柴油發電機組的柴油機有時候是需要增壓的,所謂增壓,即用增壓器(壓氣機)將柴油機的進氣在缸外壓縮后再送入汽缸,以增加柴油發電機組柴油機的進氣量,從而提高平均有效壓力和功率。
一、柴油發電機組柴油機增壓后性能的改善
柴油發電機組柴油機采用廢氣渦輪增壓后,其性能的改善主要表現在以下幾個方面:
1、動力性得到了提高。增壓后,進入汽缸的循環空氣量大大增加,循環供油量便可相應增加,因而柴油發電機組柴油機功率明顯提高,渦輪增壓可使柴油發電機組柴油機功率提高30%~100%,甚至更高。與此同時,增壓后,由于氣體爆發壓力的增大,使摩擦損失有所增加,但柴油發電機組柴油機有效功率增加得更多,因而使柴油發電機組柴油機機械效率有所提高。因此,增壓使得柴油發電機組柴油機的動力性能大大提高
2、經濟性能得到了改善。增壓后機械效率的提高使燃油消耗率有所降低。進氣壓力的提高不僅使掃氣過程得以改善,且使泵吸功變為正功,也將使燃油消耗率下降。此外,增壓后通常過量空氣系數將相應提高,使燃燒更趨完善,也促使燃油消耗率有所下降。
3、有害排放物有所降低。增壓后,由于過過量空氣系數提高,使得混合氣中含氧量相對增加,燃燒更為完全,廢氣中一氧化碳碳、碳氫化合物及煙度的含量有所下降。但是增壓后由于進氣溫度上升,使得尾氣排放中的NO的含量有所增加。此時,若采用增壓中冷技術,則尾氣排放中NO的含量也會有所降低。因此,從整體上看,增壓有利于降低排放。
二、柴油發電機組柴油機增壓后帶來的問題
柴油發電機組柴油機增壓后也將帶來一些間題,主要表現為以下兩點
1、機械負荷增加。爆發壓力是衡量柴油發電機組柴油機機械負荷的主要標志之一。增壓后壓縮壓力及爆發壓力均有所提高,使機件載荷增大,磨損加劇,因此,應對增壓后的爆發壓力進行控制,并強化主要受力機件(曲柄連桿機構、曲軸和軸承等)的結構或材質。
2、熱負荷增加。由于增壓后進氣量和噴油量的增加,使得總的燃燒能量增加,柴油發電機組柴油機的熱負荷加大;與此同時,由于進入增壓柴油發電機組柴油機汽缸的壓縮空氣溫度提高,使得最高燃燒溫度和循環的平均溫度提高:而且由于工質的密度增大,使得工質向壁面間的傳熱增大。以上這些因素都使得活塞組、汽缸(壁)和排氣門等零部件的熱負荷加大,材料強度降低。實踐證明,熱負荷的影響往往比機械負荷更大,成為限制提高柴油發電機組柴油機增壓度的主要因素。
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