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柴油發(fā)電機的主要排放問題都比照歐洲標準限制排放
1.柴油發(fā)電機的主要排放問題
發(fā)電機組運行時排放的HC、CO和NOX、燃油蒸汽、硫酸霧等有害成分,使空氣被污染,對人類、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展的影響越來越大,這是當今世界 的環(huán)境問題之一。為解決這一難題,目前一般采用機內(nèi)凈化技術(shù)和機外凈化技術(shù)。例如:電噴發(fā)電機加裝催化轉(zhuǎn)化器可有效降低排氣污染。稀燃技術(shù)可以有效地改善汽油機油耗,降低有害排放物(主要是NOX)排放。采用EGR(廢氣再循環(huán))發(fā)動機NOX排放量比相應(yīng)的發(fā)動機排放量平均要低50%。
對發(fā)電機排放進行必要的限制有助于改善環(huán)境質(zhì)量。因此,世界各國都對發(fā)電機排放做了較嚴格的限制。例如:美國1998年實施的重型柴油機標準要求NOX排放量為4g/(hph)。
發(fā)電機制造商協(xié)會與美國加利福尼亞大氣資源局(CARB)及環(huán)境保護局(EPA)達成了一項協(xié)議,即到2004年,在使用潔凈柴油燃料的前提下,其產(chǎn)品的NOX和HC排放缸量之和為2.5g/(hph),PM(顆粒)的排放量為0.1g/(hph)。如果不使用潔凈燃料,則NOX和HC排放量之和為3.5g/(hph)。
2.降低排放的目標
由于歐洲對內(nèi)燃機的排放限制比較嚴格,世界各國各地都比照歐洲標準限制排放。
康明斯是全球發(fā)動機企業(yè)中能夠?qū)⒉裼桶l(fā)電機組的五大關(guān)鍵系統(tǒng),即進氣處理系統(tǒng)、濾清和后處理系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和缸內(nèi)燃燒優(yōu)化設(shè)計,全部自主開發(fā)的跨國企業(yè),可以為客戶提供的“ 一站式”排放解決方案。
● 優(yōu)異的動力性 輸出功率可達500Kw, 輸出扭矩2990N.m,保證各種使用狀態(tài)下的動力充沛
● 超低油耗 采用康明斯XPI超高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)及CTT大流量渦輪增壓器,并結(jié)合康明斯先進的動力缸設(shè)計和電子控制系統(tǒng),大大低燃油消耗,確保發(fā)動機在不同工況和應(yīng)用中的出色燃油經(jīng)濟性
● 出色的可靠性 采用全球領(lǐng)先的工程技術(shù)與分析工具并結(jié)合中國用戶使用狀況設(shè)計,在強大的傳感器和電控系統(tǒng)的支持下,發(fā)動機具備更強的高海拔運行能、低溫運行和大負荷持續(xù)運行能力,零下40 至60 攝氏度、5200 米海拔發(fā)動機都可運轉(zhuǎn)自如
● 出色的適用性 超高的重量功率密度和升功率密度方便用戶安裝和運輸,便于用戶維修保養(yǎng)
● 更低排放 采用機內(nèi)凈化方案,可滿足醫(yī)院、學校等對排放有更嚴格要求的場所的使用需求
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一起回望柴油發(fā)電機組的發(fā)展史
現(xiàn)代柴油機是在德國機械工程師狄塞爾發(fā)明的柴油機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,1892年,德國機械工程師狄塞爾取得了柴油發(fā)電機壓縮點火的 。他的做法是以提高發(fā)動機的壓縮比來提高熱效率,利用壓縮氣體的高溫來點燃進入汽缸的燃料,這樣做的好處是不但省去了點火裝置和汽化器,而且可以使用比柴油價格更低的柴油做燃料。
狄塞爾經(jīng)過了5年的實驗,在1897年制成了 臺具有實用價值的壓縮點火柴油發(fā)電機,即壓燃式柴油機。與以前的柴油發(fā)電機相比,它延長了汽缸內(nèi)氣體的壓縮過程,大大提高了壓縮終了時氣體的壓力和溫度,實現(xiàn)了不用點火系統(tǒng)而使柴油自動點火燃燒的功能。狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動機能將35%的燃料潛能轉(zhuǎn)變成動力而當時有效的柴油發(fā)動機也只能將28%的燃料潛能轉(zhuǎn)變成動力,這是柴油發(fā)電機技術(shù)第二次革命性的突破。但是,當時狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動機存在著很多的缺點,比如重量重、噪聲大、冒黑煙,排出的大量廢氣會對環(huán)境影響很大,而且噴油泵還不完善,從而嚴重限制和影響了柴油機的衄??梢哉f,狄塞爾先生生前只看到發(fā)動機的成功的開端,卻沒有看到柴油機技術(shù)的飛躍發(fā)展,沒有看到柴油機的廣泛應(yīng)用。
據(jù)資料記載,柴油機技術(shù)在1914年以前發(fā)展比緩慢,在 次世界期間,由于戰(zhàn)爭的需要柴油發(fā)動機開始大量生產(chǎn),用于軍事目的。柴油發(fā)動機柴油發(fā)電的發(fā)展史真正得到廣泛應(yīng)用是在1950年左右。早期的柴油機都是四沖程的,1899年德國工程師雨果.古爾德納制造出了二沖程柴油發(fā)動機,他把當時采用相同缸徑的四沖程柴油機的功率提高了60%~80%。二沖程柴油機的結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉,但其燃油和潤滑油的消耗量較高、冷卻比較困難、耐用性較差,而且很難制造出功率較大的發(fā)動機,所以至今實際使用的功率比較大的柴油機都是四沖程的。
世界上 臺發(fā)電機是1831年由英國的物理學家邁克爾·法拉第發(fā)明的。當時法拉第在試驗中發(fā)現(xiàn),當磁鐵在線圈中移動時,線圈會產(chǎn)生電流,即今天我們大家所熟知的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后不久,便利用電磁感應(yīng)原理發(fā)明了世界上 臺發(fā)電機,即法拉第圓盤發(fā)電機。這臺發(fā)電機的構(gòu)造與現(xiàn)代的發(fā)電機不同,在磁場中轉(zhuǎn)動的不是線圈,而是一個用紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄,圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼,用導線把電刷與電流表連接起來;紫銅圓盤放置在馬蹄形磁鐵的磁場中。當法拉第轉(zhuǎn)動搖柄使紫銅圓盤旋轉(zhuǎn)起來的時候,電流表的指針偏向一邊,這說明電路中產(chǎn)生了持續(xù)的電流。這就是法拉第試制出的世界上 臺發(fā)電機。當年法拉第曾在英國皇家學會上表演他的發(fā)電機。當時,有一位貴夫人問法拉第:“這玩藝兒有什么用呢?”法拉第非常有禮貌地回答道:“夫人,新生的嬰兒又有什么用處呢?”這一絕妙的回答受到大家的交口稱贊。
當拉第發(fā)明的圓盤發(fā)電機雖然非常簡單,它產(chǎn)生的電流甚至不能讓一只小燈泡發(fā)光,但是,這是世界上 臺發(fā)電機,是它首先向人類揭開了機械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕。后來,人們在此基礎(chǔ)上將馬蹄形 磁鐵改為能產(chǎn)生強大磁場的電磁鐵,用多股導線繞制的線框代替紫銅圓盤,對電刷也進行了改進,終于制成了功率的可供實用的發(fā)電機。目前,即使功率為IGW、10GW的特大型發(fā)電機,也是根據(jù)法拉第圓盤發(fā)電機的基本原理一電磁感應(yīng)原理制成的。
1866年,德國的電工學家、實業(yè)家恩斯脫.韋爾納·馮·西門子在法拉第圓盤發(fā)電機的基礎(chǔ)上研制出自激勵式發(fā)電機,1870年,比利時的Z·T·克拉姆又研制出了自激勵式直流發(fā)電機。在經(jīng)過不斷改進之后,電機技術(shù)已經(jīng)走向成熟,1877年真正實用的發(fā)電機開始進入商業(yè)化生產(chǎn)階段。
100多年過去了,正是這簡陋、不成熟、像初生嬰兒一樣的圓盤發(fā)電機人類帶入了電氣時代,為人類利用電能做出了重大貢獻。
21世紀是科學技術(shù)飛躍發(fā)展的時代,特別是電腦技術(shù)等高科技成果在柴發(fā)電機組上的應(yīng)用,使柴油發(fā)電機組有了更廣闊的發(fā)展前景。以柴油機為動力用的柴油發(fā)電機組己經(jīng)是通信等企業(yè)必不可少的重要設(shè)備。
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汽油發(fā)電機與柴油發(fā)電機的主要區(qū)別
1、點燃的類型:在柴油機內(nèi)混合氣是用壓縮成熱量點燃。而在汽油機的氣缸內(nèi)燃油和空氣的混合是用火花塞點燃的。
2、燃油的種類:柴油比汽油的揮發(fā)性低,每加侖柴油卻具有較大的熱值。所以,用5dm3柴油比5dm3汽油能獲得更多的功率。
3、燃油與空氣的混合:在柴油機內(nèi),柴油與空氣的混合是在柴油被噴入氣缸之后進行的。在汽油機內(nèi),燃油與空氣是在汽化器與進氣管道中混合的。
因為混合必須緊接在燃油噴射之后,所以柴油發(fā)電機具有一個特殊設(shè)計的燃燒室,這個燃燒室有利于柴油與空氣的混合。所以燃燒室的設(shè)計與制造對柴油發(fā)電機是非常重要的。
柴油發(fā)電機與汽油發(fā)電機的大區(qū)別在于點火裝置與燃油系統(tǒng)的不同。柴油發(fā)電機是個壓燃式內(nèi)燃機,它使用一個噴油泵以及若干個噴油嘴;而汽油發(fā)電機有一個汽化器、一個分配器、以及若干個火花塞。
柴油發(fā)電機與汽油發(fā)電機也有很多相似的地方。柴油發(fā)電機與汽油發(fā)電機的外觀幾乎一樣。柴油發(fā)電機的內(nèi)部部件也與汽油發(fā)電機的相似,但柴油發(fā)電機內(nèi)部的大多數(shù)部件比汽油發(fā)電機的更結(jié)實和更沉重,這是由于柴油發(fā)電機要承受機內(nèi)更大的壓力。柴油發(fā)電機的運行也如汽油機一樣,有賴于空氣、燃油和點火。
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發(fā)電機出線接線方式
發(fā)電機為三相四線(三火一零),配電柜為三相五線(三火一零),火之火零至火后的配電柜直接接地線。
如果關(guān)閉配電箱和發(fā)電機,配電箱和發(fā)電機應(yīng)該分享地線,也就是說發(fā)電機外殼,配電箱外殼,發(fā)電機零線(中性線)連接在一起,配電箱的地線從零線、配電箱金屬外殼是一樣的,不需要發(fā)電機。
如果配電柜離發(fā)電機較遠,配電柜必須按照規(guī)定做接地體,與配電柜地線、配電柜金屬外殼一起。
注意事項:
380V/220V低壓配電系統(tǒng)根據(jù)保護接地形式的不同可分為:IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。
IT系統(tǒng)的電力中性點通過高阻抗絕緣或接地,而電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地。即:過去稱為三相三線系統(tǒng)的接地保護電源系統(tǒng)。
TT系統(tǒng)的電源中性點直接接地;電氣設(shè)備的金屬外殼也是直接接地的,與電源的中性接地無關(guān)。在過去三相四線供電系統(tǒng)中保護接地。
TN系統(tǒng)在380/220V三相四線低壓電網(wǎng)中,變壓器或發(fā)電機中性點直接接地,通過共保護線將正常運行時未充電的電氣設(shè)備金屬外殼與電源中性點連接。即對過去三相四線制供電系統(tǒng)進行零保護。
TN系統(tǒng)的電力中性點直接接地,并有一條中性線引出。TN系統(tǒng)按其保護線路的形式分為TN-c系統(tǒng)、TN-s系統(tǒng)和TN-c-s系統(tǒng)。
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