2000KW及以上发电机组几点技术交流(tiao)

1、 关于关于2000KW2000KW及以上高压柴油发电机组及以上高压柴油发电机组的几点交流的几点交流一、一、2000KW机组用发动机的分类机组用发动机的分类v 1、按照排量（气缸容积）分类：（比较进口的发动机）、按照排量（气缸容积）分类：（比较进口的发动机） 排量是影响发动机最重要的参数，按照排量比较分排量是影响发动机最重要的参数，按照排量比较分76升和升和60升两种。升两种。 76升级别：升级别：发动机品牌发动机品牌德国德国MTU美国美国CAT日本三菱日本三菱型 号16V4000G633516BS16R2-PTAW排 量76升78升79升76排量发动机，机械强度富裕大，寿命长，带载和带突加负载

2、能力强。排量发动机，机械强度富裕大，寿命长，带载和带突加负载能力强。60升级别：升级别：发动机品牌发动机品牌英国英国 柏金斯柏金斯美国美国 康明斯康明斯型 号4016-61TRG3QSK60G8(或G13)排 量61升60升对较低排量的发动机进行强化升级，得到较大的功率。机械富裕度低，寿命相对短，带载能对较低排量的发动机进行强化升级，得到较大的功率。机械富裕度低，寿命相对短，带载能力相对低，在适应性上有应用条件限制。力相对低，在适应性上有应用条件限制。2000KW机组用发动机的分类机组用发动机的分类v 2、按燃油喷射控制类型：、按燃油喷射控制类型： 燃油喷射的控制类型主要有两大类：一是传统的高

3、压泵直喷方式，燃油喷射的控制类型主要有两大类：一是传统的高压泵直喷方式， 另一种是先进的电控燃油喷射（电磁阀控制喷油的开闭），俗称另一种是先进的电控燃油喷射（电磁阀控制喷油的开闭），俗称“ 电喷电喷”发动机。电喷的引入主要解决排放和油耗。发动机。电喷的引入主要解决排放和油耗。 电喷类发动机：电喷类发动机： 非电喷类发动机：非电喷类发动机：发动机品牌发动机品牌德国德国MTU美国美国CAT美国康明斯美国康明斯型 号16V4000G63CAT-3516BQSK60G8(或G13)发动机品牌发动机品牌英国英国 柏金斯柏金斯日本日本 三菱三菱型 号4016-61TRG3S16R2-PTAW二、发动机带载

4、能力的比较二、发动机带载能力的比较 我们从我们从76升和升和60升引擎中选业界公认的能力最强的进行比较：升引擎中选业界公认的能力最强的进行比较： 76升引擎：升引擎： 选德国的选德国的MTU的的16V4000G63 60升引擎：升引擎： 选美国的康明斯选美国的康明斯QSK60-G8和和QSK60-G13 发动机型号、发动机型号、排量排量带载率带载率年运行年运行时间时间以备用功率以备用功率连续时间连续时间每年备用功率每年备用功率累积运行时间累积运行时间16V4000G6376升85%500小时2小时允许41.7小时MTU 16V4000G63发动机带载能力的比较发动机带载能力的比较康明斯康明斯

5、发动机型号、发动机型号、排量排量带载率带载率年运行年运行时间时间以备用功率以备用功率连续时间连续时间每年备用功率每年备用功率累积运行时间累积运行时间QSK60-G860升70%200小时N/A允许5小时发动机带载能力的比较发动机带载能力的比较康明斯康明斯 发动机型号、发动机型号、排量排量带载率带载率年运行年运行时间时间以备用功率以备用功率连续时间连续时间每年备用功率每年备用功率累积运行时间累积运行时间QSK60-G1360升80%200小时N/A允许25小时发动机带载能力的比较发动机带载能力的比较 带载能力主要从带载能力主要从4个方面进行比较：个方面进行比较： 带载率：带载率： 24小时的平均

6、负载使用率。小时的平均负载使用率。 年运行时间：年运行时间： 机组以平均负载使用率每年可以运行的时间机组以平均负载使用率每年可以运行的时间备用功率累积运行时间：备用功率累积运行时间： 机组以备用功率每年可以运行多少时间机组以备用功率每年可以运行多少时间 单步带载能力：单步带载能力： 突加带载能力，要满足突加带载能力，要满足G3标准为要求标准为要求 排量排量带载率带载率年运行年运行时间时间突加带载能突加带载能力力每年备用功率每年备用功率累积运行时间累积运行时间76升85%500 50-55%（实测）允许41.7小时60升70%-80%20035-40%（实测）5-25小时三、发电机组配备功率选择

7、的最低标准三、发电机组配备功率选择的最低标准 要保证数据中心备用发电机组的经济、可靠运行，机组的功率配置要保证数据中心备用发电机组的经济、可靠运行，机组的功率配置要满足以下的基本条件：要满足以下的基本条件：说明：根据经验数据机房保证负荷的平均使用率一般可达到说明：根据经验数据机房保证负荷的平均使用率一般可达到80% 85%， 为为了计算结果的可靠性，我们一般选了计算结果的可靠性，我们一般选85%作为计算依据。作为计算依据。 发电机组备用功率之和发电机组备用功率之和 机房的保证负荷机房的保证负荷 发电机组的单步带载能力发电机组的单步带载能力 机房内的最大冲击负荷机房内的最大冲击负荷机组备用功率之

8、和机组备用功率之和平均带载率平均带载率 机房保证负荷机房保证负荷负载平均使用率负载平均使用率设：机房的保证负荷为万设：机房的保证负荷为万2KW， 取平均负载使用率取平均负载使用率85%。 a、以辛普森、以辛普森MTU系列机组计算：系列机组计算：MTU系列机组平均带载率取系列机组平均带载率取85% 要求发电机组备用功率之和要求发电机组备用功率之和=（机房保证负荷（机房保证负荷负载平均使用率）负载平均使用率）/平均带载率平均带载率 =2万万KW 以备用以备用2000KW的机组按的机组按N+1备份的原则组团，则需要：备份的原则组团，则需要： 或者或者 10+1台台3 3、发电机组配备功率选择的最低标

9、准、发电机组配备功率选择的最低标准 设：机房的保证负荷在万设：机房的保证负荷在万KW， 取平均负载使用率取平均负载使用率85%。 b、以康明斯系列机组计算：康明斯系列机组平均带载率取、以康明斯系列机组计算：康明斯系列机组平均带载率取70% 要求发电机组备用功率之和要求发电机组备用功率之和=（机房保证负荷（机房保证负荷负载平均使用率）负载平均使用率）/平均带载率平均带载率 =2.428万万KW 以备用以备用2000KW的机组按的机组按N+1备份的原则组团，则需要：备份的原则组团，则需要： 或者或者 12+1台台 C、以康明斯系列机组计算：康明斯系列机组平均带载率取、以康明斯系列机组计算：康明斯系

10、列机组平均带载率取80% 要求发电机组备用功率之和要求发电机组备用功率之和=（机房保证负荷（机房保证负荷负载平均使用率）负载平均使用率）/平均带载率平均带载率 =2.16万万KW 以备用以备用2000KW的机组按的机组按N+1备份的原则组团，则需要：备份的原则组团，则需要： 或者或者 11+1台台说明：由于机组的平均带载率不同，机组配置的台数是有区别的；在满足了保证说明：由于机组的平均带载率不同，机组配置的台数是有区别的；在满足了保证负荷的平均使用率要求下还要满足冲击负荷和保证负荷的要求。负荷的平均使用率要求下还要满足冲击负荷和保证负荷的要求。 四、机组价格比较四、机组价格比较 1、以、以20

11、12年某省数据中心年某省数据中心2000KW高压机组的招标价格进行比较：高压机组的招标价格进行比较： 项目要项目要2000KW高压机组高压机组12台：台：说明：说明：1、从表中可以看出，同排量的电喷和非电喷机组，价差不大。、从表中可以看出，同排量的电喷和非电喷机组，价差不大。 2、以威尔信和康明斯比较，同排量的电喷和非电喷机组价格持平。、以威尔信和康明斯比较，同排量的电喷和非电喷机组价格持平。 3、76升机组和升机组和60升机组的价差大，约贵升机组的价差大，约贵16%。机组品牌机组品牌威尔信威尔信康明斯康明斯卡卡 特特辛普森辛普森发动机型号4016-61TRG3QSK60G83516B16V4

12、000G63发动机排量61升60升78升76升喷油方式直喷电喷电喷电喷投标价格335万334万397万411万机组价格比较机组价格比较 2、以、以2013年某通信集团年某通信集团2000KW高压机组的集采价格进行比较：高压机组的集采价格进行比较： 主要以进口的发动机进行比较主要以进口的发动机进行比较 ： 说明：说明：1、同排量的机组价格相差小于、同排量的机组价格相差小于5%； 2、76升机组和升机组和60升机组的价差大，约贵升机组的价差大，约贵13.7%。总结：总结：1、大功率发电机组的价格主要取决于发动机排量的大小。、大功率发电机组的价格主要取决于发动机排量的大小。 2、非电喷机组需要增加环

13、保除尘设备，价格不便宜。、非电喷机组需要增加环保除尘设备，价格不便宜。 3、工信部太尔认证要求机组突加负载为总功率的、工信部太尔认证要求机组突加负载为总功率的50%。满足。满足G3性能。性能。 4、集团招标要求发动机允许的年使用时间不小于、集团招标要求发动机允许的年使用时间不小于500小时。小时。机组品牌机组品牌科泰科泰康明斯康明斯卡卡 特特辛普森辛普森发动机型号QSK60G13QSK60G83516B16V4000G63发动机排量60升60升78升76升喷油方式电喷电喷电喷电喷集采价格310万310万350万355万机组价格比较机组价格比较 3、以、以2013年某通信集团年某通信集团2400

14、KW高压机组的集采价格进行比较：高压机组的集采价格进行比较： 主要以进口的发动机进行比较主要以进口的发动机进行比较 ： 机组品牌机组品牌科泰科泰康明斯康明斯卡卡 特特辛普森辛普森发动机型号20V4000G63QSK78G9C175-1620V4000G63发动机排量95升（V型20缸）78升（V型16缸）84升（V型16缸）95升（V型20缸）喷油方式电喷电喷电喷电喷集采价格530万523万565万487万序号序号比较项目比较项目电喷机组电喷机组非电喷机组非电喷机组1设备价格设备价格整机贵约整机贵约5%便宜便宜说明说明：设备的价格除了电喷系统的影响外，更重要的是发动机：设备的价格除了电喷系统的

15、影响外，更重要的是发动机 配置的工作容积，也就是排量。配置的工作容积，也就是排量。 以以MTU的的16V4000G63和三菱的和三菱的S16R2-PTAW比较，他们同为比较，他们同为76升以上的发动机，价格相差约升以上的发动机，价格相差约5%； 柏金斯的排量只有柏金斯的排量只有61.1升，价格没有可比性。升，价格没有可比性。2效率效率效率高，油耗低效率高，油耗低油耗高一些油耗高一些说明：电喷机的油耗比非电喷机约低说明：电喷机的油耗比非电喷机约低2%-8%3带载能力带载能力强强稍低稍低说明：带载能力强主要体现在两个方面，说明：带载能力强主要体现在两个方面，1.电喷机组从启动到建立正常电喷机组从启

16、动到建立正常1500转速的时间短，以转速的时间短，以2000KW机组为例，辛普森机组为例，辛普森MTU的机组约要的机组约要6秒自由，而三菱系列的秒自由，而三菱系列的需要需要15秒自由；秒自由；2.带突加负载的能力强一些，由于是精确的燃油供给，同排量带突加负载的能力强一些，由于是精确的燃油供给，同排量等级的机组带突加负载的能力约强等级的机组带突加负载的能力约强3%-5%。五、电喷与非电喷机组的综合比较五、电喷与非电喷机组的综合比较序号序号比较项目比较项目电喷机组电喷机组非电喷机组非电喷机组4尾气尾气排放排放排放好排放好差差说明：共轨电喷机组比传统增压柴油机燃烧效率提高说明：共轨电喷机组比传统增压

17、柴油机燃烧效率提高8%、二、二氧化碳排放低氧化碳排放低10%、噪音下降、噪音下降15%5强 度强 度 指 标指 标（新材料的（新材料的应用）应用）高高N/A说明：电喷机组一般代表高技术含量，同时在材料的应用上说明：电喷机组一般代表高技术含量，同时在材料的应用上有更新，以有更新，以MTU为例，使用了陶铬镀层活塞环，减少了为例，使用了陶铬镀层活塞环，减少了摩擦力，提高了寿命；用特质整体灰色合金铸铁制造曲摩擦力，提高了寿命；用特质整体灰色合金铸铁制造曲柄、曲轴和连杆机构，极大地增强机构运行强度，在降柄、曲轴和连杆机构，极大地增强机构运行强度，在降低噪声和震动的同时，减少维护成本，延长机组大修周低噪声

18、和震动的同时，减少维护成本，延长机组大修周期，大修周期长达期，大修周期长达3万小时。万小时。6易易损易耗件损易耗件贵贵便宜便宜说明：由于电喷机的要求高，和新技术的应用，易损易耗件说明：由于电喷机的要求高，和新技术的应用，易损易耗件的价格高，但是由于电喷机的清洁燃烧，是更换耗材的时间的价格高，但是由于电喷机的清洁燃烧，是更换耗材的时间延长一倍，耗材费用与非电喷机持平或降低。延长一倍，耗材费用与非电喷机持平或降低。 电喷与非电喷机组的综合比较电喷与非电喷机组的综合比较电喷机组与非电喷机组的经济比较电喷机组与非电喷机组的经济比较序号序号 比较项目比较项目电喷机组电喷机组非电喷机组非电喷机组7运行运行

19、、维护、维护、维修成本维修成本运行成本运行成本： 电喷机组与非电喷机组都可以使用同样国产的优质0号柴油，在正规的中石油、中石化的加油站都可以获得。电喷机略为省油，运行的油耗成本会低些。维护周期：维护周期： 由于电喷的清洁燃烧，和采用高品质的耗材，电喷机的维护周期比非电喷机组大为延长，维护工作的强度减轻。以MTU为例： 空气滤清器 3000h/三年 机油滤清器及机油 500h/或两年 燃油滤清器 1000h/或两年 防冻夜 9000h/或五年维护成本：维护成本： 由于维护周期的延长，维护的人工费降低；同时绝对材料成本也降低。维修便利性：维修便利性： 电喷机组采用ECU控制，可以随时对机组的三百多

20、个参数进行检测，在不启动机组的情况下就可以通过人际界面获取准确的故障代码，从而判断故障原因，及时进行修复；由于采用模块化的技术，出现故障后只需要插拔和更换模块零件就可以恢复机组。五五、高压发电机选用双轴承的必要性高压发电机选用双轴承的必要性双轴承双轴承单轴承单轴承 从整机的结构强度和防止曲轴从整机的结构强度和防止曲轴电流腐蚀两个方面来考虑，电流腐蚀两个方面来考虑，一定选一定选用双轴承！用双轴承！高压发电机选用双轴承的必要性高压发电机选用双轴承的必要性 选用单轴承发电机，发动机主轴除了要输出扭矩外，还要承担选用单轴承发电机，发动机主轴除了要输出扭矩外，还要承担发电机转子的重量和转子的震动，容易造

21、成发动机主轴瓦的损坏。发电机转子的重量和转子的震动，容易造成发动机主轴瓦的损坏。所以在业内一般所以在业内一般2000KW以下的低压备用型机组选用单轴承发电机；以下的低压备用型机组选用单轴承发电机；大功率及常用机组都选用双轴承。（船用机组都选双）大功率及常用机组都选用双轴承。（船用机组都选双）高压发电机选用双轴承的必要性高压发电机选用双轴承的必要性六、六、发电机的绝缘等级发电机的绝缘等级H/F级的选择级的选择发电机的绝缘等级发电机的绝缘等级H/F级的选择级的选择 在发电机的绝缘等级选用标准上，用户往往有个误区在发电机的绝缘等级选用标准上，用户往往有个误区 ，认为发电机的绝缘等级越高越好，也就是认

22、为认为发电机的绝缘等级越高越好，也就是认为H级一定比级一定比F 级的好。级的好。 通过上面的对比，我们知道，绝缘等级不同意味着允通过上面的对比，我们知道，绝缘等级不同意味着允许定子线圈的工作温度不同。同样输出功率的发电机，许定子线圈的工作温度不同。同样输出功率的发电机，F级级绝缘等级的发电机比绝缘等级的发电机比H级的更从容，参数更好，但价格可能级的更从容，参数更好，但价格可能会贵。会贵。 为了招投标的更公平，也让投标商家没有空子可钻，为了招投标的更公平，也让投标商家没有空子可钻，除了要求绝缘等级外，最好规定最高工作温升不超过多收除了要求绝缘等级外，最好规定最高工作温升不超过多收摄氏度。摄氏度。 比如：规定绝缘等级不低于比如：规定绝缘等级不低于F级，工作温升不超过级，工作温升不超过130 七七、机组冷却方式的选择机组冷却方式的选择 较小功率的机组选用选用一体