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康明斯柴油發(fā)電機組的耗量特性
在滿足電力網(wǎng)絡負荷平衡的前提下,柴油發(fā)電機組 負荷分配指的是通過有計劃的安排各個柴油發(fā)電機組的出力,使得整體的柴油的消耗油量變得小,讓成本達到少,進而整個發(fā)電廠的效率與收益。柴油發(fā)電機組一般是通過在氣缸中燃燒柴油,然后借助轉(zhuǎn)化的爆炸動力來推動柴油機的運作,柴油發(fā)電機再帶動與其相關聯(lián)的發(fā)電機發(fā)電,完成整個電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因為柴油發(fā)電機的做功的數(shù)量很大程度上取決于燃油消耗的數(shù)量,而柴油發(fā)電機的進氣量又規(guī)定了柴油發(fā)電機組出力的大小,由于負荷時刻在波動,為了保證康明斯柴油發(fā)電機組在任何時刻達到經(jīng)濟工況,必須對康明斯柴油發(fā)電機組的動力特性進行準確的模擬。即確定康明斯柴油發(fā)電機組的耗油量特性。
柴油發(fā)電機組發(fā)出的功率,與柴油發(fā)電機組消耗的柴油等的關系形成柴油發(fā)電機組的耗油量特性曲線。而柴油發(fā)電機組的這一曲線是電力柴油發(fā)電機組 負荷分配問題的基本參數(shù),終結(jié)果與耗油量特性曲線的正確率有密切的關系。因此在負荷優(yōu)化分配中,通過分析計算得到柴油發(fā)電機組的耗油量特性是必不可少的步驟。
研究柴油發(fā)電機組的耗油量特性的參數(shù),必須先對火力電柴油發(fā)電機組的參數(shù)進行了解,單元柴油發(fā)電機組的燃油的使用量B與發(fā)電機有功功率P之間的關系比較復雜,主要取決于柴油發(fā)電機組本身的特點,同時還受到所處環(huán)境溫度,水介質(zhì)溫度,大氣壓等因素影響。康明斯柴油發(fā)電機組由于其自身特點,其啟動過程耗時較長,由此有時連續(xù)優(yōu)化過程中需要考慮柴油發(fā)電機組的啟停成本;柴油發(fā)電機組在低負荷狀態(tài)下,為了保證鍋爐燃油的穩(wěn)定燃燒需要進行投油穩(wěn)燃。如果綜合考慮這些成本,會使得柴油發(fā)電機組的燃油耗油量B與出力P之間的關系和規(guī)律變得難以分析。限于篇幅,本文只討論康明斯柴油發(fā)電機組在穩(wěn)定負荷下的耗油量特性關系,即不考慮柴油發(fā)電機組的啟停成本,但是對于柴油發(fā)電機組的出力范圍進行考慮,可有效避免柴油發(fā)電機組在低出力工況下運行。這些簡化并不影響結(jié)論的正確性。
此時,單元柴油發(fā)電機組的耗油量特性可以表示為:
B=F(P)
式中B為燃油消耗油量,即每小時燃油的標準柴油耗油量(單位:t/h);P為發(fā)電機有功功率(單位:MW)。
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發(fā)電機和電動機有什么區(qū)別?
發(fā)電機和發(fā)電機之間用途不一樣。例如發(fā)電機把動能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電機則是把電能轉(zhuǎn)化為動能。兩者工作原理大抵相同:電磁感應現(xiàn)象。磁生電就是發(fā)電機機理,電生磁則是發(fā)電機機理。兩者在一定程度上可以轉(zhuǎn)換,例如永磁直流發(fā)電機可以作為發(fā)電機使用,交流異步發(fā)電機也可以作為發(fā)電機使用,但是也僅僅是應急代替而已,效率不如發(fā)電機高
發(fā)電機定子基礎與交流異步發(fā)電機一樣,由三組線圈構(gòu)成,而轉(zhuǎn)子則與發(fā)電機轉(zhuǎn)子不一樣,發(fā)電機轉(zhuǎn)子起到勵磁的功能。通過碳刷為轉(zhuǎn)子線圈供電后,轉(zhuǎn)子發(fā)生一個磁場,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動以后也就發(fā)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場。此時定子線圈就會產(chǎn)生感應電流。
也就是說在閉合的電路中,導體做切割磁力線運動時,導體會發(fā)生感應電流,這就是發(fā)電機原理。上圖可以直觀的看出來發(fā)電機的作業(yè)原理。上圖只是發(fā)電機簡易的原理演示,實際應用中的發(fā)電機原理:
可以看出碳刷并不是發(fā)電機機輸出,碳刷是為轉(zhuǎn)子供應勵磁電壓用的。電壓輸出是定子的三組線圈。為了保證發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定,適應不同的轉(zhuǎn)速與負載,于是要不斷的調(diào)節(jié)勵磁電流大小來調(diào)節(jié)勵磁場的強度。上圖是康明斯用的交流發(fā)電機,與普通生活中常規(guī)到發(fā)電機機理是一樣的,只是多了整流部分。經(jīng)過整流后輸出的是直流電。
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發(fā)電機組的分類簡述
發(fā)電機是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機械設備,早產(chǎn)生于第二次工業(yè)革命時期,由德國工程師西門子于1866年制成,它由水輪機、吉林同城汽輪機、吉林同城柴油機或其他動力機械驅(qū)動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能。
發(fā)電機的分類方式通常有以下三種:
1、吉林同城按轉(zhuǎn)換的電能方式分類
1)按轉(zhuǎn)換的電能方式可分為交流發(fā)電機和直流發(fā)電機兩大類。
2)交流發(fā)電機又分為同步發(fā)電機和異步發(fā)電機兩種。同步發(fā)電機又分為隱極式同步發(fā)電機和凸極式同步發(fā)電機兩種?,F(xiàn)代發(fā)電站中常用的是同步發(fā)電機,異步發(fā)電機很少用。
3)交流發(fā)電機組又可分為單相發(fā)電機和三相發(fā)電機兩種。三相發(fā)電機輸出電壓為380V,單相發(fā)電機輸出電壓為220V.
2、吉林同城按照轉(zhuǎn)速高低分類,可分為高速柴油發(fā)電機組、吉林同城中速柴油發(fā)電機組和低速柴油發(fā)電機組。
1)高速柴油發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速大于1000r/min。
2)中速柴油發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速小于500r/min。
3)低速柴油發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速小于500r/min
3、吉林同城按勵磁方式分類
1)按勵磁方式可分為刷勵磁發(fā)電機和無刷勵磁發(fā)電機兩類
2)有刷勵磁發(fā)電機的勵磁方式為他勵式,無刷勵磁發(fā)電機的勵磁方式為自勵式。他勵式式發(fā)電機的整流裝置是在發(fā)電機定子上,而自勵磁式發(fā)電機的整流裝置是在發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子上。
4、吉林同城按照控制和操作的方式分類,可分為現(xiàn)場操作發(fā)電機組、吉林同城隔室操作發(fā)電機組和自動化發(fā)電機組。
1)現(xiàn)場操作發(fā)電機組。操作人員在機房內(nèi)對發(fā)電機組進行啟動、吉林同城合閘、吉林同城調(diào)速、吉林同城分閘、吉林同城停機等操作。這類發(fā)電機組運行時所產(chǎn)生的振動、吉林同城噪聲、吉林同城油霧和廢氣對操作人員的身體有不良影響。
2)隔室操作發(fā)電機組,這類發(fā)電機組的機房和控制室分開設置,操作人員在操作室內(nèi)對機房內(nèi)的柴油發(fā)電機組進行啟動、吉林同城調(diào)速、吉林同城停機等操作,并對機組的運行參數(shù)進行監(jiān)測,對機房內(nèi)的輔機也實施集中控制。隔室操作可改善操作人員的工作環(huán)境。
3)自動化發(fā)電機組。經(jīng)過各有關單位的多年研究,現(xiàn)在柴油發(fā)電機組的自動化可實現(xiàn)無人值守,其中包括機組自啟動、吉林同城自動調(diào)壓、吉林同城自動調(diào)頻、吉林同城調(diào)載、吉林同城自動并車、吉林同城按負荷大小自動增減機組、吉林同城自動處理故障、吉林同城自動記錄打印機組可在市電中斷后10-15s自動啟動,代替市電進行供電。
5、吉林同城按驅(qū)動動力分類
發(fā)電機驅(qū)動動力的形式有多種,常見的的動力機有:
1)風力發(fā)電機
風力發(fā)電機就是依靠風力帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生電流;這種發(fā)電機無需消耗額外能源,是一種無污染的發(fā)電機;
2)水力發(fā)電機
水力發(fā)電機是利用水流的落差,產(chǎn)生動力,帶動發(fā)電機發(fā)電,也是利用綠色自然資源發(fā)電的設備,又稱水輪發(fā)電機
3)燃油發(fā)電機
燃油發(fā)電機是依靠柴油或汽油燃燒產(chǎn)生動力帶動發(fā)電機組的。目前在一些服務行業(yè)或小型加工業(yè)中,使用小型燃油發(fā)電機可以起到應急的作用。遇到停電,就可啟動燃油發(fā)電機發(fā)電,以維持正常工作。
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