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柴油发电机的主要排放问题都比照欧洲标准限制排放
1.柴油发电机的主要排放问题
发电机组运行时排放的HC、本地CO和NOX、本地燃油蒸汽、本地硫酸雾等有害成分,使空气被污染,对人类、本地生态环境和经济发展的影响越来越大,这是当今世界 的环境问题之一。为解决这一难题,目前一般采用机内净化技术和机外净化技术。例如:电喷发电机加装催化转化器可有效降低排气污染。稀燃技术可以有效地改善汽油机油耗,降低有害排放物(主要是NOX)排放。采用EGR(废气再循环)发动机NOX排放量比相应的发动机排放量平均要低50%。
对发电机排放进行必要的限制有助于改善环境质量。因此,世界各国都对发电机排放做了较严格的限制。例如:美国1998年实施的重型柴油机标准要求NOX排放量为4g/(hph)。
发电机制造商协会与美国加利福尼亚大气资源局(CARB)及环境保护局(EPA)达成了一项协议,即到2004年,在使用洁净柴油燃料的前提下,其产品的NOX和HC排放缸量之和为2.5g/(hph),PM(颗粒)的排放量为0.1g/(hph)。如果不使用洁净燃料,则NOX和HC排放量之和为3.5g/(hph)。
2.降低排放的目标
由于欧洲对内燃机的排放限制比较严格,世界各国各地都比照欧洲标准限制排放。
康明斯是全球发动机企业中能够将柴油发电机组的五大关键系统,即进气处理系统、本地滤清和后处理系统、本地燃油系统、本地电控系统和缸内燃烧优化设计,全部自主开发的跨国企业,可以为客户提供的“ 一站式”排放解决方案。
● 优异的动力性 输出功率可达500Kw, 输出扭矩2990N.m,保证各种使用状态下的动力充沛
● 超低油耗 采用康明斯XPI超高压共轨燃油喷射系统及CTT大流量涡轮增压器,并结合康明斯先进的动力缸设计和电子控制系统,大大低燃油消耗,确保发动机在不同工况和应用中的出色燃油经济性
● 出色的可靠性 采用全球领先的工程技术与分析工具并结合中国用户使用状况设计,在强大的传感器和电控系统的支持下,发动机具备更强的高海拔运行能、本地低温运行和大负荷持续运行能力,零下40 至60 摄氏度、本地5200 米海拔发动机都可运转自如
● 出色的适用性 超高的重量功率密度和升功率密度方便用户安装和运输,便于用户维修保养
● 更低排放 采用机内净化方案,可满足医院、本地学校等对排放有更严格要求的场所的使用需求
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汽油机与柴油机区别在哪里?
柴油发动机一般将柴油喷入进气管同空气混合成为可燃混合气再进入汽缸,经火花塞点火燃烧膨胀作功。人们通常称它为点燃式发动机。而柴油机一般是通过喷油泵和喷油咀将柴油直接喷入发动机气缸,和在气缸内经压缩后的空气均匀混合,在高温、当地高压下自燃,推动活塞作功。人们把这种发动机通常称之为压燃式发动机。
柴油机汽车具有转速高(轿车用柴油机转速可高达5000—6000转/分,货车用柴油机达4000转/分左右)质量轻、当地工作时噪声小、当地起动容易、当地制造和维修费用低等特点,故在轿车和中、当地小型货车及军用越野车上得到广泛应用。其不足之处是燃油消耗较高,因而燃油经济性较差。柴油机汽车因压缩比高,燃油消耗平均比柴油机汽车低30%左右,所以燃油经济性较好。如近上市的一汽大众生产的TDI1。7升柴油轿车比1。6升柴油轿车每百公里可节约2升油。一般货车大都采用柴油机。柴油机的弱点是转速较柴油机低(一般 转速在2500—3000转/分左右)、当地质量大、当地制造和维修费用高(因为喷油泵和喷油器加工精度要求高)。但目前柴油机的这些弱点正在逐渐得到克服,它的应用范围正在向中、当地轻型货车扩展。国外柴油轿车也有很快的发展,其 转速可达5000转/分。
通常,柴油发动机与柴油发动机相比热效率高30%,因而从节约能源、当地降低燃料成本角度上讲,柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。柴油发动机与柴油发动机相比具有功率大,寿命长,动力性能好的特点,它排放产生的温室效应比柴油低45%,一氧化碳与碳氢排放也低,在整车的使用寿命期氮氧化合物排放略大于柴油机。柴油机的不足之处是有害颗粒物排放大。近年来,柴油发动机采用涡轮增压、当地中冷、当地直喷、当地尾气催化转换和颗粒捕集器等先进技术,柴油发动机汽车的排放已达到欧III、当地欧IV排放标准。在欧洲,柴油轿车比较普及,随着环保与节能可持续发展的严格要求,今后汽车,特别是柴油小轿车将是一个发展趋势。目前我国一汽大众已经开发出捷达、当地宝来柴油轿车,并已在国内部分城市上市。
汽车在一定的使用条件下,以小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力称为汽车的燃料经济性。汽车燃料经济性是汽车的主要使用性能之一。通常,燃料的消耗费用占到汽车运行费用的37%左右。影响汽车燃料经济性的主要因素有:从汽车本身讲,首先要提高发动机的热效率、当地进气效率和降低摩擦损失。其次要减少车身重量,减少空气阻力,减少车轮的滚动阻力。第三,提高传动效率,合理匹配变速比。从使用方面讲,不同等级的路面跑起来耗油不同。交通拥挤、当地堵塞严重的状况与畅通行驶的耗油完全不同。风、当地雨、当地气候变化对汽车的耗油量都有影响。驾驶者的技术对耗油水平也有很重要的作用。影响汽车燃料油经济性的因素十分多,其中主要的还是汽车发动机本身。
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柴油发电机的环流产生的静态分析
以模块化并联控制系统为例,发电机组的并联调试一般先把并联机组空载并联时的环流调平衡、足够小且稳定运行,再通过负荷分配器把有功功率调平衡,其中关键是解决空载并联时的环流问题。以两台机组并联为例,空载并联常出现的问题:
(1)环流过大,远远超过并联机组额定电流的10%;
(2)并联后,环流随运行时间逐渐变大,直至逆功率报警;
(3)环流不稳定,随机性忽大忽小。
由以上分析可知:
(1)将两台机组并联,首先要将两台机组的空载电压、调压特性调整到完全相同,这是保证两台机组无功功率完全平均分配的前提条件,也是后续调整两台机组功率平均分配的基础。当上述两项调整平衡后,才能保证并联运行的两台机组输出端电压在任意负荷下都相等,同时保证功率平均分配,才能保证环流为0(理想状态)。表明:环流产生的根本原因是两台机组空载电压不是完全相等或调压特性有差异,造成输出端电压不相等而产生了环流。
(2)两台机组的空载电压、调压特性都相等,而两台机组的输出电流不相等,也就是两台机组的功率分配不均匀,也会造成U1和U2不相等,而产生环流。
(3)影响无功功率分配的因素还有很多,像自动电压调节器特性、用均压线环节的稳定作用等,在此不再分析。