微燃机移动电站设计方案

'移动电站方案策划书1项目背景现在世界面临着严重的电力希缺，尤其是在边远的山区，电力无法到达的地方，这就引起了分布式发电的概念。而以微型燃气轮机的分布式发电站在国际上和国内市场上越来越受到市场的青睐，在国内燃气轮机移动电站现在项目还处于开始阶段，谁率先研发出产品，将会有先入为主地观念，率先占有市场，将会在将来的发展中率先普及市场，将会赚取丰厚的经济利益。2项目的技术特点和缺点Capstone微型燃气轮机系统主要的优点：l高可靠的运行，无人值守的运行；l连续长时间运行，中间无需要任何保养可以联系工作4000h以上；l高寿命设计40000h寿命（主要核心部件）；l工作时没有任何的震动；l低温起动性能好一般21s启动完成；l噪音小，没有柴油机的低频噪声，离机体1m大约75dBA;l非常的环保，尾气达到欧洲Ⅴ标准，尾气可以进行热电联产；l由于重量较轻所以非常适合分布式发电，以及做移动电站；l综合利用效率较低，最大可达85%；主要的缺点:l燃油消耗较高，消耗满功率12L/h；第15页 l价钱比较贵；l在低功率条件下整个效率下降，燃油消耗率上升。1项目应用方向和应用对象正是以上的优点决定了它非常适合做移动电站，整机质量非常轻，电品质的参数非常的好，这样相对减少底盘的重量，提高了整个车辆的机动性能，减少了造价。快速的对外供电能力，加上良好的越野性能，可以保证快速的到达任何地方，提供电力。主要的应用对象：抢险救灾、执行野外作业任务、勘探、为大型的露天活动提供电力，同时还可以提供生活热水，改善野外条件，以及执行其他特勤任务，以及处理任何突发事件。2项目系统组成系统主要组成：l底盘车辆：提供移动能力，越野能力；l车厢：提供一个操作空间，保护设备；l燃气轮机发电机组：整个移动电站的核心；l燃油箱：为整个动力提供燃料；l控制柜操作柜：控制系统、热交换控制系统，通风控制系统；通讯系统主要全部采用微机化操作；l输出配电盘系统，为系统提供输出接口；l热交换系统：包括给水系统、冷水进口、热交换系统、热输出口；l外接管道系统；第15页 l通风系统；l工具柜，备件箱（做在裙边舱内即可）。2移动电站的主要参数l输出功率：28kWl输出电压：380Vl频率：50Hzl输出：三相四线制l使用环境：-20℃~+50℃l最大移动速度：110Km/hl最高使用海拔：4000m(但是要进行相应的功率计算)3项目组成框图下图就是整个系统组成的原理框图。第15页 第15页 第15页 1系统流程说明首先是燃气轮机电池组经过DC/DC变换给发电机提供电力，带动燃气轮机旋转，点火成功后开始向外输出电力，真个系统在这个控制柜系统的控制之下，在发电机组稳定后，开始控制配电盘输出，向外提供电力，此时的烟道是直排的。如果有热水的需求在控制柜打开热交换器的风阀，然后关闭直排的风阀。外部水路管线接好，水从这个热交换器出来后就直接温度达到40℃可以直接洗澡。在控制柜处的通讯端口监测整个燃气轮机的工作状况，同时还监测其它系统的运行。需要说明的就是主要是以电力输出为主但同时也可以提供热水进行联产，这样解决了野外条件苛刻的问题。2项目的使用文件移动电站技术说明书、使用手册、车辆使用说明书、产品证明书、维护保养手册。3项目实施步骤l方案策划出来后，找到具体的合作单位；l我们出总体的布置图和方案图；l讨论方案的具体细节，制定实施方案；l实施方设计电路图，主要是电控柜部分的图纸；尽快下厂加工控制柜和配电盘的生产；l热交换器的部分找到具体的生产厂家，洽谈有关的技术细节，签订订货合同；第15页 l根据上装部分的重量，选择合适的底盘；与厂家签订底盘的合同；l根据方案确定车厢的外形尺寸，油箱、通风散热开孔位置、进出口的位置和车厢整体的开关、预埋铁方面的方案；以及车厢电路方面的要求，与车厢生产厂家签订合同；l在拿到底盘后，开到总装厂房，按照车厢的尺寸对于底盘进行适应性的改造；l其他各个系统生产完毕后分别按照布置图在车厢上进行上装，整体上装完毕后，进行系统试验。2项目实施进度找到了合作方后整个项目实施期限1年。l整体方案讨论1个月左右，包括底盘和车厢方案、控制方案；l整个系统图纸绘制2个月，在此同时可以联系底盘生产厂家，车厢厂家，进行这方面的工作；l4个月全部的系统生产结束到位后（车厢有可能时间不太够），总体进行总装；l全部总装工作在2个月结束。l剩下3个月作系统调试和出厂试验。3项目试验方案11.1启动性能试验次数启动情况和时间环境温度℃相对湿度%大气压力123第15页 456711.2带载试验、电品质的测量11.3试验执行标准《GJB674－89直流移动电站通用技术条件》《GJB235A－97交流移动电站通用技术条件》《GJB1488－96军用移动电站通用试验方法》11.4试验条件1.电阻负载P：28kW可拆分、组合负载；2.100M的示波器；3.20kVA以上的可调电抗器；4.计时器。11.5开机启动步骤a.连接油路，在油路中要连接燃油滤清器；b.利用燃气轮机自带的display-panel进行自检；c.自检合格后，输入password（如果有问题，对应自检出现的故障码进行排查）；d.根据display-panel提供的参数启动燃气轮机。11.6C30交流输出型试验方法11.6.1测量稳态指标a.需要将电阻负载按28kW的25%、50%、75%进行拆分；b.整定空载额定电压（400V）；c.第15页 试验分别在冷态、热态各做一次，热态在运行2小时到4小时进行；a.分别按空载、25%、50%、75%、100%负载的顺序逐级加载，在各个负载阶段需要调整可调电抗器，使功率因数cosφ=0.8。记录试验过程中负载变化前后的稳定电压、稳定频率，负载稳定时的电压、频率波动最大和最小值（观察1次1min）、环境温度、相对湿度、大气压力；注：在100%负载、cosφ=0.8时，如果电源变换器输出电压下降，可以减少电抗分量，使电压稳定在额定电压，记录此时的功率因数。b.再按照负载100%、75%、50%、25%、空载的顺序减载，在各个负载阶段需要调整可调电抗器，使功率因数cosφ=0.8。记录试验过程中负载变化前后的稳定电压、稳定频率，负载稳定时的电压、频率波动最大和最小值（观察1次1min）、环境温度、相对湿度、大气压力；c.计算电压波动率δUB=（UBmax-UBmin）/（UBmax+UBmin）UBmax——负载不变时的最大电压；UBmin——负载不变时的最小电压；d.计算频率波动率δfB=（fBmax-fBmin）/（fBmax+fBmin）fB.max——负载不变时的最大频率；第15页 fBmin——负载不变时的最小频率；h.计算稳态电压调整率δU=（U1-U0）/UU——额定电压；U1——负载变化后的稳定电压；U0——空载整定电压；i.计算稳态频率调整率δf=（f1-f0）/ff——额定频率；f1——负载变化后的稳定频率；f0——空载频率；j.发电机的电压波形测量燃气轮机空载输出的波形，并用拍照示波器拍下，要求线电压的正弦性畸变率不大于10%。k.三相负载不平衡测量在空载和3相均为7kW、14kW负载三种工况下，在某相上加25%即7kW的负载，分别测量3相电压。线电压不平衡的计算公式如下：线电压不平衡度=（UP-UP平均）/UP平均UP——在不对称负载下，相对于三相平均电压绝对大的线电压最大值（或最小值）UP平均——在不对称负载下，三相电压的平均值UP平均=（UAB+UCB+UAC）/3第15页 稳态试验数据填入稳态试验记录表，见表3。11.6.2瞬态指标测量通过拍照示波器记录燃气轮机输出负载各个阶段负载突变时的电压、频率变化，根据记录的数据参照稳态计算公式计算瞬态电压调整率、瞬态频率调整率。同时在试验过程中通过仪表指针的变化计算稳定时间。a.计算电压波动率δUB=（UBmax-UBmin）/（UBmax+UBmin）UBmax——负载变化时的最大电压；UBmin——负载变化时的最小电压；b.计算频率波动率δfB=（fBmax-fBmin）/（fBmax+fBmin）fB.max——负载变化时的最大频率；fBmin——负载变化时的最小频率；c.计算瞬态电压调整率δU=（U1-U0）/UU——额定电压；U1——负载变化时或最小电压按照绝对值最大电压；U0——变化前电压；d.计算瞬态频率调整率δf=（f1-f0）/f第15页 f——额定频率；f1——负载变化时的最大或最小频率，按照绝对值差大的算；f0——变化前频率；注：突加突卸试验暂时不能够做，主要是因为机器不能够承受这么大的变化。瞬态试验数据填入瞬态试验记录表，见表2。11.6.3在额定工况（28kW）下连续运行需要以额定工况连续运行12h,每隔30min记录输出三相电压、三相电流、功率因数、功率、环境温度、相对湿度、大气压力。填入12h运行试验记录，见表1。11.6.4试验结果根据实验情况，进行数据处理，填写C30燃气轮机电性能指表，见表4，并形成试验报告和给出结论。表1稳态试验记录表负载%稳定时间电压稳态调整率电压稳态波动率频率稳态调整率频率稳态波动率02550751007550250表2瞬态试验记录表负载%调整时间电压瞬态调整率电压瞬态波动率频率瞬态调整率频率瞬态波动率第15页 02550751007550250表312h试验记录表项目时间三项电压三项电流功率因数功率环境温度相对湿度大气压力hA相B相C相A相B相C相00.511.522.533.544.555.566.577.588.599.51010.51111.512第15页 表4C30电气性能指标表11.7热交换系统的试验热交换系统随燃气轮机系统进行试验，在稳态运行的条件下，分贝进行风阀的转换和制热水能力的一个试验，在不同功率下测量出水口短的温度。并且制成试验表格。如果此电站要运用到军用系统的话，还要增加低温试验和高海拔试验，等项目。1项目造价项目个系统造价：（以下报价全部是按照最高的价格估算的）l底盘车辆：XX万；l车厢：XX万；l燃气轮机发电机组：XX万；l燃油箱：X万l控制柜操作柜、通风控制系统：X万l通讯系统主要全部采用微机化操作X万l输出配电盘系统，为系统提供输出接口X万l热交换系统：包括给水系统、冷水进口、热交换系统、热输出口。（这一部分只是作为选配装）估计X万l工具柜，备件箱（做在裙边舱内即可）包在车厢中。总体造价：第15页 XXX万左右，这里不包括最后的总装成本和人工成本，以及其它场地成本之类的。还要加上试验成本，估计总的成本在XXX万左右。当第一台样车出来后，有些设计可以进行优化，加上试验费用的减少，整体成本可以做到XXX万左右，包括人工成本。最后就是项目的推广阶段，中央电视台、军队装备、电力部门、通讯行业、抢险救灾部门都有一定的应用。第15页'