摘要：为了提高建筑物的供电可靠性，普遍采用的方法就是以自备柴油发电机组来提供应急电源。由于存在着地区差异以及供电需求不尽相同，对于柴油发电机组机房的空间尺寸和布置，应根据用电量的大小和要求，选择合适的机房和布置方式。本文系统阐述柴油发电机组的布置形式、发电机房位置选择与布局原则、消声降噪措施以及降温通风设计方案，为用户提供机房设计与布置的技术指导。
一、布置形式
发电机组的布置按照发电机组的性质、发电机组容量大小和台数多少有不同的形式。应急发电机组一般只设一台发电机组，可以把柴油发电机组和发电机控制盘设置在同一间机房内。小容量发电机组一般把控制盘放在发电机组上，形成机电一体，也可以设置在同一间机房内。对于装机容量较大、台数较多的发电机组，或者为了改善工作条件，可把发电机组分为装设发电机组的机房和装设控制盘和配电盘的控制室，并设置必须的辅助房间。这种型式设置的发电机组，如果靠近市电电源的变配电室附近，可以把发电机组的电气控制设备统一设在变配电室内。
1. 应急发电机组的布置形式
图1 、图2为典型应急柴油发电机房布置示意图。
（1）应急发电机组和某些备用发电机组的连续运行时间较短，一般只要求几个小时，所以辅助系统可以简化，发电机组设备设在同一间机房内。这种布置形式占地面积小，投资低，操作集中，适用于电力负荷等级为一级但应急时间较短的场合。
（2）应急机组的控制屏宜布置在发电机端（进风侧），以便操作人员随时观察机组运行状态。若机房空间允许，可在机房一角用隔声玻璃隔出小型监控区，使操作人员免受噪声和高温的直接侵害。
（3）储油间应紧邻机房布置，储油量不超过8小时用油量，且采用防火墙与发电机间隔开，门为甲级防火门。
2. 常用发电机组的布置形式
（1）常用发电机组一般采用多台发电机组，其辅助设备也比较齐全，并长期运行供电，因此应为发电机组创造良好的工作环境。为了改善工作条件，常用发电机组一般分为机房、控制室和辅助房间三大部分。
（2）柴油发电机组设置在机房内，与发电机组关系密切的油库、水箱、进排风机等辅助设备设在机房附近。发电机控制盘、配电盘、发电机组操作台等设在控制室内，发电机组运行人员主要在控制室操作，监视发电机组运行。控制室也可与工程的市电变配电室设在一起，发电机组的值班休息室设在控制室附近。
（3）机房与控制室之间设置隔声观察窗，采用双层中空玻璃（5～8 mm厚，层间距不小于80 mm），面向机房侧的玻璃应向机房地面方向倾斜，以防结露并增强隔声效果。这种布置形式便于集中管理，运行人员远离噪声和高温环境，适用于大容量、长时间运行的发电站。
3. 设备间距与通道要求
（1）机组之间、机组与墙壁之间必须预留足够的操作和维护空间。对于容量小于64 kW的机组，操作面净距不小于1.6 m；对于200～400 kW机组，操作面净距不小于1.8 m；对于500～800 kW机组，操作面净距不小于2.2 m。机组背面距墙不小于1.5～2.0 m，柴油机端距墙不小于1.0～1.5 m，发电机端距墙不小于1.6～2.4 m。
（2）机房主要通道宽度不应小于1.5 m，设备搬运通道应满足最大单件的通行要求，门的宽度和高度应比最大运输件宽高各余量不小于0.5 m。当机房面积大于50 m²时，宜设置两个出入口。
|
图1 备用发电机组布置立面图 |
图2 备用发电机组布置平面图 |
二、发电机房位置的选择与布局
虽然柴油燃点较低，发生火灾危险性相对较小，但是将柴油发电机房布置在建筑物内从理论上来说肯定还是有危险性的，再考虑到机组运行过程中的通风、噪音、振动问题，无疑需要我们全面考虑并采取充分的防范措施。
1. 位置选择
机组运行时，机房需要大量的新风以满足机组燃烧和维持机房温度所需要量，从保证机组有良好的工作环境考虑，最好将机房布置在建筑物的首层。但对于大多数工程来说，无论是从其商业价值还是从甲方对立面的考虑，将机房布置在首层往往不可行，只能将发电机房布置在地下一层。此时，必须遵循《高层民用建筑设计防火规范》中第4.1.3条的规定，即“柴油发电机房可布置在高层建筑裙房的首层或地下一层”，并应符合下列规定：
（1）柴油发电机房应采用耐火极限不低于2.00 h的隔墙和1.50 h的楼板与其它部位隔开。
（2）柴油发电机房内应设置储油间，其总储存量不应超过8.00 h的需要量，储油间应采用防火墙与发电机间隔开；当必须在防火墙上开门时，应设置能自行关闭的甲级防火门。
（3）应设置火灾自动报警系统和自动灭火系统。
此外，机房位置还应避开厕所、浴室、厨房等潮湿场所的正下方或贴邻，且不应靠近有安静和防振动要求的房间（如病房、手术室、录音室等）。机房应尽量靠近变配电室，以减少输电线路损耗和电缆长度。机房设于地下层时，不宜超过地下二层，且应设置独立的进排风竖井和排烟管道通向室外。
2. 设备的布置
（1）单台发电机组机房设备的布置：对于电信业务量较小的通信机房或市电供电可靠的场所，要求只配备一台柴油发电机组。单台机组布置时，机组应居中放置，四周留出不少于1.5 m的操作和维护通道，机组端部应留出与机组长度相等的检修空间。控制屏可布置在发电机端（进风侧）或独立控制室内。
（2）两台发电机组机房设备的布置：电信业务量较大的通信机房，通常自备电站都要配备两台发电机组，以确保供电的可靠。两台机组可并列布置或面对面布置。并列布置时，两机组的间距应满足维护和操作要求，一般不小于2.0 m（对于200～400 kW机组）至2.6 m（对于500～800 kW机组），并应留出足够的电缆通道和燃油管道空间。
（3）多台发电机组机房设备布置：如果自备电站需要配备三台柴油发电机组，可参考图3进行设计布置。多台机组布置时应考虑机组之间的相互影响，进排风通道应各自独立，避免热风回流。并联运行的机组应布置在同一母线上，方便并机控制和负载分配。对于三台及以上机组，建议设置独立的控制室和配电室。
3. 消声降噪
按国标《城市区域环境噪声标准》规定，居民、文教区在白天噪音标准为50 dB(A)，夜间40 dB(A)，评价点是受影响者居住或建筑物外1米处。为符合这一规定，柴油发电机房必须进行消声降噪处理。
柴油发电机组运行时产生的噪声主要包括机组噪声、排烟噪声、柴油机和发电机的机械噪声、风机的噪声，其中排烟噪声是最强烈的一种噪声，其频谱连续，强度最高可达130 dB(A)，所以排烟管道上应安装消声器。机组振动由混凝土基础来吸收。进风机加进风消声器，百叶采用吸声百叶，所有机械噪声由机房墙面吸声材料吸收，采用穿孔铝板内填离心玻璃棉毡。机房门采用消音门，阻隔声传播。
具体降噪措施包括：
-
排烟消声：在排烟管道上安装阻抗复合式消声器，消声量不低于30 dB(A)，对于要求较高的场合（如居民区附近的机房），消声量应达40～50 dB(A)。
-
进排风消声：进排风口设置片式或管式消声器，控制气流速度在5～8 m/s，减少再生噪声。消声器的有效长度不应小于1.5 m，通道宽度建议150～200 mm。
-
墙体吸声：机房内壁铺设吸声材料（50 mm厚离心玻璃棉，容重32～48 kg/m³，外覆穿孔金属板），吸声面积不低于墙面总面积的60%。吸声处理后，机房内混响声可降低8～12 dB(A)。
-
隔声门：采用双层钢板复合结构，内填吸声材料，隔声量不低于35 dB(A)，门缝加装橡胶密封条，门槛应做隔声处理。
图3 三台柴发机组机房工程图纸
三、降温通风设计
在现代的建筑中，用电设备越来越多，对电能的需求和依赖越发严重。在不少的建筑中，为了保证一些必要的用电设备能够可靠地运行，往往会设置发电机，从而保证在市电无法供电时，对用电设备进行供电。柴油发电机由于其拥有良好的经济性和稳定性，被广泛地运用，现有的柴油机发电机组机房散热结构效果不好，使发电机组升温较快，难以保证稳定的运行。
康明斯公司为此设计了一款新式发电机房，新型柴油发电房墙体的内壁顶部设置有温度传感器和烟雾传感器、控制器、监测箱，控制器通过导线分别与抽风机、送风机、温度传感器和烟雾传感器连接，监测箱通过导线与控制器连接。布置形式如图4所示，安装实景如图5所示。
1. 降温通风的基本原理
（1）柴油发电机组运行时，约20%～25%的燃烧热量通过冷却系统散至大气，约6%～8%的热量以辐射和对流形式散到机房内。这些热量若不及时排出，机房温度将持续升高，导致机组功率下降（室温超过40 ℃后，每升高11 ℃，功率下降约2%）和可靠性降低。
（2）机房通风的核心任务是为机组提供充足的燃烧空气和冷却空气，并将机房内的辐射热及时带走。进风系统应引入室外新鲜空气，排风系统应将热风和废气有效排出，二者共同形成强制对流，维持机房温度在设计范围内（一般不超过35 ℃，相对湿度不大于75%）。
（3）进排风口位置应遵循“低进高出”原则——进风口宜设在机房下部（机组发电机端），排风口宜设在机房上部或水箱端，避免气流短路。进排风口应分设于机房两端，间距不小于5 m，以防热风回流。
2. 通风量计算
（1）燃烧空气量：按每千瓦时约7 m³计算（对于自然吸气柴油机）或按发动机数据单提供的具体数值。涡轮增压发动机的燃烧空气量需求更大，设计时应以发动机数据单为准。
（2）冷却空气量：直驱风扇机组的冷却风量由发动机自带风扇提供，机房进风量应不小于风扇风量的1.2倍（考虑百叶窗和风道阻力损失）。远置水箱时，机房进风量应同时满足燃烧空气量和带走机组辐射热所需的最小冷却风量。
（3）消除余热所需风量可用公式 计算，其中 为机组散热量（kW）， 为进排风温差（一般取5～8 ℃）。
3. 新型机房的智能化通风设计
（1）使用时，将控制器接入发电机组的控制系统内。当发电机组启动后，发电机组的控制系统将自动启动，在控制器的控制下，将抽风机和送风机同时启动，并将温度传感器和烟雾传感器启动。
（2）送风机工作时，通过进风口和进风管将外界空气吸入，并通过送风口输送至机房内；抽风机工作时，通过抽风管将机房内的气体抽出，气体在经过过滤棉时，会对机房内空气中的尾气进行过滤。抽风机和送风机相互配合，机房内的空气不断地与外界空气交换，达到良好的散热效果。
（3）温度传感器实时监测机房内温度，当温度超过设定值时（如35 ℃），控制器自动加大风机转速（对于变频风机），增强通风散热能力；当温度降至设定值以下时，自动降低风机转速，节约能源。烟雾传感器检测到异常烟雾时，控制器可联动声光报警或自动切断机组电源。
（4）过滤棉的定期更换周期建议为每运行500小时或3个月（以先到为准），在风沙较大的地区应缩短至每250小时更换一次。
4. 新型机房的辅助安全设计
（1）通过设置支撑台，能够使发电机组高于地面（建议高出地面150～200 mm），提高发电机的安全性，并便于日常检查和维修。
（2）通过设置橡胶垫（厚度不低于10 mm，硬度适中），能够避免发电机组与支撑台直接接触，减少噪音的产生（可降低结构传声3～5 dB），同时能够减少使用人员触电的几率。
（3）通过设置进风管、送风进风口和送风口，能够将外界的气体送入机房内，能够及时地为发电机组降温。进风口应设置在室外阴凉处，避免吸入高温排风或被杂物遮挡，并加装防虫网和空气过滤器。
（4）通过设置抽风管和抽风机，能够将机房内的热气抽出，提高冷却的效果。抽风管应尽量短而直，减少弯头，以降低风阻。抽风机的容量应不小于送风机，使机房内保持微负压（-5～-10 Pa），防止热风和异味扩散到其他区域。
（5）过滤棉能够将尾气进行一定的净化，减少对环境的污染。过滤棉的过滤效率应不低于85%（对粒径大于5 μm的颗粒），建议使用活性炭过滤棉进一步吸附有害气体。
|
图4 新型柴油发电机房安装制作图 |
图5 康明斯柴油发电机组安装现场图 |
总结
柴油发电机组机房的设计与布置是一项涉及设备选型、空间规划、防火安全、噪声控制和通风散热等多方面的系统工程。根据机组的用途（应急或常用）和容量大小，可采用单机同室布置、多机同室布置或分设机房与控制室的布置形式。机房位置选择应遵循防火规范要求，优先考虑首层，不得已时设于地下一层，并采取完善的防火分隔和自动灭火措施。设备间距应满足操作和维护要求，对于不同容量机组，操作面净距为1.6～2.2 m，通道宽度不小于1.5 m。消声降噪是满足环保要求的必要环节，应综合采用排烟消声（消声量≥30 dB(A)）、进排风消声（气流速度5～8 m/s）、墙体吸声（吸声面积≥60%）和隔声门（隔声量≥35 dB(A)）等措施，确保机房边界噪声符合国家标准。通风散热设计应保证机组运行时机房温度不超过35 ℃，通过送风机和抽风机的配合实现空气强制对流，进风量按燃烧空气量与冷却空气量之和确定，排风量略大于进风量以维持微负压。结合温度传感器的自动控制，确保发电机组在任何工况下都能获得充足的冷却空气和燃烧空气。新型机房的智能化通风设计通过温度传感器联动风机调速、烟雾传感器联动报警，兼顾了散热效率与节能运行。合理的机房设计是保障柴油发电机组安全、稳定、高效运行的基本前提。
----------------
以上信息来源于互联网行业新闻，特此声明！
若有违反相关法律或者侵犯版权，请通知我们！
温馨提示：未经我方许可，请勿随意转载信息！
如果希望了解更多有关柴油发电机组技术数据与产品资料，请电话联系销售宣传部门或访问我们官网：https://www.11fdj.com
- 上一篇：柴油发电机联动调试准备、运行程序与步骤
- 下一篇：柴油发电机的三相四线与五线制原理
