集裝箱式電站的設(shè)計與應(yīng)用

在地價居高不下的今天，zui小化備用電源機(jī)房的占地面積是業(yè)主們苦苦追尋的目標(biāo)。特別在一些改造、改建的項目中，現(xiàn)有的建筑規(guī)劃不能滿足發(fā)電機(jī)組的要求：有時通風(fēng)面積不夠，有時建筑面積不夠。此時集裝箱式發(fā)電機(jī)組將為您提供zui佳的解決方案。

由于集裝箱式發(fā)電機(jī)組占地面積小，集裝箱內(nèi)空間也小，需合理地布置縱橫面，但滿足發(fā)電機(jī)組運(yùn)行和保養(yǎng)的要求依然存在一些困難。這就要求我們的設(shè)計師在設(shè)計中要非常了解發(fā)電機(jī)組性能要求，設(shè)計出滿足發(fā)電機(jī)組要求的集裝箱。

下面我們將重點針對集裝箱式發(fā)電機(jī)組在設(shè)計中需注意的問題進(jìn)行討論：

一、進(jìn)排風(fēng)問題

機(jī)房的進(jìn)風(fēng)主要是兩個目的：

① 為發(fā)電機(jī)組散發(fā)輻射熱量提供冷卻空氣；

② 為發(fā)動機(jī)燃燒提供新鮮的空氣。

集裝箱進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)必須滿足發(fā)電機(jī)組滿載輸出時的進(jìn)排風(fēng)量要求，這里我們提供兩個機(jī)房進(jìn)排風(fēng)相關(guān)的兩個重要公式：

1.進(jìn)排風(fēng)量 = 進(jìn)排風(fēng)面積*風(fēng)速

根據(jù)以上公式，可能有人提出，進(jìn)排風(fēng)面積不是問題，如果不夠，增大相應(yīng)風(fēng)速就可以了。的確，這樣的想法在理論上是成立的。但在實際的應(yīng)用中，高的風(fēng)速將產(chǎn)生高的噪音，高的風(fēng)速也將產(chǎn)生大的風(fēng)壓。解決了進(jìn)排風(fēng)面積問題，我們將面臨如何減小噪音，如何提高風(fēng)速的動力及如何減小高風(fēng)速的風(fēng)壓對設(shè)備和操作人員的影響。根據(jù)應(yīng)用經(jīng)驗：進(jìn)風(fēng)風(fēng)速在集裝箱式發(fā)電機(jī)組設(shè)計中zui大為12米/秒。一般強(qiáng)制通風(fēng)的風(fēng)速為8—10米/秒，自然通風(fēng)的風(fēng)速為3—5米/秒。

2.進(jìn)風(fēng)量 = 輻射熱量/(空氣密度*空氣比熱 * 溫升ΔT) + 發(fā)動機(jī)燃燒空氣量；

排風(fēng)量 = 輻射熱量/(空氣密度*空氣比熱 * 溫升ΔT)；

根據(jù)以上公式，進(jìn)排風(fēng)量主要與發(fā)電機(jī)組輻射熱量，空氣密度，空氣比熱和機(jī)房允許的溫升ΔT有關(guān)。其中空氣比熱和空氣密度會隨著溫度發(fā)生變化，但在溫升范圍內(nèi)（約10度C）變化很小。在設(shè)計中我們將空氣密度和空氣比熱視為固定值（取25度C時空氣密度和空氣比熱的數(shù)值來進(jìn)行計算）。計算時我們要查找輻射熱量和溫升這兩個參數(shù)。

a.輻射熱量是指發(fā)電機(jī)組滿載運(yùn)行時發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)的輻射熱量。其數(shù)值可以通過發(fā)電機(jī)組供應(yīng)商提供。

b.ΔT溫升是機(jī)房允許的溫升。不同機(jī)組配置，設(shè)計時應(yīng)選擇不同的溫升。

①當(dāng)機(jī)帶散熱水箱時，機(jī)房進(jìn)風(fēng)通過發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)后成為散熱水箱的冷卻空氣源。因此散熱水箱的設(shè)計環(huán)境溫度和發(fā)電機(jī)組設(shè)計的環(huán)境溫度決定了溫升值的選擇。舉例說明：當(dāng)發(fā)電機(jī)組設(shè)計的環(huán)境溫度為40度C，散熱水箱設(shè)計的環(huán)境溫度為49度C時，集裝箱式發(fā)電機(jī)組機(jī)房zui大的溫升為49—40=9度C。

②當(dāng)采用遠(yuǎn)置散熱水箱時，即散熱水箱不在機(jī)房內(nèi)時，我們不必考慮散熱水箱冷卻空氣源的溫度。但我們必須考慮安裝在發(fā)動機(jī)上儀表，ECM等電氣設(shè)備所能允許的zui大溫度。由國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范可知，發(fā)動機(jī)上儀表，ECM等電氣設(shè)備zui大運(yùn)行溫度為65度C。若發(fā)電機(jī)組設(shè)計的環(huán)境溫度為40度C，此時集裝箱式發(fā)電機(jī)組允許的zui大溫升將為65—40=25度C。這也是為什么我們采用遠(yuǎn)置水箱后能減小進(jìn)排風(fēng)量的根本原因。同時采用了遠(yuǎn)置水箱，機(jī)房沒有了冷卻風(fēng)機(jī)的動力驅(qū)動，在機(jī)房設(shè)計中通常采用軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)，引領(lǐng)機(jī)房內(nèi)空氣流動的方向。一般情況下軸流風(fēng)機(jī)設(shè)計在排風(fēng)側(cè)