柴油发电机高原功率恢复的试验研究

柴油发电机高原功率恢复的试验研究
【摘要】: 为了提高柴油发电机的高原工作能力，以康明斯6cta8.3- g2为例，在康明斯原型柴油发电机的基础上， 通过合理匹配增压器进行了高原功率恢复的试验研究。试验结果证明该机型的康明斯发电机组在高原地区使用时能够满足使用要求。
高海拔柴油发电机组吊装
高海拔柴油发电机组测试
1、前言
康明斯柴油机作为给发电机组主要配套动力，适应于3000 m以下海拔高度。随着西部大开发序幕的拉开，各种电力设备在西部的需求量日益增大。但由于环境的巨大变化，低海拔地区使用的柴油发电机不能满足高海拔地区的使用要求。为了提高柴油发电机的高原工作能力，对6cta8.3-g2原型机进行了一系列的匹配与试验工作，开发出了能在5000 m海拔高度正常使用的高原柴油发电机。
随着海拔高度的增加，大气状态发生很大的变化，使柴油发电机的进气量、燃烧、热损失、燃油消耗率、涡轮增压器的性能等都发生变化，致使柴油发电机机械负荷和热负荷状况与平原地区不同。一般情况下，限制涡轮增压柴油发电机功率发挥的主要因素是涡轮前燃气温度和涡轮增压器转速。涡轮转速提高，会使压气机形成较高的增压压力，压比升高，以此来补偿因海拔升高所产生的进气减少，体现了涡轮增压的自动补偿能力。但高压比同时会引起柴油发电机的进气温度过高，导致进气量减少，柴油发电机性能恶化。通过采用中冷器可以降低增压器进入气缸的空气温度。理想的高原用柴油发电机是增压中冷型柴油发电机，能使柴油发电机受环境因素诸如大气压力和大气温度的影响降到最小。
2、增压器选型
6cta8.3-g2增压中冷柴油发电机选用3种增压器，分别在海拔70 m、2200 m高原恢复功率的试验研究和3800 m进行试验对比，试验结果如表1。从试验结果看出，3种增压器在低海拔分不出明显优劣；高原用柴油发电机恢复功率，应全面考虑整机系1#和3#增压器在海拔2200 m时的额定点功率相统。优化进排气系统，降低进气阻力，加大进气量，对于原机额定点160 kw功率下降达5%，2#增压尽量保证燃烧正常进行所需的进气量；调整和优器的额定功率和最大扭矩均在期望值内，在2200转匹配供油系统，使燃烧较好，最高爆发压力是较好的选择；在海拔3800 m时，1#和3#增压允许的范围内，保证机械负荷；调整和优化冷却系器功率下降较多，增压器转速超过130000 r/min，统，使柴油发电机能得到好的冷却效果，保证柴油发电机热不能满足高原柴油发电机对动力性和可靠性的要求。负荷在允许的范围内。在本试验研究中，主要是从柴油发电机整机性能发面的分析，2#增压器是较为对增压器进行选型和调整最理想的选择。
表1柴油发电机选配3种增压器在不同海拔下匹配试验数据比较
编号
海拔高度
m
额定功率
kw
额定油耗
(kg·h)
最大扭矩(n·m)
最大转速
(rpm)
最低油耗率
(g·kw·h)
涡前排温
额定值
℃
涡前排温
最大值
℃
增压器转速
(r/min)
烟度
r/m
1#
70
2200
156.0
149.4
37.6
36.8
901
892
1300
1300
208
213
625
667
648
683
1081
1138
2.2
3.7
3800
143
36.4
891
1500
217
608
未测
1326
2.7
2#
70
2200
158.7
152
37.2
36.5
897
873
1500
1500
206
216
601
674
644
679
1058
1142
2.1
3.9
3800
154.8
38.9
911
1

无锡动力工程参编CECS标准《柴油机消防泵组技术规程》
康明斯QSK60系列柴油发电机组质量可靠，性能卓越！
玉柴发电机YC12VTD系列主要规格/型号/参数介绍
发电机电流互感器二次带电的原因及分析
柴油发电机组内燃机活塞、选配和处理
柴油发电机组由哪些系统组成？它的作用是什么？
康明斯发电机使用时排烟管里为何滴油？
柴油发电机组废气涡轮增压器的常见故障是什么？