柴油发电机论文汽车发电机论文
柴油发电机组范文
柴油发电机组范文柴油发电机组的核心组成部分包括柴油发动机和发电机。
发动机通过燃烧柴油产生热能，驱动连接在一起的发电机旋转，进而通过电磁感应的原理将机械能转化成电能输出。
柴油发电机组的性能主要由发动机和发电机的质量和技术参数决定，其中关键指标包括额定功率、额定转速、燃油消耗率、耗油量、发电机功率因素等。
柴油发电机组的主要应用领域包括工业、农业、采矿、建筑、通信和交通等。
在无电或电力供应不稳定的农村地区，柴油发电机组可以满足农田灌溉、农机装备、家庭用电和农村小企业的电力需求。
在采矿、建筑和工业领域，柴油发电机组可以提供临时或备用电力，保障生产和运营的连续性。
在通信和交通领域，柴油发电机组用于供电基站、路灯、船舶等设施，确保通信和交通的正常运行。
柴油发电机组的优点之一是高效节能。
相对于汽油发电机组，柴油发电机组具有更高的能量密度和热效率，同样功率下的燃油消耗更低。
柴油发动机具备燃烧自燃而不需要点火系统的特点，同时具有较高的压缩比和热效率，可以以较低的燃油消耗产生更高的功率。
此外，柴油发电机组还可以利用余热进行热电联产，进一步提高能源利用效率。
另一个优点是可靠性。
柴油发电机组的发动机结构坚固，耐用性好，抗震、抗压、抗磨损能力强，能够在恶劣环境和高负荷工况下长期稳定运行。
柴油发动机燃烧的柴油可在极低温度下燃烧，无论是在恶劣气候条件下的寒冷地区还是高原地区，柴油发电机组都能保持高效的工作状态。
此外，柴油燃料也相对稳定可靠，易于储存和运输，适用于远离城市和电力供应不稳定的地区。
然而，柴油发电机组也存在一些不足之处。
首先是噪音和排放问题。
柴油发动机的振动和噪音相对较大，对于一些对环境噪音有严格要求的应用场合，需要进行有效的隔音和降噪措施。
此外，燃烧柴油会产生氮氧化物、颗粒物、硫化物等废气排放物，对环境造成一定的污染。
因此，在敏感环境和对废气排放有限制的地区，需要采取相应的净化和排放控制设备。
柴油发电机组在今后的发展中依然具有广阔的应用前景。
学位论文-—一体化起动机发电机
摘要随着电动汽车的发展，采用一体化起动机/发电机（ISG）是降低汽车燃油消耗和尾气排放的关键技术。
介绍了ISG系统结构组成、工作原理，基于对国内外车用ISG系统发展现状的分析，分析了世界各个国家汽车起动/发电研究和开发情况及其发展趋势。
车用起动机和发电机是两个独立的电器设备,用于起动和发电,起动/发电一体化是将起动与发电功能集于一体,具有在蓄电池低电流下起动转矩大,在发动机转速范围内,发电机功率大,效率高,体积小,适于安装等优点。
本文通过对启动/发电系统的结构原理进行分析，实现启动发电的双功能。
关键字：电动汽车；启动发电一体化；AbstractWith the electric vehicle development, use of integrated starter/generator (ISG) is to reduce fuel consumption and exhaust emissions of key technologies. Describes the structure and composition, ISG system works, based on the current development of automotive ISG system analysis, analysis of the world's Nations auto starting/power research and development of the situation and development trends. Automotive starter motor and generators are two separate electrical equipment, for starting and power generation, starting/power generation integration is starting and power generation feature set, with the battery low current starting torque, engine speed range, generator power, high efficiency, small size, suitable for installation, etc. Keywords: electric cars；start generating integrated；目录第一章绪论 (4)1.1引言 (4)1.2研究的背景及目的 (4)1.3ISG技术发展现状及研究方案 (4)1.4ISG系统作用、性能要求和意义 (6)1. 5 ISG的功能 (6)第二章启动发电机结构方案设计 (8)2.1引言 (8)2.2启动发电机结构方案设计 (8)2.2.1 启动-发电机的基本方案 (8)2.2.2 对一体化启动-发电机系统的独特要求 (11)2.2.3启动发电机的结构设计 (12)第三章ISG发展趋势 (19)3.1引言 (19)3.2ISG及其相关技术发展状况 (19)3.2.1 ISG技术的发展 (19)3.2.2 国外ISG技术发展现状 (20)3.2.3 国内ISG技术发展现状 (21)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第一章绪论1.1 引言本章将首先介绍起动/发电一体化系统的发展背景及研究现状，并在此基础上提出本课题的研究意义和方案选择的理由。
柴油发电机组在高速公路上运用论文
浅谈柴油发电机组在高速公路上的运用摘要:介绍柴油发电机组的结构、工作原理和特点,并对柴油发电机组的选购、安装、使用进行阐述,结合高速公路施工和运营的实际情况,浅谈柴油发电机组在高速公路上的运用。
关键词:柴油发电机组高速公路电气0 引言柴油发电机组是以柴油机为原动机带动发电机发电的一种供电设备。
在高速公路上,柴油发电机组经常被作为应急电源用于施工和运营供电,为高速公路的正常运行提供了强有力的后备保障。
本文根据柴油发电机组的结构、工作原理和特点,并对柴油发电机组的选购、安装、使用进行阐述,结合高速公路施工和运营的实际情况,浅谈柴油发电机组在高速公路上的运用。
1 柴油发电机组简介1.1 柴油发电机组的结构柴油发电机组是以柴油机为原动机带动发电机发电的一种供电设备,主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成。
柴油机——这是机组的动力部分,它的主要功能是给机组提供动力,将柴油的内能转换为发电机需要的机械能。
发电机——这是机组的转换部分,它的主要功能是将机械能转换为电能以提供对外的输送。
控制系统——这是机组的心脏,也是机组中结构最复杂的部分,它的主要功能是在输出功率变化时保证机组的转速,以维持输出电压及频率的恒定不变。
另外,它还兼有对各部分的监控及保护等辅助作用。
1.2 柴油发电机组的工作原理柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。
在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。
柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为“作功”。
各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。
将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。
1.3 柴油发电机组的特点柴油发电机组发电迅速、使用范围广,经济效率高,整套机组可以安装在基础上,固定使用,亦可车载,供移动使用,便于操作和维护,所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门,作为备用电源或临时电源。
汽车发动机毕业论文
汽车发动机毕业论文汽车发动机毕业论文引言：汽车作为现代社会不可或缺的交通工具，其发动机作为核心部件，承担着驱动力的提供和车辆性能的保障。
随着科技的进步和社会的发展，汽车发动机的研究和创新也日益受到重视。
本文将围绕汽车发动机的工作原理、技术发展和环境影响等方面展开讨论，以期对汽车发动机的研究和未来发展方向有更深入的了解。
一、汽车发动机的工作原理汽车发动机的工作原理是指通过燃烧燃料来产生动力，驱动汽车运行。
目前，主流的汽车发动机有内燃机和电动机两种类型。
内燃机又可分为汽油发动机和柴油发动机。
汽油发动机通过混合汽油和空气，在气缸内燃烧产生爆发力，驱动活塞运动，从而带动曲轴转动，最终将动力传递给车轮。
柴油发动机则是通过将柴油喷射到高温高压环境中，使其自燃产生爆发力。
电动机则是通过电能转化为机械能，驱动车辆运行。
二、汽车发动机的技术发展随着科技的进步和对环境要求的提高，汽车发动机的技术也在不断发展和创新。
一方面，为了提高燃烧效率和减少排放，汽车发动机采用了诸多技术手段。
例如，采用涡轮增压技术可以增加进气量，提高燃烧效率；采用直喷技术可以更好地控制燃油喷射和燃烧过程，减少排放。
另一方面，为了满足市场需求和环保要求，汽车发动机也在不断推陈出新。
例如，混合动力汽车和电动汽车的出现，使得汽车发动机的技术发展方向更加多元化。
三、汽车发动机对环境的影响尽管汽车发动机为人们提供了便利的交通方式，但其排放物对环境造成了一定的影响。
尤其是尾气排放中的氮氧化物、碳氢化合物和颗粒物等对空气质量和人体健康有较大的危害。
因此，减少汽车发动机的排放成为当前研究的热点。
除了技术手段的改进外，政府和社会也在鼓励绿色出行和减少车辆使用，以降低汽车发动机对环境的影响。
结论：汽车发动机作为汽车的核心部件，其研究和创新对于汽车行业的发展至关重要。
通过深入了解汽车发动机的工作原理、技术发展和环境影响，我们可以更好地把握汽车发动机的发展方向，为未来的研究和创新提供指导。
柴油发动机新技术论文
柴油发动机新技术论文柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。
店铺为大家整理的柴油发动机新技术论文，希望你们喜欢。
柴油发动机新技术论文篇一柴油发动机燃烧技术及汽车新能源摘要：汽车无疑是21世纪发展最为迅速，对人类影响最大的机械。
近几十年来，面对地球能源的日益短缺和环境保护的严重形势，人们对车用发动机的燃油经济性更加重视，节能减排受到广泛关注。
本文针对近年来柴油发动机燃烧技术以及其他汽车替代燃料的新能源开发应用进行了介绍和评论。
最后对柴油发动机燃烧新技术的今后发展进行了展望，指出了汽车科技在21世纪的发展方向，即改善燃烧技术并且研发应用新能源。
关键词：柴油发动机燃烧技术燃料新能源0 引言随着机动车保有量的迅速增加，全球石油能源临近枯竭。
同时，排放法规日益严格，要求大幅降低汽车尾气中NOx和PM等排放。
因此，燃油的经济性、节能减排受到广泛关注。
改善燃烧技术，研发汽车新能源渐渐成为一项重要的课题。
汽车的动力来源于发动机气缸内燃料燃烧所放出的热能。
传统的汽车发动机根据所用燃料种类区分，可分为柴油发动机和汽油发动机。
近年来，由于世界能源短缺和环保低碳的要求，人们开始开发新型清洁燃料，如甲醇、乙醇、液化石油气(LPG)、压缩天然气(CNG)等。
现在又大力开发混合动力汽车、电池电动汽车、电容电动汽车和太阳能汽车等。
1 柴油发动机燃烧技术柴油机汽车因压缩比高，燃油消耗平均比汽油机汽车低30%左右，所以燃油经济性较好、热效率较高。
但是传统的柴油机燃烧过程，是采用高压喷射将燃油喷入气缸，形成混合气，并借缸空气的高温自行发火燃烧。
如果燃烧不充分，极易产生NOx 、PM。
随着排放标准的提高，政府对节约能源与减少排放日益重视。
为达到排放法规和降低油耗的要求，应该加强新的燃烧方式的探索，开发出高性能低成本的先进柴油机。
近些年应运而生的先进的燃烧技术有：均质充量压缩点燃(HCCI)和低温燃烧(LTC)等。
他们与传统的燃烧模式相比有很多自身的优势，有足够的提高效率和降低排放的潜力，但还需要进一步的深入讨论和完善。
汽车发动机毕业论文
汽车发动机毕业论文
汽车发动机是汽车的核心部件之一，发动机的性能对汽车的性能和可靠性有着重要影响。
本篇论文将从发动机的燃烧原理、发展历程以及发动机性能进行探讨。
首先，我们来介绍汽车发动机的燃烧原理。
汽车发动机一般采用内燃机原理，利用燃料的燃烧释放能量，推动活塞做功。
内燃机分为汽油机和柴油机两种，它们的燃料和着火方式不同。
汽油机燃烧过程是通过火花塞点燃混合气体，而柴油机通过高温高压使空气压缩至可燃温度自燃。
燃烧过程会引起气体的膨胀，推动活塞做功，最终将化学能转化为机械能。
其次，我们来看一下汽车发动机的发展历程。
汽车发动机的发展经历了多个阶段。
19世纪末20世纪初，内燃机逐渐取代了蒸汽机成为汽车的动力源。
发动机的技术不断创新，从单缸到多缸、从机械燃油喷射到电子控制燃油喷射，发动机的效率和性能不断提高。
如今，已经有了高性能、低排放的发动机，满足了人们对汽车性能和环保的需求。
最后，我们来谈谈发动机性能。
汽车发动机的性能包括动力性能和经济性能。
动力性能主要包括功率和扭矩。
发动机功率决定了汽车的最高速度和加速性能，而扭矩则决定了汽车的爬坡能力和行驶稳定性。
经济性能则主要包括燃油消耗和排放。
现代发动机通过提高燃烧效率，减少能量损失和尾气排放，实现了更低的燃油消耗和更少的污染物排放。
综上所述，汽车发动机是汽车的核心部件，其性能对整车性能
和可靠性有着重要影响。
通过不断创新和技术进步，发动机的性能已经得到了极大的提升，为人们提供了更好的驾驶体验和环境保护。
汽车柴油机新技术论文
汽车柴油机新技术论文汽车柴油机是为汽车提供动力的发动机，是汽车的心脏，影响汽车的动力性、经济性和环保性。
下面是小编为大家精心推荐的汽车柴油机新技术论文，希望能够对您有所帮助。
汽车柴油机新技术论文篇一汽车柴油机涡轮增压与排放控制【摘要】废气涡轮增压技术在降低柴油机排放方面又发挥了十分重要的作用。
涡轮增压中冷技术既是减少柴油机排放的有效措施，又可消除某些排放控制技术对动力性和经济性产生的负面影响。
废气涡轮增压是汽车柴油机的一项重要技术，它促进了柴油技术的发展，并将为汽车柴油机的发展开拓提供更加广阔的前景。
【关键词】汽车柴油机涡轮增压排放控制一、前言柴油机废气涡轮增压技术自问世以来已有90余年历史。
早期废气涡轮增压的主要目的是改善发动机的动力性。
至今，废气涡轮增压仍是提高柴油机功率、减轻单位功率质量、减小外形尺寸、降低燃油消耗和强化现有非增压柴油机的最有效的措施之一。
近二十年来，随着人们环境保护意识的增强，对汽车尾气排放的限制越来越严。
废气涡轮增压技术在降低柴油机排放方面又发挥了十分重要的作用。
涡轮增压中冷技术既是减少柴油机排放的有效措施，又可消除某些排放控制技术对动力性和经济性产生的负面影响。
废气涡轮增压是汽车柴油机的一项重要技术，它促进了柴油技术的发展，并将为汽车柴油机的发展开拓提供更加广阔的前景。
二、涡轮增压与排放控制技术具有代表性的国际三大排放体系(欧洲、美国、日本)分别制定了分阶段的汽车柴油机的排放限值。
虽然三个排放法规体系采用了各自的测试方法和阶段限值，但不断加严的趋势是一致的。
对于各型柴油车，既要稳定达到高于欧洲Ⅰ的排放标准，又要保证汽车柴油机优良的动力和燃油经济性，必须采用废气涡轮增压及中冷技术。
对应于不同的排放限值阶段，除了采用其他先进技术，诸如高压喷射、多气门技术、泵喷嘴、EGR、预喷射、电控喷射、De-NOX催化器等技术外，各阶段都对应一定的增压技术的改进和提高。
三、涡轮增压及中冷技术对排放的影响柴油机增压时，空气被压缩，温度与压力同时提高，如果不采用中冷，进入气缸的空气密度为：式中：―压气机绝热效率;―增压压比。
柴油机论文关于柴油机论文
柴油机论文关于柴油机论文乙醇—柴油混合燃料在柴油机上的应用摘要：为降低柴油机的废气排放，研究含氧代用燃料乙醇对柴油机废气排放以及经济性的影响.通过对燃用乙醇含量不同的乙醇—柴油混合燃料的柴油机排放情况和经济性的对比试验得出：适当配比的乙醇—柴油混合燃料能有效改善柴油机的有害气体排放性能,特别是能明显降低柴油机的碳烟排放,且柴油机的烟度随乙醇含量的增加而明显降低；添加乙醇能改善发动机燃料的经济性，而对发动机的动力性没有明显影响.关键词：柴油机；废气排放；含氧燃料；乙醇—柴油混合燃料Application of ethanol-diesel fuel mixture to diesel engineZHU Jianyuan1, HONG Liang2(1. Merchant Marine College, Shanghai Maritime Univ., Shanghai 201306, China;2. Shanghai Branch, China Classification Society, Shanghai 200135, China)Abstract：In order to reduce the diesel engine exhaust emission, the effects of oxygenated fuel ethanol on exhaust emission and fuel efficiency of diesel engine is researched.Contrast experiments are conducted on exhaust emission and fuel efficiency of diesel engine which burns ethanol-diesel fuel mixture with different ethanol additive. Results show that suitable additive amount of ethanol can reduce the exhaust emission of diesel engine effectively, especially for soot reduction, and the amount of soot emission decreases when the amount of ethanol additive increases. Adding ethanol additive into diesel oil can improve the engine fuel efficiency, while the engine power is hardly influenced.Key words：diesel engine; exhaust emission; oxygenated fuel; ethanol-diesel fuel mixture收稿日期：2009-10-11 修回日期：2010-08-27基金项目：上海市教育委员会科技基金（06FZ039）作者简介：朱建元(1946—），男，江苏无锡人，教授，硕士，主要研究方向为轮机工程、柴油机振动噪声和排放控制，（E-mail）********************引言柴油机作为热效率最高的发动机一直受到高度重视.近几年来，柴油机废气排放要求的日益严格对柴油机的代用燃料和低排放燃烧研究提出新的挑战.发展新型清洁含氧代用燃料，对改善柴油机的性能、降低对石油资源的依赖性和保证能源安全具有重大意义.含氧燃料的特性与柴油十分相似，只是分子结构中存在氧，因此很多含氧燃料被用于减少柴油机的废气排放.以乙醇为代表的醇类燃料，具有辛烷值高、汽化潜热大、热值较低等特点.醇类燃料自身含氧，在发动机中燃烧可提高氧燃比，使发动机的CO排放比汽油和柴油少，并减少碳烟排放［1-3］；另外，因其汽化潜热高，可降低发动机的进气温度，提高充气效率，降低最高燃烧温度，减少发动机的NO x排放［4-5］.乙醇—柴油混合燃料能有效减少柴油机的碳烟和微粒排放［6-8］，同时可有效减少对柴油的需求量，因此有望成为一种新的柴油机清洁代用混合燃料.本文主要以含氧燃料乙醇作为柴油的添加剂，通过对乙醇添加量不同的乙醇—柴油混合燃料的柴油机排放情况和经济性的对比试验及分析，对乙醇在柴油机上应用的可行性作出评价.1 试验装置及设备试验在D6114柴油机上进行.该机为6缸直列式废气涡轮增压中冷四冲程柴油机，缸径114 mm，活塞行程135 mm，额定转速2 200 r/min，额定功率184 kW,压缩比16.8.该机采用缩口型直喷式燃烧室，供油提前角14° CA BTDC，喷油器喷孔直径0.27 mm，5孔，启喷压力29.0 MPa.试验中未对柴油机燃油供给和喷射系统的结构作任何改造.当D6114柴油机转速为2 200 r/min时，对乙醇体积占燃料总体积分别为5%，10%，15%和20%的乙醇—柴油混合燃料发动机与纯柴油燃料发动机的负荷特性进行对比试验, 研究各种比例的乙醇—柴油混合燃料对柴油机排放性能和经济性的影响.为便于表述,以下分别将乙醇体积占燃料总体积5％，10％，15％和20％的混合燃料简记为E5-D，E10-D，E15-D和E20-D.排气采集分析装置主要包括烟度计和有害气体排放分析仪.有害气体排放分析仪器的主要作用是测量分析发动机排气中HC，CO和NO x的含量.烟度测量采用FQD-102排气烟度计，最小刻度为0.1 Rb.气体排放测量采用AVL LIST公司的气体排放仪AVLCEBII 和颗粒分析仪AVL472, 其具体参数及指标见AVL LIST公司的《AVL 气体分析仪简易使用手册》和《AVL 472颗粒分析仪简易使用手册》.2 乙醇添加量对气体排放的影响2.1 乙醇添加量对烟度的影响当D6114柴油机转速为2 200 r/min时比较E5-D，E10-D，E15-D，E20-D以及纯柴油燃料柴油机的排气烟度.当柴油机转速为 2 200 r/min而负荷不同时(试验中最大功率保持不变)乙醇添加量对柴油机烟度的影响(使用E20-D时，柴油机的烟度降低非常明显，故图中未标出)，见图1.图1 不同负荷时乙醇添加量对柴油机烟度排放的影响由图1可知，在中高负荷(>85%额定功率)下，柴油中添加乙醇能明显降低烟度，并且随着乙醇添加量的增加，烟度进一步减小.这是由于醇类燃料自身含氧，在柴油机中燃烧可提高氧燃比，加快燃烧速度并使燃烧更完全, 从而使烟度降低.在低负荷(≤50%额定功率)下出现多种情况：当乙醇添加量为5％时，随着负荷的增加，柴油机的烟度升高（约0.5 Rb）；当乙醇添加量为10％时，随着负荷的增加，柴油机的烟度先增加后减少；当乙醇添加量为15％时，柴油机的烟度随负荷的增加而下降.在各负荷下，烟度平均降低50％.低乙醇添加量的混合燃料在低负荷时烟度上升的原因可能是：混合燃料的汽化潜热较大，低负荷时燃烧温度降低导致部分燃料未充分燃烧. 2.2 乙醇添加量对CO排放的影响当D6114柴油机转速为2 200 r/min而负荷不同时，乙醇添加量对柴油机CO排放的影响见图2.图2 不同负荷时乙醇添加量对柴油机CO排放的影响从图2可知,在将乙醇作为燃料添加剂时，柴油机CO排放在中低负荷时增加，而当负荷达到额定功率的75%和100%时，柴油机CO排放显著降低，尤其是E10-D柴油机在负荷为100％额定功率时CO排放降低48.9%, E15-D柴油机在负荷为100%额定功率时降低30％左右.乙醇—柴油混合燃料发动机在中高负荷下CO排放减少的主要原因有：（1）含氧量的增加，使燃料的燃烧反应更充分，该因素的影响程度超过汽化潜热引起的温度降低程度.（2）低碳链的乙醇燃料更容易氧化燃烧.在中低负荷下，由于汽化潜热增大导致缸内温度降低，引起不完全燃烧产物增多，乙醇作为低碳燃料的影响超过含氧量增大的影响.2.3 乙醇含量对NO x排放的影响当D6114柴油机转速为2 200 r/min而负荷不同时，乙醇添加量对柴油机NO x排放的影响见图3.图3 不同负荷时乙醇添加量对柴油机NO x排放的影响由图3可知，在中低负荷(≤75%额定功率）时，乙醇—柴油混合燃料使得柴油机NO x排放减少，但是在满负荷时NO x排放有所增加，其中：当负荷为额定功率的10%时，NO x排放减少约50％；当负荷为额定功率的50%时，NO x排放减少约35％；当负荷为额定功率的75%时，NO x排放仅减少约5％.还有一点值得注意：E10-D柴油机在中低负荷时NO x排放低于E15-D柴油机，但在满负荷的工况下NO x排放高于E15-D柴油机.NO x排放改变的主要原因如下：柴油机排放的氮氧化物主要是NO，而NO的生成强烈依赖于温度,化学动力学研究表明，当反应物温度从2 500 K提高到2 600 K时，NO的生成速率几乎翻一番.氧浓度提高也能使NO的生成速率加快.低负荷时，柴油机燃气温度低，乙醇汽化潜热大的原因导致燃气温度更低，因而NO x排放减少；而高负荷时，乙醇自带的氧使柴油机燃气中的氧浓度增加、燃烧速率加快、燃烧温度也更高，因而NO x排放增加.2.4 乙醇添加量对HC排放的影响当D6114柴油机转速为2 200 r/min而负荷不同时，乙醇添加量对柴油机HC排放的影响见图4.由图4可知, 在各种负荷下乙醇—柴油混合燃料柴油机HC排放量都比纯柴油燃料柴油机高，尤其是当柴油机负荷为额定功率的10%时HC排放增加100％；乙醇—柴油混合燃料柴油机相对于纯柴油燃料柴油机HC排放的增加量随负荷的增加而逐渐减少.其原因在于：乙醇汽化潜热高,且容易挥发，引起柴油机缸内温度降低；同时高速工况下可燃混合物的燃烧绝对时间短，部分可燃混合气不能完全氧化，因而HC排放增加.图4 不同负荷时乙醇添加量对柴油机HC排放的影响3 乙醇添加量对柴油机燃料经济性的影响为研究乙醇添加量对柴油机经济性的影响，须了解乙醇—柴油混合燃料的热效率随乙醇添加量的变化情况.当D6114柴油机转速为2 200 r/min而负荷不同时，乙醇添加量不同的混合燃料的有效热效率比较见图5.图5 乙醇添加量对混合燃料有效热效率的影响由图5可知, 以纯柴油的热效率为基准，在低负荷时乙醇—柴油混合燃料的有效热效率降低；而在中高负荷时，乙醇—柴油混合燃料的有效热效率上升.平均有效热效率提高1%～2％，特别是在高负荷时，热效率提高效果显著.热效率升高主要由两个方面的原因引起：(1)乙醇是含氧燃料，燃烧时可以自供氧，特别是中高负荷时，燃料富集区乙醇体积分数越高则氧含量相对越高，燃料燃烧更完全；(2)由于乙醇的沸点很低，混合燃料喷射到气缸后容易汽化，加之乙醇—柴油混合燃料的黏度和表面张力较小，可有效改善燃料的雾化质量，使油气混合更均匀.由图5还可以看到，热效率最高的E20-D在低负荷段（≤25％额定功率区）热效率降幅较大（约降低3％），其原因在于：乙醇的汽化潜热较高，低负荷工况使发动机缸内温度进一步降低，低负荷时过量空气系数大，柴油机高速运转时可燃混合气的绝对燃烧时间缩短，导致乙醇添加量多的混合燃料燃烧反而不如纯柴油燃料燃烧完全，燃烧速度减慢，有效燃烧期难以集中在燃烧上止点附近，可燃混合气的做功能力降低，混合燃料发动机的热效率从而也降低.4 结论通过对乙醇添加量不同的乙醇—柴油混合燃料以及纯柴油燃料在D6114柴油机上的对比试验，得到如下结论：(1)适当配比的乙醇—柴油混合燃料能有效改善柴油发动机的热效率.以燃用柴油的热效率为基准，在低负荷时，乙醇—柴油混合燃料的有效热效率有所降低；而在中高负荷时，乙醇—柴油混合燃料的有效热效率上升，有效热效率平均提高1%～2％，特别是在高负荷时，热效率改变效果显著.(2)适当配比的乙醇—柴油混合燃料能有效改善柴油发动机的有害气体排放性能，降低碳烟排放效果尤其明显.柴油机的碳烟排放随乙醇添加量的增加呈单调下降的趋势.(3)乙醇等醇类燃料作为可再生的内燃机代用燃料对降低内燃机对石油的依赖以及改善大气环境具有重要意义.参考文献：［1］郭瑞莲, 纪威. 乙醇—柴油混合燃料的应用研究进展［J］. 内燃机与动力装置, 2006(1): 39-43.［2］陈虎, 陈文淼, 王建昕, 等. 柴油机燃用乙醇—柴油含氧燃料时微粒特性的分析［J］. 内燃机学报, 2005(4): 22-27.［3］何邦全, 王建昕. 乙醇/柴油/甲酯混合燃料的燃烧与排放特性［J］. 内燃机学报, 2005(4): 58-62.［4］方显忠, 刘巽俊, 李国良, 等. 压燃式发动机燃用柴油—乙醇的研究［J］. 农业机械学报, 2005(3): 36-38.［5］李冠峰, 胡知, 陈亮, 等. 柴油—乙醇混合燃料直接在柴油机上使用的试验研究［J］. 内燃机, 2004(3): 10-13.［6］HE Bangquan,WANG Jianxin,YAN Xiaoguang, et al. Study on combustion and emission characteristics of diesel engines using ethanol blended diesed fuels［J］. SAE 2003 World Congress & Exhibition, 2003-01-0762.［7］KREME F G, FACHETTI A. Alcohol as automotive fuel-brazilian experience［J］. CEC/SAE Spring Fuels & Lubricants Meeting & Exposition, 2000:2000-01-1965.［8］NURUN Md N, MINAMI M, OGAWA H, et al. Ultra low emission and high performance diesel combustion with highly oxygenated fuel［J］. SAE 2000 World Congress, 2000-01-0231.。
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高层建筑中柴油发电机的选择与机房设计
摘要在高层建筑中,一、二级负荷的第二路市电电源通常难以实现,因此柴油发电机作为高层建筑的第二电源就成为必然选择。
本文就高层建筑中柴油发电机的设置原则、容量选择、机房设计等问题提出一些看法
在10层及以上的住宅建筑或建筑物高度超过24米的公共建筑均为高层建筑,通常存在大量的二级及一级负荷,尤其是一级负荷要求两路完全独立的10KV线路供电通常难以实现,因此自备柴油发电机作为第二电源就成为必然选择,这也是因柴油发电机组的特点所决定的。
本文就高层建筑中柴油发电机的设置原则、机组选择、机房设计等问题提出一些看法。
1 设置原则
在高层建筑供电设计中,首先必须明显什么情况下应设置柴油发电机组,我们先从高层建筑的负荷等级谈起:
高层建筑中的消防水泵、防排烟设施、消防电梯、应急照明等消防用电,按照《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)2005年版9.1.1条规定,一类高层建筑应按一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。
按《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)3.2.2及3.2.3条规定,高层建筑中许多部位的负荷为一、二级负荷,如走道照明、值班
照明、警卫照明等;计算机系统用电;安防用电;电子信息设备机房用电;客梯用电;排污泵,生活水泵等;另一个大类就是各种消防设备用电,比如常见的有:消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置;火灾应急照明及疏散标志、防烟及排烟设施、消防水泵、喷淋泵、消防电梯、电动防火卷帘等等。
一级负荷应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。
二级负荷的供电系统,宜由两回路供电,此处的两回路电源应来自两条不同的10KV线路,并且这两条线路由不同的母线段引来。
由此可见,不管是一级还是二级负荷通常难以实现,设置柴油发电机成为必然选择,柴油发电机组的设置原则如下:
(1)一级负荷重具有特别重要负荷时。
(2)设置自备电源比从电力系统中取得第二电源经济时。
(3)电力系统中第二电源不能满足一级负荷、消防负荷要求时,如因电力不足而经常停电时。
(4)远离电力系统的偏远地区,取得电业局同意,可用自备电源作主电源。
(5)大、中型商业大厦等公共建筑,当市电中断,将会造成经济效益有较大损失时。
(6)人防地下室工程的级别要求达到需要设置柴油发电机的。
2 柴油发电机容量的选择
2.1 方案或初步设计阶段:
自备发电机的容量按供电变压器总容量的10%~20%计算。
2.2 施工图阶段
在施工图阶段可根据一级负荷、消防负荷以及某些重要的二级负荷容量,先确定停电或检修时所需要启动的最大负荷(如:备用照明、客梯、生活水泵、重要的计算机系统电源、安防系统电源等等),再与消防时需要启动的最大负荷比较(如:消防水泵、喷淋泵、消防风机、应急照明等),取其大者作为柴油发电机的选择依据,具体计算如下:
(1)按稳定负荷计算发电机容量,即柴油发电机工作时需同时带负荷的总和,其计算公式为:Pj1=K·Pn/。
式中 Pj1——发电机组稳定运行的有功功率 kw;K——可靠系数,一般取1.1~1.2;——并联机组不均匀系数,一般取0.9,单台机组时取1。
(2)按最大一台电动机启动条件计算发电机的容量,计算公式如下:Pj2=K·P1+P。
式中Pj2——按最大电动机启动所需计算发电机组的有功功率 kw;K——发电机组供电负荷中最大一台电动机的最小启动倍数,见下表;P1——最大一台电动机额定功率kw;P——在最大一台电动机启动之前,发电机已带的负荷 kw。
注: Ue—配电系统额定电压
0.65 Ue、0.8 Ue —分别为自耦变压器的抽头位置
当以上Pj1、Pj2计算完成后,比较大小,取大者作为柴油发电机容量的选择依据。
工程实例:以笔者做的某个工程为例,该工程是一个一类高层建筑,其消防负荷大于平时停电所需的一级负荷,故以消防负荷的容量
来选择柴油发电机,消防负荷稳定允许时,总容量为 170kw,最大的电动机为消防泵和喷淋泵,都是37kw,采用全压起动。
按稳定负荷计算的发电机有功功率Pj1=K·Pn/。
K取1.1,取1,则Pj1=1.1x170=187kw;按最大一台电动机启动条件计算发电机的容量Pj2=K·P1+P。
按最大电动机先启动的原则,此时P取37kw;K按全压启动,母线电压降20%考虑,查上表得5.5,因此
Pj2=5.5x37+37=240.5kw。
比较Pj1和Pj2,Pj2≥Pj1 ,Pj2故作为柴油发电机的选择依据,因此可选一台 250kw 机组。
通过上述例子可以看出,在相当多的工程中,单台电动机的最大
功率是决定柴油发电机功率的重要因素,怎样在保证重要负荷平稳运行的前提下,如何最大限度减小柴油发电机容量又是设计人员必须考虑的因素。
3 减少发电机组容量的基本途径
在高层民用建筑中,柴油发电机容量选择是否得当,就关系到整
个工程的初期投资和运行费用,为了尽量节省投资,减少浪费,以下一些途径可减小柴油发电机的容量:
(1)消防类水泵的单台电机容量往往是决定柴油机容量的关键因素,因此在保证消防用水的前提下,尽量减小消防水泵的电机容量。
(2)对功率较大的异步电动机,采用降压启动。
上述例子中,如果喷淋泵和消防泵是采用自耦变压器启动或是Y-△启动启动,最后计算出来的结果Pj2<>
4 机房设计
根据《民用建筑设计通则》(GB50532-2005)规定,柴油发电机房应符合下列要求:(1)柴油发电机房的位置选择及其他要求应符合该通则第8.3.1条要求。
(2)柴油发电机房宜设有发电机间、控制及配电室、储油间、备件储藏间等;设计时可根据具体情况对上述房间进行合并或增减。
(3)发电机间应有两个出入口,其中一个出口的大小应满足运输机组的需要,否则应预留吊装孔。
(4)发电机间出入口门应向外开启;发电机间与控制室或配电室之间的门和观察窗应采取防火措施,门开向发电机间。
(5)柴油发电机组宜靠近一级负荷或变配电室设置。
(6)柴油发电机房可布置在高层建筑裙房的首层或地下一层,并应符合下列要求:柴油发电机房应采用耐火极限不低于2h或3h的隔墙和1.5h的楼板、甲级防火门与其他部位隔开;柴油发电机房内应设置储油间,其总量不应超过8h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;应设置火灾自动报警系统和自动灭火系统;柴油发电机房设置在地下一层时,至少应有一侧靠外墙,热风和排烟管道应伸出室外,排烟管道的设置应达到环境保护要求;不应设置在厕所、浴室等潮湿场所的下方或相邻,以免渗水影响机组运行;柴油发电机房进风口宜设在正对发电机端或发电机端两侧;柴油发电机房应采取机组消声及机房隔声综合治理措施。
参考文献
[1]中国建筑标准设计研究院编.全国民用建筑工程设计技术措施(2009)电气.北京:中国计划出版社,2009.
[2]戴瑜兴,黄铁兵,梁志超编.民用建筑电气设计手册(第二册).北京:中国建筑工业出版社,2007.。