復(fù)后自動轉(zhuǎn)換至主用電源供電、發(fā)電機(jī)組自動停機(jī)進(jìn)入備用狀態(tài)等功能。發(fā)電機(jī)組與UPS聯(lián)合使用可實現(xiàn)長時間不間斷供電。1.1柴油發(fā)電機(jī)組的基本工作原理簡而言之，就是柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)，輸出電力。在柴油機(jī)氣缸內(nèi)，噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油與空氣充分混合后的混合氣體，

3、在活塞上行的擠壓下，體積急速壓縮，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點。混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為作功。各氣缸內(nèi)的混合氣體按一定順序依次作功，作用在活塞上的直線推力經(jīng)過連桿機(jī)構(gòu)變成了推動曲軸旋轉(zhuǎn)的扭力，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)利用電磁感應(yīng)原理，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能輸出電流。 這是發(fā)電機(jī)組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、保護(hù)器件和控制回路。1.2柴油發(fā)電機(jī)組的基本組成a柴油機(jī) （發(fā)動機(jī)、引擎）含散熱器（水箱）b發(fā)電機(jī) （電球

4、）c控制系統(tǒng)d斷路器e鋼質(zhì)底架（底座）f其它附屬配件1.2.1柴油機(jī)是發(fā)電機(jī)組的原動機(jī)，是機(jī)組的動力源。是以柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)，是將柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備。1.2.2發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理，將（柴油機(jī)輸出的）機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并通過斷路器（電力開關(guān)）對外輸出的設(shè)備。1.2.3控制系統(tǒng)是實現(xiàn)機(jī)組的啟動、停止和保證發(fā)電機(jī)組正常、穩(wěn)定、可靠工作同時具有操作、控制、檢測、保護(hù)功能裝置。1.2.4斷路器是低壓開關(guān)器件，通常用于交流電壓500V以下的電路中。正常運行時，作為接通和斷開電路用；在電路運行不正常時，用來對電路進(jìn)行過載、短路和欠壓保護(hù)。在柴油發(fā)電機(jī)組中，低壓斷路器被作為低壓三相交流電源

5、的輸出開關(guān)。1.2.5鋼質(zhì)底架將柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)等設(shè)備組裝成一體。 通常采用優(yōu)質(zhì)型材焊接制作而成。（槽鋼或鋼板折彎）1.2.6其它附屬配件（在用戶處安裝機(jī)組時使用）： 消聲器是柴油機(jī)排煙系統(tǒng)的重要組成部分，同時降低柴油機(jī)排煙所產(chǎn)生的噪音。一般可降低915dB(A)波紋管是排煙系統(tǒng)中的軟連接部分，其作用有： a排煙道要求其材質(zhì)必須具有一定的強(qiáng)度和耐熱性（800）抗氧化腐蝕 b隔震作用減少柴油機(jī)工作中產(chǎn)生的震動對排演系統(tǒng)的不良影響。要求其材質(zhì)必須具有一定的柔軟性 c熱膨脹補(bǔ)償由于柴油機(jī)的排煙溫度高達(dá)500600，金屬材料制作的排煙系統(tǒng)因發(fā)生熱膨脹而“擴(kuò)張”，必須能夠為其提供足夠的“伸展”空

6、間。要求其材質(zhì)必須具有一定的彈性。法蘭、密封墊片（石棉墊片）、安裝螺栓（含螺母、平墊、彈簧墊）蓄電池為柴油機(jī)的啟動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)提供直流電源（24V12V），蓄電池的容量以Ah（安時）為單位。電池連接線連接電池電池，電池與啟動馬達(dá)正極，電池與啟動馬達(dá)負(fù)極（或接地）2、柴油機(jī)基本工作原理 21柴油機(jī)是熱機(jī)，是內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)包括柴油機(jī)、汽油機(jī)、天然氣機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)（透平機(jī)）。外燃機(jī)，如蒸汽輪機(jī)。22在機(jī)氣缸內(nèi)，噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油與空氣充分混合后的混合氣體，在活塞上行的擠壓下，體積急速壓縮，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點?；旌蠚怏w劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為作功。各氣缸內(nèi)的混合氣體

7、按一定順序依次作功，作用在活塞上的直線推力經(jīng)過連桿機(jī)構(gòu)變成了推動曲軸旋轉(zhuǎn)的扭力，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。23在熱力過程中，只有“工質(zhì)”膨脹過程才具有作功能力，而我們要求發(fā)動機(jī)連續(xù)不斷地產(chǎn)生機(jī)械功，就必須使工質(zhì)反復(fù)進(jìn)行膨脹。因此，柴油機(jī)要經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、膨脹、排氣四個熱力過程之后，重新恢復(fù)到初始狀態(tài)，使柴油機(jī)連續(xù)不斷地產(chǎn)生機(jī)械功。上述四個熱力過程稱為一個工作循環(huán)。柴油機(jī)活塞走完四個沖程完成一個工作循環(huán)，稱該機(jī)為四沖程柴油機(jī)；活塞走完二個沖程完成一個工作循環(huán)的柴油機(jī)，稱為二沖程柴油機(jī)。24四沖程柴油機(jī)的工作循環(huán)：241進(jìn)氣沖程目的是吸入新鮮空氣。進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞下行，氣缸內(nèi)部壓力低于大氣壓約

8、6893kPa，在大氣壓力的作用下新鮮空氣經(jīng)過進(jìn)氣門被吸入氣缸?；钊_(dá)到下止點時，進(jìn)氣門關(guān)閉，進(jìn)氣沖程結(jié)束。242壓縮沖程目的是提高氣缸內(nèi)空氣的壓力和溫度，為燃料燃燒創(chuàng)造條件。進(jìn)氣沖程結(jié)束后，進(jìn)排氣門都處于關(guān)閉狀態(tài)，活塞上行，汽缸內(nèi)的氣體被急速壓縮，溫度迅速上升，當(dāng)活塞上行接近上止點時，氣缸內(nèi)空氣壓力達(dá)30005000kPa，溫度達(dá)500700，遠(yuǎn)超過柴油的自燃溫度。243膨脹（作功）沖程目的將氣缸內(nèi)燃?xì)馊紵@得的壓力勢能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能對外作功。活塞上行接近終了時，噴油器適時、適量噴射高壓霧化的柴油，并與壓縮空氣充分混合成可燃混合氣體，并立即自燃（爆燃）。此時氣缸內(nèi)壓力迅速上到約60009000

9、 kPa，溫度高達(dá)18002200。在高溫、高壓氣體的推力作用下，活塞向下止點運動并通過連桿機(jī)構(gòu)推動曲軸旋轉(zhuǎn)而作功。隨著氣體膨脹活塞下行，其壓力逐漸降低，直到排氣門打開。244排氣沖程目的是清除氣缸內(nèi)的廢氣作功結(jié)束后，氣缸內(nèi)的燃?xì)庖呀?jīng)燃燒結(jié)束成為廢氣，其溫度下降到800900，壓力下降到294392 kPa。此時排氣門打開，進(jìn)氣門仍處于關(guān)閉狀態(tài)，活塞上行，在氣缸內(nèi)殘存壓力和活塞推力的作用下，廢氣被排出氣缸。當(dāng)活塞上行到上止點時，排氣過程結(jié)束。排氣過程結(jié)束后，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門又打開，重復(fù)進(jìn)行下一個工作循環(huán)，周而復(fù)始不斷對外作功。3、交流發(fā)電機(jī)工作原理 發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為交流電能的設(shè)備，它利

10、用“電磁感應(yīng)”原理，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能輸出電流。 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，在定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙里便產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場是發(fā)電機(jī)主磁場（又稱為轉(zhuǎn)子磁場）。當(dāng)主磁場切割定子三相電樞繞組線圈時，電樞線圈就會產(chǎn)生三相感應(yīng)電勢，接通負(fù)載后，在電樞繞組中就會流過感應(yīng)電流。如果將電樞繞組接成星形，并且接上三相對稱負(fù)載后，在感應(yīng)電動勢的作用下，電路中產(chǎn)生對稱的三相電流，向負(fù)載輸出交流電。發(fā)電機(jī)的主要組成 機(jī)座、定子線圈、轉(zhuǎn)子線圈、端蓋、支點軸承、驅(qū)動片和連接法蘭、風(fēng)扇、防護(hù)罩、勵磁裝置、旋轉(zhuǎn)二極管、調(diào)壓器、接線端子等4、柴油機(jī)的組成結(jié)構(gòu)柴油機(jī)的組成可分為兩大機(jī)構(gòu)、五大系統(tǒng)：兩大機(jī)構(gòu)是固定不動機(jī)構(gòu)（

11、如機(jī)體、氣缸套、氣缸蓋等）和相對運動機(jī)構(gòu)（如曲軸、連桿、活塞、氣門、凸輪軸氣門搖臂等），劃分比較簡單。五大系統(tǒng)的劃分主要是以功能為依據(jù)，可分為燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、充電和啟動系統(tǒng)。4.1燃油系統(tǒng)及燃油型號的選擇411燃油系統(tǒng)：油水分離器、輸油泵、高壓油泵、高壓油管、噴油器、回油管等。412燃油： 燃油的使用應(yīng)符合GB252或EN590、ASTM-D0975-1D和2D的標(biāo)準(zhǔn)，并按工作地點的氣溫情況選擇合適的牌號。 以GB252為例，燃油指標(biāo)： 1）十六烷值 >45 2)閃點 550C 3)比重 0.8150.855 4)含硫量 <0.050.15% 5)水及雜質(zhì)含

12、量 <0.05%以GB252為例，按機(jī)組工作地點氣溫選擇合適牌號的標(biāo)準(zhǔn)輕柴油序號環(huán)境最低氣溫輕柴油牌號1>40號24 -5-10號 3-5 -14-20號 4-14 -29-35號 4.2潤滑系統(tǒng)及潤滑油的選型：4.2.1潤滑系統(tǒng)：油底殼、過濾網(wǎng)、機(jī)油泵、調(diào)壓閥、濾清器、冷卻器、潤滑油管、噴嘴、加油口、油位尺、呼吸器等4.2.2潤滑油的作用：潤滑作用、冷卻作用、清潔作用、防銹、防腐蝕。4.2.3潤滑油的選型:柴油發(fā)動機(jī)潤滑油的選型以級別和粘度為依據(jù)4.2.3.1級別標(biāo)準(zhǔn):API美國石油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)/ACEA歐洲石油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)：以API為例 級別代碼 出具年份 CA 40年代 CB 194

13、9年 CC 1951年 CD 1955年 CE 1983年 CF-4 1990年 CG-4 1995年 CH-4 1999年 CI-4 2002年4.2.3.2粘度標(biāo)準(zhǔn): SAE美國汽車工程協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)正確的粘度可以保證:1.> 全流體動力的潤滑2.> 減少耗油量3.> 低溫情況下油品流動性能的最佳(特別在啟動時)4.> 在啟動時,蓄電池的負(fù)荷減至最低5.> 良好的燃料經(jīng)濟(jì)性根據(jù)環(huán)境溫度選擇合適粘度的潤滑油環(huán)境溫度潤滑油粘度 SAE-1540SAE 15W-40-2520SAE 10W-30-3020SAE 5W-30最好使用廠家推薦的潤滑油品牌和牌號.4.3冷卻系統(tǒng)

14、及冷卻液的選型:4.3.1冷卻系統(tǒng)：水泵、節(jié)溫器、散熱器、膨脹水箱、水管、放水閥、冷卻風(fēng)扇等4.3.2冷卻液的作用：冷卻帶走發(fā)動機(jī)工作過程中產(chǎn)生的部分不可利用的熱量，降低發(fā)動機(jī)溫度，確保各部件能夠持續(xù)穩(wěn)定工作。4.3.3冷卻液的選型防凍液：高沸點，高比熱容，防凍，防銹、防垢、防腐。（推薦使用）軟水與防銹劑的混合液：軟水，PH值68的清潔水或軟化處理并經(jīng)過沉淀的水。普通水：容易產(chǎn)生水垢(CaMg離子)，堵塞水道、散熱器，嚴(yán)重影響冷卻效果。銹蝕機(jī)體、缸套、散熱器。4.4配氣系統(tǒng):4.4.1配氣系統(tǒng):氣門(進(jìn)、排氣門)、進(jìn)排氣管、搖臂組件、空氣濾芯器、渦輪增壓器等4.5充電和啟動系統(tǒng):4.5.1充電

15、系統(tǒng):充電發(fā)電機(jī)及控制回路;在柴油機(jī)運行期間給啟動蓄電池充電.4.5.2啟動系統(tǒng):啟動馬達(dá)及控制回路;在柴油機(jī)需要啟動時帶動發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動至發(fā)動機(jī)工作后退出動作.5、發(fā)電機(jī)組的功率與修正：51發(fā)電機(jī)組在海拔1000m環(huán)境溫度40以下運行時不需要進(jìn)行功率修正；當(dāng)發(fā)電機(jī)組在高于以上海拔和溫度運行時，額定功率按下列系數(shù)修正。海拔3000m時 4%/300m 海拔3000m時 6%/300m環(huán)境溫度修正系數(shù)1.5%50C5.2相對濕度對功率無明顯影響6、發(fā)電機(jī)組的安裝與存放:6.1發(fā)電機(jī)組的安裝:6.1.1總體布置(見圖1)A- A剖面圖圖1(b)用戶可結(jié)合發(fā)電機(jī)組機(jī)房,參照上圖進(jìn)行布置.發(fā)電機(jī)組兩側(cè)及后

16、端離墻距離應(yīng)在1.5M以上,便于安裝及維護(hù).最后應(yīng)把發(fā)電機(jī)組調(diào)成水平.6.2發(fā)電機(jī)房的總體布置: 對發(fā)電機(jī)房的位置和大小的選擇要科學(xué)的考慮,如發(fā)電機(jī)房不合適,發(fā)電機(jī)組的性能就不能充分發(fā)揮,同時對操作和維護(hù)帶來困難. 發(fā)電機(jī)房應(yīng)按以下順序設(shè)計: a.確定發(fā)電機(jī)房的位置,面積和高度 b.確定基礎(chǔ) c.確定冷卻系統(tǒng) d.確定通風(fēng)系統(tǒng) e.確定燃料系統(tǒng)f.確定排氣系統(tǒng)6.3基礎(chǔ): 基礎(chǔ)有平板基礎(chǔ)和混凝土基礎(chǔ)兩中類型 一般高層大樓建筑物采用平板基礎(chǔ)，工廠等平房建筑物采用混凝土基礎(chǔ)，在特別強(qiáng)調(diào)防振要求的場合采用混凝土基礎(chǔ)。a 平板基礎(chǔ)平板基礎(chǔ)直接建造在建筑物的平板面上，建筑物的平板面應(yīng)能承受包括基礎(chǔ)在內(nèi)的

17、全部中量。另外，平板基礎(chǔ)上的發(fā)電機(jī)組一定有防振裝置，基礎(chǔ)設(shè)置在帶梁的平板上，基礎(chǔ)的鋼筋要與平板鋼筋焊接。平板的固有振動頻率數(shù)要在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的兩倍以上，如果接近發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，建筑物的一部分有可能發(fā)生共振。b 混凝土基礎(chǔ)：混凝土基礎(chǔ)的制造按圖2，事先應(yīng)把下面生土夯實或回填三合土。然后用水泥、瀝青、煤渣加水混合敷一層約200MM的減振層，基礎(chǔ)周圍布寬25MM的隔振溝，并用橡膠條封口。用戶根據(jù)自己的發(fā)電機(jī)組，選定基礎(chǔ)的平面尺寸，一般基礎(chǔ)的各邊比底架各邊寬300500MM?；A(chǔ)的厚度可根據(jù)發(fā)電機(jī)組的質(zhì)量計算，一般來說，基礎(chǔ)的質(zhì)量應(yīng)為發(fā)電機(jī)組質(zhì)量的12倍。若想取得更好的減振效果，可加大基礎(chǔ)的質(zhì)量。注：水泥基

18、礎(chǔ)的工程量大，返修困難，在基礎(chǔ)施工前，用戶必須按實物較對基礎(chǔ)的平面尺寸。64冷卻系統(tǒng)冷卻方式有：散熱器冷卻、水塔和熱交換器冷卻、遠(yuǎn)置式散熱系統(tǒng)冷卻，用戶可根據(jù)自己的機(jī)房條件及其它的條件選擇。 641散熱器冷卻 用發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動風(fēng)機(jī)冷卻散熱器的冷卻方式是一般發(fā)電機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)形式，這種方式和其它冷卻方式相比較，前期投資費用少，運行中不需要補(bǔ)充冷卻水，管路全部在制造廠內(nèi)完成，使用方便。但是，這種方式需要大量的冷卻空氣，在發(fā)電機(jī)房設(shè)計時要加以注意。 642水塔和熱交換器冷卻 在很多的客戶處，由于其它方面的原因使發(fā)電機(jī)房通風(fēng)的效果很差或空氣的流量無法滿足發(fā)電機(jī)組使用過程中散熱器冷卻的要求，可以使用水塔和熱

19、交換器通過水冷卻水的方式滿足發(fā)電機(jī)組正常運行冷卻的要求。這種方式的缺點是投資費用較多、安裝水塔或修造冷卻水池占地空間較大、冷卻水量很大，須經(jīng)常性補(bǔ)水，在冬季或北方地區(qū)難以對冷卻水實施保溫措施。 643遠(yuǎn)置式散熱器冷卻 如果發(fā)電機(jī)房內(nèi)因為機(jī)房空間所限無法安裝散熱器或機(jī)房不滿足機(jī)組使用過程中散熱器冷卻的要求，但在機(jī)房外或其他地方可以安裝散熱器的情況下，可以使用安裝遠(yuǎn)置式散熱器冷卻。其主要特點是：散熱器冷卻風(fēng)扇使用單獨的專用電動機(jī)驅(qū)動，其電動機(jī)電源取自發(fā)電機(jī)組本身。運行過程中不需要補(bǔ)充冷卻水，現(xiàn)場管路安裝麻煩，如散熱器與發(fā)動機(jī)位置有一定高度差需加裝過度減壓水箱和過度水泵。費用較大。65通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系

20、統(tǒng)的設(shè)計須確保發(fā)電機(jī)房能夠有發(fā)電機(jī)工作內(nèi)部燃燒所需要的燃?xì)饬亢统渥愕睦鋮s空氣流經(jīng)發(fā)電機(jī)、柴油機(jī)、散熱器，通過發(fā)動機(jī)自帶驅(qū)動風(fēng)扇將熱空氣排出發(fā)電機(jī)房外，無回流。651冷卻空氣必須引自室外，其溫度盡可能的低，引風(fēng)口可根據(jù)發(fā)電機(jī)房的具體結(jié)構(gòu)布置。652發(fā)電機(jī)房室內(nèi)溫度不得高于430C，否則不僅會引起機(jī)組功率的下降，而且會引起電氣元件的損壞，如可能高于430C時，則需加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)，最好使用兩臺軸流風(fēng)機(jī)，分別安裝于進(jìn)、排風(fēng)口，加強(qiáng)冷空氣的進(jìn)氣量和熱空氣的排氣量。653進(jìn)、出風(fēng)口6531進(jìn)、出風(fēng)口都為方形，二者尺寸相同。6532進(jìn)、出風(fēng)口的面積應(yīng)是散熱器芯子的面積1.3倍以上.6533如進(jìn)、出風(fēng)口裝有放護(hù)鐵絲網(wǎng)，則應(yīng)按鐵絲網(wǎng)的有效通過面積，加大進(jìn)、出風(fēng)口尺寸。66排氣系統(tǒng)柴油發(fā)動機(jī)的排氣不僅有害而且溫度高，所以對排氣系統(tǒng)的設(shè)計要特別重視。661消聲器的安裝消聲器的安裝一般以高出發(fā)電機(jī)組1000MM1200MM以上，在膨脹節(jié)（波紋管