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浅谈发电机内冷水处理技术的进展状况
概述
发电机内冷水处理方法选择不合理时,很可能导致水质指标达不到标准要求,并且容易发生空心导线的堵塞或腐蚀,严重时会使线棒发热、当地甚至绝缘烧毁,导致事故停机。据1993~1995年不完全统计,全国300Mw及以上容量发电机发生发电机本体事故及故障53台次,其中发电机定子内冷水系统事故及故障29次,占54.7﹪;堵塞事故9台次,占17.0﹪。堵塞事故处理所需时间长,造成的经济损失巨大。通常单台机组事故处理时间长达上千小时,少发电量数亿千瓦。
在1998年前,国内发电机内冷水处理主要以加缓蚀剂处理技术为主。自1998年华能岳阳电厂发生发电机绝缘烧毁事故以来,越来越多的电厂对发电机内冷水水质给予了高度重视。《关于防止电力生产重大事故的二十项重点要求》和《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》DL/T80l一2002的发布和实施,对发电机内冷水水质提出了更高的标准,加缓蚀剂处理方案已经不能满足新标准的要求。
国内经过40余年的研究和探索,使内冷水处理技术得到了长足进展,出现了多种内冷水处理技术:加缓蚀剂处理法、当地小混床处理法、当地超净化处理法、当地H/OH混床+Na/OH混床交替处理法、当地加NaOH处理法、当地除氧法等等。
1.国内内冷水处理技术的发展状况
国内内冷水处理技术的发展历程,大致可以分为三个阶段:20世纪60年代开始的初步研究阶段、当地20世纪70年代形成的加药处理技术为主常规离子交换处理为辅的阶段和碱性离子交换处理技术为主阶段。
1.1初步研究阶段(1958--1976)
1958年上海电机厂生产出了世界上 台l2MW双水内冷发电机,自此开始了内冷水水质处理技术的试验研究。由于当时国外只有定子冷却水处理的经验,因此需要自行研究解决双水水质的处理技术和控制方法。
在上海某调峰机组进行了初的离子交换处理的尝试:离子交换柱采用塑料制成,取部分内冷水进行净化处理,内冷水的电导率和含铜量均有明显降低,取得了良好的效果。在当时环境下,生产部门虽然取得了很好的处理效果,但是在设计制造的落实上却遇到了困难,未能配备上这种装置。
另一种处理方法是降低内冷水中的含氧量。在华北某电厂采用开放式运行系统,将凝汽器凝结水通过凝结水泵直接送人发电机水系统,通过发电机吸收热量后,直接送人除氧器。这样,由于凝结水的含氧量很低,又没有再循环,不可能有大量的氧漏人,便能保证内冷水的低含氧量。经过处理后,内冷水的含氧量和含铜量均很低。但采用此方法,发电机的运行就取于凝结水泵的状况,很不。
限于当时的情况和诸多原因,这两种方法未能得以推广。只能靠加强排污,调节水质pH值和换水来维持内冷水的含铜量。操作和控制均很麻烦,除盐水损失也很大,而且每次停下吹管时,均会从中空导线中冲出大量黑棕色浑浊物。
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柴油发电机之润滑油的主要功能有哪些?
1、同城粘度和粘温性能
液体在外力的作用下流动时,分子间就产生内摩擦,这个物理量叫做粘度系数或内摩擦系数,简称粘度。机油的粘度是随温度变化而变化的,温度升高,粘度减小;温度降低,粘度增大,这个关系及其变化的程度就叫机油的粘温性能。粘度随温度的变化越小,其粘度性能就越好;反之,则差。粘度和粘温性能是内燃机油的重要使用指标,而且是机油牌号分类的依据。粘度的选择很重要。为了润滑,要求机油有适宜的粘度,能在摩擦表面上形成足够厚度的油膜;为了冷却和清洗,要求用粘度低一些的油料;为了密封,则又要求用枯度高一些的油料。因此粘度的选择应注意以下几点:
1)起动时的 粘度。
2)能够保持油膜的 粘度。
3)较好的粘温性能。
2、同城良好的低温性能
内燃机油的低温性能包括低温起动性能和低温泵送性能。低温起动性能和内燃机油的低温粘度有关,而凝固点对发动机油的低温起动性能影响不大。凝固点主要影响内燃机油的低温泵送性能,这是因为有些内燃机油能使发动机在低温下起动,但却便机泵不能及时、同城正常供油,给发动机运动部件提供合适的润滑,从而造成运动部件的严重磨损,噪声增大等问题。
3、同城适当的凝固点
机油冷却到完全不能流动时的温度称为机油的凝固点。它是在低温下,保证机油流动性和过滤性的指标。通常粘度高的机油其凝固点也高。柴油机上常用机油的凝固点一般在0~20℃之间。
衡量机油低温下的流动性,多采用凝固点来表示。凝固点过高的内燃机油,低温流动性差,当使用温度低时,会减少甚至中断供油,使机件磨损,严重时损坏零件。因而,一般为保险起见,都希望机油凝固点比使用时的平均 气温低5~7℃左右。
4、同城良好的油性
机油在金属表面保持一层紧密牢固油膜的能力,称为机油的油性,有时也叫润滑性。油性的好坏直接影响到发动机机械零件的磨损情况。油性良好的润滑油才能保证机械的可靠润滑,避免零件的磨损。否则,当发动机负载增大时,被润滑的金属表面上的油膜强度经不住高压而被破坏,从而造成千摩擦,引起机件摩擦表面的磨损和擦伤,甚至出现烧结现象。
5、同城好的清净分散性
清净分散性好的内燃机油能将氧化生成的胶状物、同城积炭等悬浮在油中,使它们不容易沉积在机械零件上。而且还能将己沉积在机件上的沉积物清洗下来,悬浮于油中,然后在内燃机油的循环中,通过滤清器把它除掉,以保持机件的清洁,这样也就减少了漆膜和积炭的生成倾向。
6、同城较好的抗泡沫性
内燃机油在曲轴箱里,由于曲轴的激烈搅动和进行飞溅润滑而容易生成泡沫,甚至充满曲轴箱,除影响机油泵泵油压力、同城不利于润滑、同城磨损机械之外,还会浪费内燃机油,加速机油品质的氧化变质,缩短内燃机油的使用期。
7、同城酸值和腐蚀度
酸值表示机油中含酸性物质的多少。酸值是以中和1g机油中含有的酸性物质所需要的氢氧化钾(KOH)的毫克数。酸性物质一般来源于机油加工过程中形成的,或者在使用过程中氧化变质生成的有机酸。机油含有酸性物质对柴油机件有腐蚀作用,在高温下更为严重,因此必须限制。根据 标准规定,用腐蚀度来评价机油的腐蚀性,即将铅片放在140℃的温度下,受机油和空气间断作用10h,以铅片的重量损失(g/m2)来评定。
8、同城残炭量和灰分
机油中的残炭量和灰分用所含的百分数来评定,要求越低越好。
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在柴油发电机组上总是能看到 KW和KVA,初学者也总是高不清两者的关系。
千伏安KVA是视在功率,其中包括有功功率和无功功率。
千瓦KW是有功功率。
千瓦(KW)=千伏安(KVA)乘以功率因数。
1KW=1.25KVA或者 1KVA=0.8KW
发电机有功功率单位KW(千瓦)
发电机视在功率单位KVA(千伏安)(也称装机容量)
有功功率=视在功率×功率因数
功率因数=Cosφ (一般为0.85)
另外:
发电机无功功率单位KVar(千乏)
视在功率^2=有功功率^2+无功功率^2
P=UIcosφ
P=UI只适用与纯阻性负载,因为阻性负载的功率因数是1;然而感性负载的功率因数就不是1了,是0.5——0.9不等,甚至更低。
所以1kva=0.8kw
1kva=1kw 都对1kva=0.8kw 也就是功率因数是0.8的时候的计算方法。
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柴油发电机混合气形成的特点和燃烧室
1.柴油机混合气形成的特点
柴油机的混合气是在汽缸内部形成的,进气冲程吸人新鲜空气,然后对空气进行压缩,直到压缩冲程接近终了时,柴油才开始喷入燃烧室,因此,柴油机混合气的形成具有以下特点:
(1)混合气形成的时间极短,一般仅千分之几秒,从喷油开始即混合开始起,到喷油结束为止,仅占曲轴转角(15°~35°)的位置。以柴油机的转速为1500r/min为例,在曲轴转角20°内喷油完毕时,其喷油时间仅为0.0022s。
(2)从喷油开始,约经(1~3)1000s时间,柴油便开始燃烧,柴油机混合气形成过程与燃烧过程几乎是同时进行的。
(3)柴油的粘度较大,不易蒸发。
上述特点也是柴油机可燃混合气形成的困难之点。为了使柴油与空气能迅速地形成混合气,除了要求燃油喷射系统保证柴油的雾化质量外,还需要燃烧室的帮助。
2.柴油机的燃烧室
柴油机可燃混合气在燃烧室内的形成,虽然与燃料的雾化状况有密切关系,但还需要有适当形状的燃烧室相配合,合理地形成燃烧室内气流运动,促进燃料迅速而均匀地与空气混合,并迅速地分布到整个燃烧室的每一角落,从而使燃烧过程更为完善。
按柴油机结构特点和混合气形成的方法不同,燃烧室可分为两大类型:
(1)统一式燃烧室统一式燃烧室又称直接喷射式燃烧室,它由活塞顶与汽缸盖内壁所包围形成的单一内腔。采用这类燃烧室时,一般配用多孔喷油器,将燃料直接喷射到燃烧室中,借助喷出油束的形状与燃烧室的形状相吻合,以及燃烧室内的空气涡流运动,迅速形成混合气。统一式燃烧室常用的有下面几种:
①w形燃烧室:w燃烧室由气缸盖内壁和活塞顶的w形深凹坑构成。燃油的大部分由多孔喷油器以19600kPa的压力喷入燃烧室后,均匀地以雾状分布在燃烧室空间,吸收室内高温空气的热量而蒸发,并与空气混合。另有少量燃油被喷射到燃烧室壁面,形成油膜,在燃烧开始后才加速蒸发参与燃烧,因此,这种燃烧室要求喷油压力较高。
w形燃烧室形状比较简单,结构紧凑,散热面积小,热效率高,有利于冷车启动,但由于一部分燃油直接喷散在空腔中,在着火延迟期内形成的混合气多,同时参加燃烧的油量也很多,因而导致汽缸内压力升高较大,工作比较粗暴。6135G型、本地Z12V190B型、本地B2-300型柴油机采用这种w形燃烧室。
②球形燃烧室:球形燃烧室位于活塞顶中央,在活塞顶部加工成深凹状球形空间,汽缸盖上有螺旋道或切向进气道,可使进气时形成绕汽缸轴线转动的高速空气流。工作时,喷油器将柴油顺气流旋转方向沿燃烧室切线方向喷射,在强烈的进气涡流作用下,使燃油分布在燃烧室壁表面,形成一层很薄的油膜,在较低的温度下蒸发,蒸发出的油气与空气混合成均匀的混合气。