戶外低溫箱式自動(dòng)化發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)

劉偉東

摘要

本文主要論述了低溫環(huán)境下箱式發(fā)電機(jī)組自動(dòng)控制設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組都放置于室內(nèi)，針對(duì)室外低溫環(huán)境下發(fā)電機(jī)組的使用缺陷，開發(fā)設(shè)計(jì)的低溫箱式自動(dòng)化發(fā)電機(jī)組，從每個(gè)影響機(jī)紐正常啟動(dòng)運(yùn)行的因素出發(fā)，通過各種有效途徑及措施，全方面、有目的性的解決了影響發(fā)電機(jī)紐正常啟動(dòng)運(yùn)行的因素。

【關(guān)鍵詞】低溫 自動(dòng)控制系統(tǒng) 溫度采集模塊自動(dòng)調(diào)溫

1戶外低溫箱式自動(dòng)化發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)目的

隨著柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，城市建設(shè)的高速發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高。如何在低溫環(huán)境下保持機(jī)組的正常啟動(dòng)？如何自動(dòng)化控制發(fā)電機(jī)組？如何避免電站燃油泄漏對(duì)周圍環(huán)境的影響？如何降低電站的噪音對(duì)周圍環(huán)境的影響？如何確保電站在運(yùn)行過程中的人身和設(shè)備安全？這些不僅是許多客戶所關(guān)心的問題，更是我們生產(chǎn)廠家對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行研究開發(fā)所要解決的問題。

我國(guó)“三北”地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，區(qū)域遼闊。這些地區(qū)有一個(gè)共同特征就是冬季環(huán)境溫度比較低，最低溫度達(dá)到-40℃，在低溫環(huán)境下如何保持發(fā)電機(jī)組正常工作是這些地方所面臨的共同問題。

2戶外低溫箱式自動(dòng)化發(fā)電機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)

由于低溫環(huán)境對(duì)設(shè)備的影響，在設(shè)計(jì)戶外低溫自動(dòng)化發(fā)電機(jī)組時(shí)，不能直接把常溫下所得到的經(jīng)驗(yàn)和方法進(jìn)行簡(jiǎn)單移植。應(yīng)該根據(jù)設(shè)備的低溫使用條件，在如何密閉箱體空間、如何保持箱體內(nèi)溫度、如何預(yù)熱機(jī)體、如何有效安全的保護(hù)設(shè)備等方面進(jìn)行全面的考慮。低溫箱式自動(dòng)化發(fā)電機(jī)組就是在其標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，采取一些專項(xiàng)的技術(shù)改進(jìn)措施，解決了低溫影響機(jī)組正常啟動(dòng)的主要因素，使發(fā)電機(jī)組能夠在低溫環(huán)境下正常啟動(dòng)，并保證機(jī)組自動(dòng)、可靠、安全的運(yùn)行。

3戶外低溫箱式自動(dòng)化發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

機(jī)組低溫智能自主控制技術(shù)是一種適用于低溫環(huán)境下發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)具有較高自動(dòng)化特性，其優(yōu)點(diǎn)在于其箱內(nèi)溫度調(diào)控系統(tǒng)。溫度調(diào)控系統(tǒng)包括用于采樣溫度信息的溫度采集模塊、處理信息的控制模塊PLC、執(zhí)行模塊加熱器和為系統(tǒng)供電的電源模塊，所述控制模塊PLC輸入連接所述溫度采集模塊，所述控制模塊PLC輸出控制連接執(zhí)行模塊燃油加熱器、機(jī)油加熱器、水加熱器、空氣加熱器等。

4戶外低溫箱式自動(dòng)化發(fā)電機(jī)組自主控制系統(tǒng)

4.1自動(dòng)進(jìn)排風(fēng)控制系統(tǒng)

根據(jù)遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)的有無，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組。機(jī)組自主控制單元接收到啟動(dòng)信號(hào)有效，在執(zhí)行啟動(dòng)命令前按程序預(yù)設(shè)時(shí)間打開風(fēng)閥裝置，若風(fēng)閥未打開，反饋信號(hào)給主控單元，主控單元自動(dòng)報(bào)警并自鎖啟動(dòng)回路，禁止機(jī)組啟動(dòng)。機(jī)組在運(yùn)行過程中，主控單元接收到遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)失效，機(jī)組正常停機(jī)，按程序預(yù)設(shè)時(shí)間延時(shí)關(guān)閉風(fēng)閥裝置，防止室內(nèi)形成負(fù)壓及有效排出有害氣體，風(fēng)閥未關(guān)閉，主控單元自動(dòng)報(bào)警提示。風(fēng)閥工作電源采用機(jī)組蓄電池直流24V電源，無需外接動(dòng)力。風(fēng)閥關(guān)閉后，箱體形成密閉空間，有效的防止了箱外低溫氣體與箱內(nèi)高溫氣體的熱交換，降低了外界溫度對(duì)機(jī)組正常啟動(dòng)的影響。

4.2自動(dòng)加油控制系統(tǒng)

燃油箱油位在低油位時(shí)，油位信號(hào)反饋給主控單元，主控單元發(fā)出低油位報(bào)警，同時(shí)開啟加油裝置進(jìn)行加油。油箱內(nèi)的油位到達(dá)高油位時(shí)，主控單元接收到油位反饋信號(hào)后，停止加油裝置。加油裝置電源使用機(jī)組發(fā)電電源，自動(dòng)加油措施有效的防止了燃油少導(dǎo)致的機(jī)組停機(jī)，保證了機(jī)組連續(xù)運(yùn)行的可靠。

4.3自動(dòng)機(jī)體預(yù)熱控制系統(tǒng)

發(fā)動(dòng)機(jī)本體上裝有多種類型的溫度傳感器，主控單元根據(jù)溫度傳感器采集的參數(shù)，與其內(nèi)部預(yù)先設(shè)定的溫度比較、分析、判斷。各傳感器溫度若沒達(dá)到主控單元內(nèi)部設(shè)定值，則主控單元輸出指令，分別控制各加熱裝置開啟工作。油溫傳感器用來判斷是否開啟機(jī)油加熱裝置;水溫傳感器用來判斷是否開啟水加熱裝置;進(jìn)氣溫度傳感器用來判斷是否開啟空氣加熱裝置。各加熱裝置的有效開啟，降低了機(jī)油溫度、冷卻液溫度等對(duì)啟動(dòng)的影響，有效的提高了機(jī)組正常啟動(dòng)的成功率。

4.4自動(dòng)艙門報(bào)警控制系統(tǒng)

艙門開啟會(huì)使箱外低溫氣體與箱內(nèi)高溫氣體交換，導(dǎo)致箱內(nèi)溫度下降，影響機(jī)組的啟動(dòng)成功率和人員的安全。主控單元根據(jù)艙門位置狀態(tài)監(jiān)測(cè)判斷艙門是否關(guān)閉。艙門處于開啟狀態(tài)時(shí)，主控單元依據(jù)程序設(shè)定時(shí)間延時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示艙門未關(guān)閉。艙門的有效關(guān)閉既減少了箱體內(nèi)外熱交換，又保護(hù)了設(shè)備和人員的安全。

4.5自動(dòng)箱內(nèi)環(huán)溫控制系統(tǒng)

自動(dòng)環(huán)溫控制系統(tǒng)采用了新型、智能溫度控制技術(shù)。箱內(nèi)預(yù)先設(shè)定需要達(dá)到的溫度，通過溫度采集模塊、控制模塊PLC、執(zhí)行模塊燃油加熱器、散熱器、恒溫閥等，使加熱設(shè)備工作狀態(tài)依據(jù)參數(shù)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。主控單元接收到箱內(nèi)環(huán)境溫度采集模塊信息后，判斷當(dāng)前環(huán)境溫度是否達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的溫度。高于設(shè)定溫度，主控單元發(fā)出控制指令，停止加熱裝置;低于設(shè)定溫度，主控單元通過溫包感應(yīng)環(huán)境溫度產(chǎn)生動(dòng)作，控制執(zhí)行模塊燃油加熱器動(dòng)作，恒溫閥自動(dòng)調(diào)整流經(jīng)散熱器的熱水流量。環(huán)境溫度的調(diào)整有效的預(yù)防了溫度低而導(dǎo)致的冷卻液、機(jī)油和柴油的固化現(xiàn)象。

4.6其它自動(dòng)控制系統(tǒng)

機(jī)組散熱器水箱裝有水位傳感器，水位低于某一刻度時(shí)，主控單元低水位報(bào)警，報(bào)警延時(shí)一定時(shí)間后，主控單元輸出停機(jī)指令，機(jī)組停機(jī)。低水位報(bào)警防止無水或者少水時(shí)損壞設(shè)備，安全有效的保護(hù)了設(shè)備。

5結(jié)論

戶外低溫箱式自動(dòng)化發(fā)電機(jī)組把先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)理念、工業(yè)高端產(chǎn)品與發(fā)電機(jī)組控制有機(jī)的結(jié)合，使發(fā)電機(jī)組在特殊環(huán)境下的應(yīng)用更加可靠、安全。低溫環(huán)境下的控制設(shè)計(jì)雖然起到了一定的作用，但是要達(dá)到預(yù)期要求還需要進(jìn)行更多富有挑戰(zhàn)性的創(chuàng)新工作，未來需完善一些技術(shù)細(xì)節(jié)，使得戶外型低溫箱式發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品更加可靠、完美。