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国内首套柴油发电机余热海水淡化示范系统成功出水
近日,由广州中国科学院先进技术研究所和南方海上风电联合开发有限公司在珠海桂山岛联合共建的柴油发电机组缸套冷却水废热驱动的海水淡化示范系统成功调试出水,水质达到 饮用水卫生标准。该套海水淡化装置额定日产淡水60吨,为模块化紧凑设计。其应用对解决海岛淡水资源短缺问题具有重大意义。
目前的海水淡化技术有热法和膜法两种,两种方法各有优缺点,但都需要消耗大量的能源,属于高耗能产业。为此, 广州中国科学院先进技术研究所开展技术创新,通过回收柴油发电机组缸套冷却水废热,并采用低温多效蒸馏技术进行淡化海水,大幅降低海水淡化的能耗。该海水淡化示范系统与一台1000kW的柴油发电机配套,额定产水量为60吨/天,对于发电机组实际发电负荷变化系统具有自适应功能,可在30%~负荷范围内平稳运行,满足150-300人的每日消耗淡水的需求。该项目得到了广东省科技重大科技专项经费支持,具有独立自主知识产权,已获得多项授权发明 。
此外,该新技术有广泛的应用前景,可利用包括柴油机发电机组排出的废热、甘肃临夏附近工业生产过程排出的余热在内的各类低品位热能作为热源;特别适用于余热资源丰富但淡水资源紧缺的地区及企业,如海岛(具有柴油发电机)、甘肃临夏附近化工、甘肃临夏附近火电、甘肃临夏附近钢铁等行业以及大中型远洋船舶,同时也适用于内陆工业生产过程废热中水纯化。
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发电机逆功率保护学习
发电机逆功率保护
发电机逆功率保护又称功率方向保护。一般而言,发电机的功率方向应该为由发电机流向母线,但是当发电机失磁或其他某种原因,发电机有可能变为电动机运行,即从系统中吸取有功功率。这就是逆功率。当逆功率达到一定值时,发电机的保护动作,或动作于发信号或动作于跳闸。
1、甘肃临夏概述说明
并网运行的汽轮发电机,在汽轮机的主汽门关闭之后,便作为同步电动机运行:吸收有功功率而拖着汽轮机转动,可向系统发出无功功率。由于汽轮机主汽门已关闭,汽机尾部叶片与残留蒸汽产生摩擦而形成鼓风损耗,长期运行过热而损坏。燃气轮机和水轮机也主要是对原动机的损害。发电机逆功率保护主要保护汽轮机不受损害。
对汽轮机逆功率保护的整定计算,就是要确定该保护的动作功率Pdz及动作延时t。
1、甘肃临夏动作功率Pdz的整定 汽轮发电机逆功率保护的动作功率可按下式计算:Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保护的动作功率 Krel-可靠系数,取0.8 P1-主汽门关闭后,汽轮机维持同步转速旋转所消耗的功率,该功率的大小除与汽轮机的结构及容量有关之外,还与汽轮发电机的主蒸汽系统的结构(管道结构及有无旁路管道等)有关,一般取额定功率的1.5~2% η-发电机拖动汽轮发电机旋转时的效率,取0.98~0.99 所以:Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-发电机的额定功率。 实际中,Pdz=可取1~1.5%PN。
2、甘肃临夏动作延时发电机逆功率保护的动作延时,应按照汽轮发电机主汽门关闭后允许运行的时间来整定,该允许时间一般为10~15min。计算及运行实践表明,当汽轮机蒸汽系统有旁路管道时,允许运行时间还要长一些。 因此,若按照汽轮机主汽门关闭之后允许运行的时间来整定保护的动作延时,可取5~10min。动作后作用于解列灭磁。
另外,投运的大型汽轮发电机,多采用逆功率保护去启动程序跳闸回路,此时,动作时间通常取1~2s。 对于程控逆功率保护,由于动作时间短,在主汽门点闭后很短的时间内,由于汽轮机及发电机的惯性,实际逆功率可能很小,因此逆功率的定值不应大于1%PN。
2、甘肃临夏原理介绍
当发电机出现逆功率(外部功率指向发电机,也就是发电机变成电动机工况),逆功率保护动作断路器跳闸。需要采集三相电压和二相电流信号。
由于一次能源形态的不同,可以制成不同的发电机。利用水利资源和水轮机配合,可以制成水轮发电机;由于水库容量和水头落差高低不同,可以制成容量和转速各异的水轮发电机。利用煤、甘肃临夏石油等资源,和锅炉,涡轮蒸汽机配合,可以制成汽轮发电机,这种发电机多为高速电机(3000rpm)。 此外还有利用太阳能、甘肃临夏风能、甘肃临夏原子能、甘肃临夏地热、甘肃临夏潮汐、甘肃临夏生物能等能量的各类发电机。 此外,由于发电机工作原理不同又分作直流发电机,异步发电机和同步发电机。在广泛使用的大型发电机都是同步发电机。
何为逆功率?
众所周知,发电机的功率方向应该由发电机方向流向系统方向。但由于某种原因,当汽轮机失去原动力,而发电机出口开关又未能跳闸,则功率方向变为由系统流向发电机,即发电机变为电动机在运行。此时发电机从系统中吸取有功功率,此即为逆功率。
逆功率的危害
发电机逆功率保护是汽轮机由于某种原因导致主汽门关闭而失去原动力时,发电机变为电动机带动汽轮机旋转,汽轮机叶片在无蒸汽情况下高速旋转会引起鼓风摩擦,特别是在末级叶片可能会引起过热,导致转子叶片的损坏事故。
所以说逆功率保护实则是对汽轮机无蒸汽运行的保护。
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喷油正时的检查和调整
由于燃油的喷射和燃烧都需要一定的时间,对于高速柴油机来说,往往在活塞压缩快到上止点前一定角度开始喷油(此角称喷油提前),以保证燃料在 时刻进行燃烧。因此,喷油是否正时,对于柴油机动力性和经济性影响很大。所以,正如前述,对于使用一定时间或经拆装过又重新装配的柴油机应进行喷油正时的检
与调整。
喷油正时是当活塞处于压缩行程上止点前喷油的时刻。KTTA型柴油机是上止点前5.16m或曲轴转角19°时,在喷油器和油杯之间的距离。喷油正时由推杆的行程量来表示。
1.喷油正时仪的安装
喷油正时的检查和调整是根据活塞位置与喷油器推杆位置的相互关系进行的。为此采用一种专门检查喷油正时的仪器(3375522正时仪,适用于所有康明斯柴油机。
喷油正时仪的安装方法如下:
先将推杆柱塞支撑4安装到活塞柱塞3的外切口里,对准推杆柱塞仪支撑的记号,紧固螺栓。再把指示表1和2装在支撑上、甘肃临夏本地把加长杆安装到活塞行程指示表上。
安装前、甘肃临夏本地首先卸下摇臂室盖、甘肃临夏本地摇臂总成和喷油器。装上正时仪,即将正时仪的测量柴油机活塞行程的杆插进喷油器的座孔里,再把测量喷油器推杆行程的杆插在喷油器推杆球头座上。正时仪有两个千分表:一个千分表的测杆与活塞接触,叫活塞行程千分表:另一个千分表测杆顶在推杆球座上,叫推杆行程千分表,正时仪的安装位置必须与气缸中心线平行,否则影响则量的度。
2.喷油正时的检查
先检查和调整 缸:
1)按曲轴转向转动曲轴,使上止点记号“1-6TC”对准正时齿轮盖上的指引或记号,使一缸处于压缩终了的上止点位置,此时观察正时仪,两只柱塞都上下移动,如果这时发现两只柱塞不是都向上(一只向上,一只向下)移动,说明一缸是处于排气接近完了而进气开始,不是处于压缩终了位置,应将曲轴再转一圈,即可使一缸处于压缩终了位置。
2)在点1位置(活塞处于压缩至上止点位置)将活塞行程表杆下移至碰到活塞柱塞,并使表杆完全压缩后再升高0.64mm左右(为下一步留出量程),将该表固定在测量仪上,并将活塞行程千分表调至“0”位(为了下一步读数方便方便)。
3)顺序曲轴转向转动曲轴至上止点后90°的位置,在此位置将推杆行程千分表下移至碰到推杆柱塞,并使此表杆完全压缩后再升高0.64mm左右,再将表固定并将表调至“0”位。
4)按曲轴转向的相反方向转动曲轴并越过上止点,直到上止点前45°的位置。这一步骤的目的是为下一步测量时传动系统间隙(如齿轮啮合间隙),以使测量准确。
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