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关于柴油发电机组节能与环保总述
标准GB/T2820.1一1997《往复式内燃机驱动的交流发电机组》第1部分标准9排放中规定:“当发电机组运行时,会产生包括噪声、振动、热辐射、废气和电磁干扰等排放物。任何有关保护环境和人员健康与安全的适用法规由制造厂和用户商定产品性能要求时考虑。”环保机组定义:将同时考虑到噪声、振动、热辐射,废气和电磁干扰等排放物对环境因素有影响的机组称为环保机组。
国标对环保机组要求:振动小、噪声低、电磁辐射低、热辐射小、排放污染轻。
另外 标准GB/2819一1995《移动电站通用技术条件》(Mobileelectricpowerplant,Specificationfor)对环境污染做了一定的限定。其中第4.9条污染环境的限值中有相应的规定。
1)振动
电站应根据需要设置减震装置;电站运行时振动的单振幅应不大于0.3mm或0.5mm;使用增压柴油机、单缸和两缸柴油机、单缸汽油机的电站,其振幅值应符合产品技术条件的规定。
2)噪声
电站的噪声允许值应符合噪声允许值中的规定,增压柴油机组电站和低噪声电站的允许值按产品技术条件的规定执行。
3)无线电干扰
对有抑制无线电干扰要求的电站,应有抑制无线电干扰的措施,其干扰值不大于有关标准中的规定值。频率为0.15~3000MHz;端子干扰电压为3000μv~400μv;干扰场强为100~50μV/m。
4)有害物质浓度
有相应要求时,电站排出的有害物质允许浓度按产品技术条件的规定。
5)烟度
有相应要求时,电站的排气烟度按产品技术条件的规定。
烟度要求:因柴油发电机排气量较汽油机排气量要大,而且排烟问题较严重。下面针对机组原动机为柴油发电机的电源车辆来讨论。排烟是由于不完全燃烧所得到的悬浮在柴油发电机排气中可见的白色、蓝色、黑色颗粒物。白色通常由水蒸气或液体燃料蒸汽凝聚而成:蓝色通常是因燃料或机油不完全燃烧所得到的粒:黑色主要由炭粒组成,其颗粒尺寸常小于1μm。这些排出的颗粒物能够吸收、反射和折射光线。
烟度是表征柴油发电机排气中颗粒物浓度的参量。烟度是指容量排气所透过的滤纸的染黑度。
我国对不同排气量的柴油发电机排气烟度允许值为4.5~4.0波许单位。通常规定白色滤纸的吸光率为0波许单位,全黑滤纸的吸光率为10波许单位,0~10均匀分度。
机组运转时,振动、噪声、排放和辐射等是相互关联的。发电机组是一个大型供电系统,它由若干分系统组成,各系统之间是相互关联的。在分析与研究环保问题时,同时应与机组发动机燃料、燃烧、配气、机械运转等环节相联系。另外,这些对环境有影响的因素又是互相联系的。机组运转就必然的有振动,振动自然就会产生噪声;燃料燃烧必然产生热量、废气和燃烧噪声;热量的产生必然有热辐射;由于燃料的燃烧不完全和杂质等,就必然产生空气污染问题,即使是完全燃烧生成大量的C02,对环境也有较大影响。由于发电机组中发电机是电磁机械,因而就必然有电磁辐射,形成对其他电子设备的电磁干扰。因而,解决柴油发电机组环保问题时,应该用互相联系的观点来研究机组环保问题。例如:在机组设计隔声罩时同时考虑电磁屏蔽。如用带夹层的双层或多层金属外壳制造声罩,中间有水或其他介质冷却,既可以隔声,也可以进行电磁屏蔽,还可以有效降低热辐射。同时增强了机组在风沙、大雨、高温、严寒等恶劣环境下的供电能力。对于柴油发电机组来讲最突出的环保问题是振动、噪声和废气。
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柴油发电机排放污染物的控制有哪些措施
柴油发电机的CO和HC排放量相对汽油机来说要少得多,但NOx与汽油机在同一数量级,而粒和碳烟的排放要比汽油机大几十倍甚至更多。因此,柴油发电机的排放控制,重点是NOx与粒,其次是HCO降低粒和碳烟排放与改善柴油发电机燃烧过程是完全一致的,不过NOX排放往往与之矛盾,这就为柴油发电机的排放控制造成特殊的困难。由于汽油机排放的NOx可以通过三效催化剂或稀燃来解决,而柴油发电机排气中富氧条件下的NOx催化剂尚在研究开发中,目前尚无成功的催化剂可用,如何在保持柴油发电机良好性能的同时减少NOx的生成,是目前面临的重大技术挑战。
柴油发电机造成污染物排放的根本原因在于燃油与空气混合不好。柴油发电机运转时,平均过量空气系数一般都在1.3以下,如果达到理想的混合,碳烟是不可能生成的,NOx的生成也不会很多。但混合不好导致局部缺氧,使碳烟大量生成。所以,柴油发电机的排放控制要围绕改善油气混合这一中心任务,防止局部在超过0.9(这有利于NOx生成)和低于0.6(这有利于碳烟生成),做到油、气、室(燃烧室)三者的 匹配,这是降低柴油发电机排放最为常见和治本的措施。
660MW!世界首台汽轮机高位布置发电机组投运
12月23日16时16分,中国能建西北院总承包,华北院、东电一公司、西北电建参建的国华锦界电厂煤电一体化项目三期扩建工程5号机组通过168小时满负荷试运行,标志着世界首台汽轮机高位布置发电机组正式投入商业运营。
(来源:公众号“中国能建” ID:ENERGY-CHINA)
项目位于陕西神木锦界工业园内,是 大气污染防治计划重点建设项目,也是 “西电东送”北通道的重要电源启动点。
项目分四期建设
一期、二期
一、二期4台60万千瓦空冷机组和所配套的年产1800万吨煤矿已于2008年建成投产
三期
2台66万千瓦超超临界直接空冷燃煤机组
四期
规划建设2台100万千瓦机组
技术亮点
作为EPC总承包方,西北院创新设计、建设理念采用了多种先进技术,为项目赋予丰富的科技内涵
1
世界首创汽轮机高位布置
西北院在世界上首次采用了汽轮机高位布置技术,高位布置方案将汽轮机位置从常规的13.7米提升到65米高度,减少四大管道用量30%、排汽管道40%。
2
世界首例整体框架弹簧隔振汽轮机基座
项目采用世界首例整体框架弹簧隔振汽轮机基座,将主厂房框架与汽轮机基座联合布置,大大缩短了工期,也使工艺管道布设更加灵活。
3
世界首例“八机一控”智慧电厂
项目在世界上首次采用“八机一控”控制方式,将一期、二期、本期以及未来四期的八台机组通过一个控制中心控制,有效节约了场区用地面积,为多机组电厂开创了一种新型、安全、高效的控制运行模式。
项目进行全厂一体化设计,消除了信息孤岛,实现了不同系统间的信息交互,设置了全厂智能诊断中心,对八台机组的主机和主要辅机采用了可视化的状态监测及故障预警诊断系统。
此外,项目采用一键启停控制系统,简化了操作人员的工作,规范了机组启停操作程序,降低了误操作的可能性,提高了机组启停运行的经济效益。
4
实践“碳中和”的示范电站
该项目为二氧化碳捕集、封存、利用全流程示范燃煤电站,在国内率先实现二氧化碳“零排放”,获得了 重点研发计划支持。
5
低于燃机排放标准的燃煤电厂
项目采用高效静电除尘器、高效石灰石-湿法脱硫装置等,排放浓度均低于 燃机排放限值,达到了国际 水平。
管理亮点
项目以争创“ 优质工程金质奖”为目标
坚持“科学、系统、经济、环保”的创优理念
01
多维数据平台打造智慧工地
项目在建立了人员实名管理的智能门禁、全厂视频监视、全厂广播、环境实时监测、车辆测速、特种设备智能管理等六大系统多维数据融合、共享联动的数据平台,对项目工地进行全天候、无死角的智能化管理。
通过运用信息化手段,项目部实现了节省人力、管理过程留底和工程施工可视化的智能管理,将锦界三期工程打造成了专业、共享、开放、智慧的EPC智慧工地典范。
02
“三化”管理提安全管控效能
在引进先进信息化技术进行“智慧化”管理的同时,锦界三期工程根据施工标段和进度,将现场划分为17个安全管理“网格”进行“网格化”管理,将安全责任落实到人。此外,项目部通过对安全生产监督体系和保证体系人员施行“一体化”管理,提高了现场安全管理效能,根除了项目和安全管理的“两张皮”现象。
03
全过程质量管控铸精品工程
项目部建立健全质量管理体系,并持续完善升级。工程设计严格遵照法律法规规程执行,持续优化使设计指标 。项目现场建安工作重视事前、事中、事后质量控制,严格过程管理,发挥精品项目典型示范作用,以分部分项工程质量创优,促进整体工程质量创优。
为确保5号机组顺利投产,东电一公司锦界三期项目部及时调配人力、物力,全方位应对各项试运节点工作,精心组织策划,严格系统调试,实现了5号机组按计划顺利通过168小时试运行。
锦界三期工程投产后,预计年发电量100亿千瓦时。
三期两台机组全部建成后,可就地转化煤炭350万吨。项目所产生的清洁电能,直送700公里以外的京津冀地区,有助于推动陕西煤炭资源的高效开发利用,促进京津冀地区经济建设和大气污染防治。
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