康明斯动力设备（深圳）有限公司

 

SY/T 0080-2008

 

柴油发电机组安装规范

摘要：本章节适用于一般油气田、工业与民用建筑的柴油发电机组及其附属设备的安装。所有规格的柴油发电机应做出厂试验，并有附带检验报告，同时在柴油发电机组安装完成以后，做交接试验。为了遵循国家安全装机规范，柴油发电机组的中性线（工作零线）应与接地干线直接连接，螺栓防松零件齐全，其设备本体和机械部分的外露可导电部分应分别与保护导体可靠连接，并应有标识。

 

一、基本要求

 

1、发电用柴油机的技术要求。

（1）瞬时调速率：8≤7%～10%，稳态调速率o₂≤5%，转速波动率y<±0.5%。

（2）不均匀度；ε≤0.5%～0.33%。

（3）应具有长期连续工作的能力。

（4）在距柴油机和发电机机体1m处的噪声声压平均值为：机组功率不大于250kW时，噪声不大于102dB（A）；机组功率大于250kW时，噪声不大于108dB（A）。

（5）应急备用发电机组宜有自动启动、自动加减负载、自动停机等多种自动控制功能。

2、柴油发电机组宜按固定机组和橇装机组分别拟定配套参数。

图1    固定发电机组外观结构平面图	图2    固定发电机组外观结构立面图
图3    撬装集装箱式发电机组等测图	图4    撬装集装箱式发电机组结构剖析图

 

二、电站规模及机组选择

 

 

1、电站规模

（1）电站运行容量应根据电力负荷确定，应保证最大用电负荷的要求。

（2）电站装机总容量的确定原则为：电站运行容量应根据用户最大用电负荷及电力发展规划确定。

（3）电站机组数量经技术经济比较后确定，一次规划建设的柴油机电站宜装3台～5台机组。

（4）电站应设备用机组，备用机组容量不小于单台机组最大容量，且不小于总装机容量的25%。用作应急电源的发电机组不宜再设备用机组。

（5）启动最大容量的电动机时，电站母线电压水平不宜低于额定值的80%。

2、机组选择

（1）单台最大机组可按以下三种方法计算：

a）按稳定负荷计算发电机容量；

b）按最大的单台电动机或成组电动机启动的需要，计算发电机组容量；

c）按启动电动机时母线允许电压降计算发电机组的容量。

（2）并联运行的机组，应考虑有功功率及无功功率的分配差度对机组功率的影响；等规格的机组其有功功率和无功功率的分配差度应不超过±10%；不同容量的机组并联，机组最大功率与最小功率之比应不超过3:1，且具有相似的调速特性。

（3）机组规格应统一，并应与建设单位已有设备有较好的互换性。

（4）发电机端电压宜统一。

（5）当柴油机的使用条件与产品技术文件不符时，应按GB/T 6072进行功率修正。

（6）应急柴油发电机组应根据其功能选择，通常应急电站发电机组容量为经大气修正后的12h标定容量，其容量应能满足全工程应急用电总计算负荷，并按发电机容量能满足一级负荷中单台最大容量电动机启动的要求进行校验。

（7）经技术经济比较后确定应急发电机额定输出电压。

（8）应急柴油机电站宜设1台发电机组，从可靠性考虑也可以选用2台机组并联运行供电，但不宜超过3台。

（9）作为单一主力电源，电站停运，油、水系统需要局部加热时，应增设加热设施。

 

三、油料系统

 

 

1、油料应按发动机技术条件要求选用。

2、电站燃料油的设计储量，不宜少于15d的燃油耗量；当交通便利，燃油供给有保证时，可按3d～5d的燃油耗量储存；只作为应急电源时，其储备量应根据应急时间来确定。

3、主用电站油库燃油储罐不应少于2座。

4、电站日用燃油箱，数量至少设1座，容量宜按电站运行12h时的油耗计算；如机组自带基底油箱且容量大于机组12h时的油耗时，可不设日用油箱。

5、日用燃油箱宣布置于日用燃油箱间内，当日用燃油箱间与其他建筑物联合建设时，相邻墙体应为防火墙。

6、 日用燃油箱宜采用高位布置，燃油出口位置应高于柴油机高压油泵进口0.5m以上。

7、燃油供给系统应设置燃油过滤装置及计量仪表。

8、电站润滑油储量宜按30d的消耗量计算，见式（1）。

Q_L=Q_L₁+24q_L·T·P_m×10^-6.................（式1）

式中：

Q_L——润滑油计算储量，t；

Q_L₁——电站运行机组每次更换润滑油量，按柴油机使用说明书规定值确定，t；

q_L——润滑油消耗率，取1.4～1.6，g/（kW·h）；

T——储存时间，d；

P_m——电站最大计算负荷，kW。

9、电站设有高位润滑油箱，其容量应按运行机组更换1次润滑油所需的总油量确定；润滑油箱的布置宜与日用燃油箱的布置统筹考虑。

10、在润滑系统中应设过滤装置，过滤装置的流通面积应保证润滑油的流量比油泵的流量大8%～10%。过滤装置宜有备用。

11、发电房内储油设备（包括润滑油）储量大于1m³时，应有紧急排空阀及事故泄油池，泄油池距建（构）筑物的净距不应少于15m；泄油池的容量应为机房内所有储油设施的容量之和。

 

四、冷却系统

 

 

（1）电站的冷却系统，宜采用循环冷却方式；当水质较差或水源缺乏时，宜采用密闭循环冷却方式；当采用开式冷却方式时，应设备用冷却泵。

（2）冷却水应满足柴油机对冷却水的质量要求。

（3）冷却水的循环量宜按式（2）计算：

Q_w=K·q_o·P_m·μ·ν / c·（t₁-t₂）.................（式2）

式中：

Q_w——循环水量，m³/h;

K—比例系数，取0.30～0.35;

P_m——电站最大计算负荷，kW;

Q_o——燃油消耗率，kg/（kW·h）;

μ 燃油低热值，一般柴油此值可取4.18×10⁴，kJ/kg;

c——水的比热容，取4.18，kJ/（kg·℃）;

t₁——循环水进口水温，℃;

t₂——循环水出口水温，℃;

ν ——水的比容，m³/kg，取1×10^-3。

（4）冷却系统中储水池的最低有效液位，应保证冷却水泵有良好的吸人性。

（5）采用循环冷却的电站，无外部电源时，冷却系统宜设高位水箱。

（6）采用水循环冷却的机组，应设置膨胀水箱。膨胀水箱的安装位置应高于柴油机冷却水系统的最高水位。

 

五、进气、排烟

 

 

（1）柴油机的空气滤清器，宜由制造厂在机体上安装；当需要另行安装时，应考虑进气阻力对柴油机功率的影响。

（2）柴油机的进气量，应按制造厂技术文件提供的数据确定。

（3）柴油机排气流量可按式（3）计算：

Q_g=P_e·q_o·（α·Q_a·φ+1） / ρ.................（式3）

式中：

Q_g——排气流量，m³/h;

P_e——柴油机额定有效功率，kW;

q_o——柴油机燃油消耗率，kg/（kW·h）;

α——过量空气系数，参考数值为：低速柴油机，α=1.8～2.0；高速柴油机，α=1.2～1.5；增压柴油机，α=1.7～2.2；

Q_a——理论空气量，取14.3；

φ——扫气系数，一般数值为：非增压柴油机，φ=1；低增压柴油机，φ=1.05～1.2；高增压柴油机，φ=1.2～1.25；

ρ——烟气密度，kg/m³；参考数值为：烟气温度为200℃时，ρ=0.761kg/m³；烟气温度为400℃时，ρ=0.535kg/m³；其他温度时的数值可按插值法求得。

（4）排烟道的管径应按柴油机制造厂产品技术要求选择，在无明确要求时可按式（4）计算：

d = 0.0188√Q_g  / ν.................（式4）

式中：

d——管道内径，m；

Q₈——排气流量，m³/h；

v—烟气流速，m/s；可按20m/s～25m/s计算。

（5）柴油机排烟道的阻力，应小于产品技术文件规定的背压值。

（6）每台柴油机组应设消音器，排烟道应单独引至室外。

（7）排烟道应减少弯头，室内部分应做绝热处理，室外垂直部分未做绝热处理时距建筑物外墙净距应大于1m，已做绝热处理时可贴临非燃烧体建筑物外墙敷设，出口应高出屋檐0.75m以上。

（8）排烟道的安装应能防止液体倒流，对于两端固定的排烟管道，当直线部分管段较长时，应安装热力补偿器。

（9）排烟道的出口不宜朝向居民区，并应能防止排出的烟气倒灌。

（10）柴油机排烟道的室内部分与燃油管、燃油箱的距离不应小于0.5m，并且不应从其下方通过。

 

六、启动设备

 

 

（1）柴油发电机组采用电动启动时，启动电源宜优先采用免维护电池组，当有可靠的外部电源时，也可采用硅整流装置；电池组容量宜按连续启动次数不少于6次放电容量选择。

（2）采用压缩空气启动时，空气压缩机的数量不宜少于2台；如无可靠的外部电源时，其中1台宜为内燃机驱动。

（3）空气压缩机的压力，宜按柴油机启动压力的1.2倍确定。

（4）空气压缩机的最大排气量，宜满足在1h内将1只容量最大的空气罐充至柴油机启动所需的压力。

（5）压缩空气储罐宜按1机1罐配置，小型机组也可共用，但总数量不宜少于2只。压缩空气瓶的容量应满足柴油机连续启动6次的用气量。

 

七、设备布置

 

 

（1）500KW以下的简易发电机房如图5所示，设备的布置应做到安全适用，合理紧凑，操作、检修方便；500KW以上的发电机房应根据现场布局来单独深化设计。

（2）多台机组的电站，机组宜按单行并列布置；当机组台数在2台及以下且无扩建要求时，也可顺机房纵轴线布置；机组应布置在起重设备服务的范围内。

（3）发电机组的布置应留有足够的检修场地，机组较少时，检修场地宜留在机房的一端；机组较多时，宜设在机组之间。

（4）发电机组距建筑物距离应满足运行操作、维护检修和通风散热的需求。

（5）机房内宜设必要的起重设备，起重设备的起重量，应按机组最重零部件的重量确定；起重高度，应按能使活塞连杆吊离缸钵最高点的需要确定，并应留出大于1m的活动空间。

（6）辅助设备应布置在机房的固定端；启动用压缩空气罐及蓄电池组或硅整流装置的布置，应按机组技术文件的要求确定；当无明确要求时，宜靠近柴油机端布置。

（7）较大型机组应设操作、检修平台。

（8）电气设备的布置应使电缆敷设距离最短，操作联系方便，基本接线图如图6所示；控制设备和配电装置宜布置在专用建筑物内；单台容量较小或机组台数较少时，控制和配电装置也可布置在机房内。

 

图5    500KW柴油发电机房简易平面图

图6    柴油发电机基本接线方式（1路市电1路发电）

 

 

八、控制要求

 

（1）100kW及以上机组正常运行超过2台的电站宜设控制室集中控制；配电设备的控制室宜与发电机控制室合建。

（2）控制室应具备监测如下信号并报警：滑油低压力、滑油低液位、冷却低液位、日用油箱低液位、过速、同期参数检测；火灾报警。

（3）控制室应具备监测如下物理量并报警：冷却液温度，排气温度，滑油进、出口温度，转速，频率，功率，电流，电压，功率因素。仪表设置要求见附录B。

（4）控制室应具备如下控制功能：启停机（现场给出允许启机信号）、紧急关断、调速、同期操作与控制、应急电源切换。

 

总结：

      康明斯发电机公司提醒用户，在实际应用中，必须依据国家的标准规范，同时需综合考虑柴油发电机电站工艺布置方案、工程分期情况、前期投资要求、站外系统规划、电力监控及调度要求等各方面的因素；在保证技术可行的前提下节省投资，设备安装调试的施工过程应该引用及借鉴新型的施工方法及工艺，创造性的进行开发，确保柴油发电机安装工程工艺流程可靠、安全、稳定运行。

 

 

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