技术｜集装箱式电站的设计与应用

技术｜集装箱式电站的设计与应用
在地价居高不下的今天，最小化备用电源机房的占地面积是业主们苦苦追寻的目标。特别在一些改造、改建的项目中，现有的建筑规划不能满足发电机组的要求：有时通风面积不够，有时建筑面积不够。此时集装箱式发电机组将为您提供最佳的解决方案。

由于集装箱式发电机组占地面积小，集装箱内空间也小，需合理地布置纵横面，但满足发电机组运行和保养的要求依然存在一些困难。这就要求我们的设计师在设计中要非常了解发电机组性能要求，设计出满足发电机组要求的集装箱。

下面我们将重点针对集装箱式发电机组在设计中需注意的问题进行讨论：

一、进排风问题

机房的进风主要是两个目的：
① 为发电机组散发辐射热量提供冷却空气；
② 为发动机燃烧提供新鲜的空气。

集装箱进排风系统必须满足发电机组满载输出时的进排风量要求，这里我们提供两个机房进排风相关的两个重要公式：
1.进排风量 = 进排风面积*风速
根据以上公式，可能有人提出，进排风面积不是问题，如果不够，增大相应风速就可以了。的确，这样的想法在理论上是成立的。但在实际的应用中，高的风速将产生高的噪音，高的风速也将产生大的风压。解决了进排风面积问题，我们将面临如何减小噪音，如何提高风速的动力及如何减小高风速的风压对设备和操作人员的影响。根据应用经验：进风风速在集装箱式发电机组设计中最大为12米/秒。一般强制通风的风速为8—10米/秒，自然通风的风速为3—5米/秒。

2.进风量 = 辐射热量/(空气密度*空气比热 * 温升ΔT) + 发动机燃烧空气量；
排风量 = 辐射热量/(空气密度*空气比热 * 温升ΔT)；
根据以上公式，进排风量主要与发电机组辐射热量，空气密度，空气比热和机房允许的温升ΔT有关。其中空气比热和空气密度会随着温度发生变化，但在温升范围内（约10度C）变化很小。在设计中我们将空气密度和空气比热视为固定值（取25度C时空气密度和空气比热的数值来进行计算）。计算时我们要查找辐射热量和温升这两个参数。
a.辐射热量是指发电机组满载运行时发动机和发电机的辐射热量。其数值可以通过发电机组供应商提供。
b.ΔT温升是机房允许的温升。不同机组配置，设计时应选择不同的温升。
①当机带散热水箱时，机房进风通过发电机，发动机后成为散热水箱的冷却空气源。因此散热水箱的设计环境温度和发电机组设计的环境温度决定了温升值的选择。举例说明：当发电机组设计的环境温度为40度C，散热水箱设计的环境温度为49度C时，集装箱式发电机组机房最大的温升为49—40=9度C。
②当采用远置散热水箱时，即散热水箱不在机房内时，我们不必考虑散热水箱冷却空气源的温度。但我们必须考虑安装在发动机上仪表，ECM等电气设备所能允许的最大温度。由国家标准和行业规范可知，发动机上仪表，ECM等电气设备最大运行温度为65度C。若发电机组设计的环境温度为40度C，此时集装箱式发电机组允许的最大温升将为65—40=25度C。这也是为什么我们采用远置水箱后能减小进排风量的根本原因。同时采用了远置水箱，机房没有了冷却风机的动力驱动，在机房设计中通常采用轴流风机强制通风，引领机房内空气流动的方向。一般情况下轴流风机设计在排风侧。

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