随着國家環保節能政策的實施，燃氣發電機組冷、熱、電分布式能源項目因為其能效高、清潔環保、安全性好、經濟效益高等特點而蓬勃發展。在燃氣發電機組冷、熱、電分布式能源項目中，燃氣發電機組是其重要的組成部分。燃氣發電機組部分設計好壞關乎着整個項目的成敗。

下面我們将根據燃氣發電機組特點和項目的應用需求，從安裝應用、餘熱利用、消防環保和控制系統四個不同角度為大家介紹一下燃氣發電機組的主要設計要點和注意事項，由于篇幅有限，文章将分為四期連載。本期先從燃氣發電機組的安裝應用設計要點談起。

本期主講-燃氣發電機組安裝應用設計要點

-技術參數

-基礎設計

-燃氣接入系統

-接地系統

-潤滑系統

1

燃氣發電機組技術參數

在分布式能源項目中，根據項目應用需求有以熱定電、以電定熱等各種選擇燃氣發電機組的選型方式。燃氣發電機組選型目标是選擇一款與項目應用相匹配，在項目應用中經濟性最高的燃氣發電機組。因此正确了解燃氣發電機組技術參數至關重要：

1)

框架性參數：燃氣發電機組使用範圍和使用方式；燃氣發電機組型号、輸出電壓、頻率、适用燃氣的品質、排放指标、低溫冷卻水進水溫度和高溫冷卻水出口溫度等。

2)

燃氣消耗量指标：燃氣消耗量或發電效率，餘熱利用效率對于項目的投資回收周期，發電成本有着至關重要的作用。

3)

發動機指标：燃氣發電機組核心是燃氣發動機，燃氣發動機性能至關重要。燃氣發動機的技術參數包括：生産商、發動機缸數、缸徑、沖程、排量、吸氣方式、機械輸出功率、汽缸平均有效壓力、額定轉速、壓縮比、潤滑油消耗量、要求燃氣的工作壓力及所能适用的燃料最小甲烷值、啟動方式和發電機組尺寸和重量。

4)

熱平衡指标：在分布式能源項目中，餘熱利用是項目的另一個重要組成部分。燃氣發電機組熱平衡指标是項目餘熱利用設計的基礎。主要包括：發動機連續輸出功率、潤滑油冷卻器散熱量、機體輻射熱量、中冷水回路散熱量、缸套水回路散熱量、煙氣降到120︒C時的可用能量等。

5)

進排氣指标：燃氣發動機所允許的進氣阻力和排氣阻力、溫度和流量是機房通風設計及排煙系統餘熱利用設計中的重要參數。所有機房通風設計、餘熱利用等必須滿足發電機組滿載運行的要求。在保證項目技術性能的同時保證項目的經濟性能。

6)

冷卻水指标：冷卻水指标描述了發動機在不同冷卻系統中冷卻水容量、流量、出水溫度、回水溫度、冷卻水回路外部最大阻力、冷卻水回路的最大壓力和最小靜壓。這些數據是設計換熱系統、散熱系統的基本依據。

7)

排放指标：排放指标描述了發動機在不同功率下尾氣中有害物質的濃度。發動機尾氣中的有害物質除了NOx之外 ，還有CO等各種化合物。排放指标好壞是決定項目是否選用此發動機的重要指标。需要說明的是如果各種排放指标随功率的變化比較平穩，說明該發動機排放控制系統采用了比較先進的閉環控制。

8)

功率折損表：發動機功率折損是燃氣發電機組一個非常重要的參數。它反映了發動機在不同海拔和不同氣溫下燃氣發動機能夠輸出的實際功率。任何項目均需根據現場的實際條件計算所選燃氣發電機組的真實功率輸出。

9)

熱平衡修正表：熱平衡修正表主要是考慮到熱水在不同和溫度下熱力學性能會發生變化，所以給出一個修正表以方便設計人員在設計的時候考慮環境因素，設計出滿足發電機組現場應用的換熱系統和散熱系統。

2

燃氣發電機組基礎設計要點

燃氣發電機組具有一定的重量，而且在運行中會産生一定的振動。這些振動被證明是有害的。因此對燃氣發電機組的基礎設計提出了一定的要求。制作燃氣發電機組基礎主要有四個方面需要考慮：

1)

基礎的承重：對于并聯運行的發電機組，基礎承重一般設計為燃氣發電機組濕重的2倍或以上。

2)

基礎的剛度：為了防止設備本身所産生的有害變形，基礎必須具有足夠的剛度。一般采用混凝土來制作基礎，并在混凝土中加一定量的加強鋼筋。

3)

隔離振動：設備與基礎之間一般都有減振墊，用來隔離設備與房間之間的振動。同時設備基礎與支撐面之間應加入一定的隔振材料如黃沙、碎石等。

4)

基礎尺寸：任何基礎形式下均建議基礎比機組底座在所有方向上多出500MM。基礎厚度可采用以下公式計算：

FD = W/(L * B * D)

FD：基礎厚度 W：基礎承重

L：基礎總長 B：基礎總寬

D：混凝土密度（kg/m3）

3

燃氣接入系統的設計要點

首先我們介紹燃氣供應系統的主要作用：

1）把輸送到燃氣發電機組的燃氣進一步清潔和處理；

2）保證按機組運行的要求，調節供應到燃氣發電機組的燃氣壓力和流量；

3）保證在燃氣發電機組啟動、運行和正常或事故停機時及時地供貨或切斷燃氣供應。

任何一台燃氣發電機組都必須配備專用的燃氣供氣系統。對于燃氣發電機組來說，燃氣接入系統的作用就是提供清潔、壓力穩定、流量穩定的燃料。典型的燃氣供應閥組包括手動關斷閥、燃氣過濾器、燃氣壓力表、安全關斷閥、燃氣壓力調節閥、燃氣壓力開關、安全排氣閥（隻有在高壓燃氣系統中才安裝）以及雙螺線管電磁閥。整套閥組安裝在一起組成Gas Train。目前所有燃氣發電機組Gas Train均由燃氣發電機組供應商随機提供，以減少現場安裝的工作量。

4

接地系統設計要點

這裡所講述的接地系統主要是指發電機組的接地系統。在400V低壓系統中，發電機組将按照系統的接地要求進行設計和安裝。而在10KV中壓系統中，發電機組接地會有一些特别要求：

1)

10KV系統中通常為多台燃氣發電機組并機運行，并機運行的發電機組接地方式有三種：不接地系統、小電阻接地系統和大電阻接地系統。不同接地方式能為發電機組提供不同的保護功能。通常情況下，10KV燃氣發電機組接地系統采用小電阻接地系統。

2)

所有接地系統的技術要求如下：

A、接地電阻≤1 ῼ

B、必須用單獨的接地極與接地幹線相連接

C、接地線截面積 發電機組≥70mm2 , 其他設備≥25mm2

D、銅闆的截面積不應該小于100 mm2，厚度不應小于4mm. 并且接地線應該與水平接地體的截面積相同

E、人工接地體在土壤中的埋設深度≥2m，埋在土壤中的接地裝置其連接處應采用焊接，并且焊接處需作防腐處理。

5

潤滑系統設計要點

在分布式能源項目中，燃氣發電機組屬于長期運行設備。停機時間越少，其經濟效益将越高。所以在項目設計中我們将盡可能減少停機時間。由于燃氣發電機組本身在運轉過程中是需要消耗潤滑油的，因此如何在不停機的情況下往發動機裡面補充潤滑油将是我們在系統設計中的設計要點之一。

1）了解燃氣發電機組潤滑油消耗量：潤滑油消耗是發電機組運行費用中的重要部分。潤滑油消耗率低是用戶對燃氣發電機組技術要求的重要性能之一。潤滑油消耗量通常按照發電量來計算，單位：g/kwh 。

2）根據系統運行時間，系統中機組數量，系統中燃氣發電機組潤滑油消耗率确定潤滑油補充系統的容量和布置方式。潤滑油補充系統标準配置為日用油箱、潤滑油主存油箱、廢油存儲箱以及相應的管道系統。

3）管路系統的自動化設計：在具體應用中，通常設計為較為簡單的潤滑油補油系統。就是依靠重力的自動補油系統。系統中要求燃氣發電機組自帶補油閥，安裝過程應将潤滑油箱擡高安裝，高于發動機2米左右；廢油箱安置在基礎下0.5米左右，再在管道中設計相應的檢修和維護閥門，整個系統就可以依靠重力完成系統的不停機自動補油功能：潤滑油由于重力作用，流進燃氣發動機潤滑油箱。當潤滑油箱液面上升到一定位置時，補油閥自動關閉，停止補油。

本期關于燃氣發電機組安裝應用設計部分要點已講解完畢，希望能幫助到工作在燃氣發電機組方面的各位同行。不全或不盡之處敬請各位專家同行指正。希望通過技術交流和讨論，大家能相互學習，共同進步。

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