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13600443583柴油發(fā)電機采用廢氣渦輪增壓后,其性能的改善主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
①動力性能得到提高
柴油發(fā)電機增壓后進氣量增加,供油量也隨之增大,因而大大增加了柴油機的功率,一般可增加柴油發(fā)電機功率達30%~100%;同時,增壓后柴油機的平均有效壓力的提高,大大超過了平均機械損失壓力的增加。在一定范圍內(nèi),增壓提高了柴油機的機械效率ηm。因此,增壓使得柴油機的動力性能大大提高。增壓柴油機的配氣相位,其重疊角非增壓柴油機要大得多。這是因為進氣壓力高,一方面不會產(chǎn)生廢氣倒流進入進氣管的現(xiàn)象,另一方面除可使充量更大外,新鮮空氣可將氣缸內(nèi)的廢氣掃除干凈。雖有一部分新鮮空氣會從排氣門排出,但并不消耗柴油。
②經(jīng)濟性能得到改善
柴油機增壓后過量空氣系數(shù)提高,有利于改善燃燒過程,提高了柴油發(fā)電機工作循環(huán)的指示熱效率ηit,而機械效率ηm也相應提高。因此降低了柴油發(fā)電機的燃油耗率,一般可達到3%~12%。
③排放性能得到改善
增壓后,由于進氣量加大,混合氣變稀,使有害排放HC、CO和煙度都有所下降。但是增壓后,由于進氣溫度的上升,NOx有害排放有所增加。此時,若采用增壓中冷技術(shù),即采取措施使增壓后的熱空氣經(jīng)冷卻降溫后進入氣缸,則NOx反而會降低。因此從整體上看,增壓有利于降低排放。 柴油機長時間超負荷工作、冷卻系統(tǒng)散熱不良、供油時間過遲、噴油泵供油量過大或冷卻系統(tǒng)滲漏而使柴油機缺水運行,以及渦輪增壓器轉(zhuǎn)速下降等原因,都會使柴油機長時間處于過熱狀態(tài),缸蓋和機體也容易產(chǎn)生裂縫。應針對上述不同情況采取相應措施,使柴油機在正常溫度下運轉(zhuǎn)。
④燃燒和排氣噪聲得到改善
增壓后,由于壓縮壓力與進氣溫度的增加,使燃料的滯燃期縮短,燃燒的壓力升高率下降,其結(jié)果使燃燒噪聲下降。由于排氣可在渦輪機中進一步膨脹,所以排氣噪聲也有所下降。
同時,隨著增壓柴油機動力性和經(jīng)濟性指標的提高,柴油機的機械負荷和熱負荷也會相應地增加。機械負荷的增加使曲柄連桿機構(gòu)和軸承受力嚴重,磨損加劇。 應急機組宜選用高速、增壓、低油耗、高可靠性、同容量的柴油發(fā)電機組。高速增壓柴油機單機容量較大,占據(jù)空間??;柴油機選配帶有電子或液壓調(diào)速裝置的較好,其凋速性能佳;發(fā)電機宜選配無刷勵磁的交流同步發(fā)電機或永磁交流發(fā)電機,運行可靠,故障率低,維護檢修較方便;機組裝在附有減振器的公用底盤上排煙管出口宜裝設(shè)消聲器,以減小噪聲對周圍環(huán)境的影響。但增壓柴油機最重要的限制條件還是熱負荷,由于這樣很好空氣量和噴油量的增加,總的燃燒能量增加,使熱負荷加大;同時,由于進入增壓柴油機氣缸的壓縮空氣溫度提高,使最高燃燒溫度和循環(huán)的平均溫度提高;而且由于工質(zhì)的密度增大,使工質(zhì)向壁面間的傳熱增大;這些都是使活塞組、氣缸、汽缸蓋、排氣門等零件的熱負荷加大,從而限制了柴油機增壓度的提高。