CN111425296A - 一种对称布置的双发电机组集装箱电站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发电机组设计制造领域，提出一种可移动对称布置的双发电机组集装箱电站。提出的一种对称布置的双发电机组集装箱电站共有一集装箱；集装箱为贯穿式的箱体；集装箱内对称布置有两个发电机组；两个发电机组分别位于集装箱的两端；两个发电机组的散热器侧靠近集装箱两端；集装箱的中间位置即两个发电机组之间布置有共用的电气系统、输配电柜、控制箱及燃油进油管路；两个发电机组共用一根燃油进油管；每个发电机组的两路进油管中，一路进油管中安装有一个电磁阀；两个发电机组的两侧布置有蓄电池箱、水预热器、机油预供泵和燃油粗滤器。本发明充分利用集装内的空间，减少了集装箱的对外接口。
Description
技术领域
本发明涉及发电机组设计制造领域，特别涉及一种可移动对称布置的双发电机组集装箱电站。
技术背景
集装箱电站由于集成化程度高，运输方便，越来越多地应用在陆用发电、工程机械动力、油田动力等领域。
现有额定功率超过1000kW的发电机组多采功率超过1200kW的V型柴油机，柴油机的体积相对较大。受集装箱安装空间限制，需将集装箱分为三个独立的空间：柴油机高低温水冷却间、发电机组安装间、电气控制间。柴油机高低温水冷却间内，高、低温水散热器分别布置于集装箱壁两侧，顶部布置抽风风扇，中间布置燃油箱；发电机组安装间内安装柴油发电机组及其他配套设备，单台高功率的柴油机高度相对较高，柴油机消声器一般布置在集装箱顶部，在运输过程中需拆下消音器；电气控制间集中安装了发电机控制箱及电气输配电柜。各个隔间之间有不同的连接管路及管线，布局复杂，运输不便。
发明内容
为适应市场需要，提升集装箱电站的便捷性，本发明的目的是提出一种对称布置的双发电机组集装箱电站。
本发明的技术方案采用以下技术方案实现：
一种对称布置的双发电机组集装箱电站，双发电机组集装箱电站共有一集装箱；所述的集装箱为贯穿式的箱体，采用柴油机直驱的散热器风扇作为通风系统的动力，新鲜的空气从箱体两侧的进气门进入集装箱，冷却各设备后由散热器风扇经集装箱两端的排气口排出；所述的集装箱内对称布置有两个发电机组；两个所述的发电机组分别位于集装箱的两端；两个所述发电机组的散热器侧靠近集装箱两端，便于散热器排风；所述集装箱的中间位置即两个发电机组之间布置有共用的电气系统、输配电柜、控制箱及燃油进油管路；两个发电机组共用一根燃油进油管，在进入集装箱内后一分为二分别进入两套发电机组；发电机组的底座采用底座油箱的形式；公共进油口布置于集装箱中部，底座油箱的进油口布置在发电机组侧，靠近公共进油口；底座油箱安装有燃油液位传感器及燃油液位开关，在机组控制屏上显示油箱液位；每个发电机组的两路进油管中，一路进油管中安装有一个电磁阀，当底座油箱液位达到液位开关低值时，电磁阀打开，底座油箱补油，当液位达到液位开keyile当电磁阀故障时，可用手动球阀结合控制屏液位显示补充燃油；两个发电机组的两侧布置有蓄电池箱、水预热器、机油预供泵和燃油粗滤器；在所述集装箱的顶部内壁上有安装消音器、呼吸器通气管、动力电缆；所述的输配电柜采用上进下出的方式，两套发电机组的发电机同侧出线，动力电缆从发电机出线口向上，沿集装箱顶部的桥架向下进入输配电柜，经过同一个母排向外输出。
所述集装箱在靠近控制箱的位置开有输出口，便于用户动力电缆接入。
共用的所述电气系统包含机旁监控系统、发电输电配电系统、信号采集系统、对外接口系统；电气系统具有机组操控、参数监控、故障报警、数据远传等功能，另外还设置箱装体照明、蓄电池浮充、机油预供、冷却水预热、燃油箱液位监控、加油自动加油等机组辅助控制功能。
所述的发电输电配电系统将两台机组发电并联输出至公共母排，并配置不同容量的馈线输出端口，满足用户不用容量等级负载使用和保护功能。
所述集装箱的立柱上外挂有控制箱，集装箱开孔并带有气动支柱的观察窗，当开机时，打开观察窗，可在集装箱外通过控制箱触摸屏读取机组参数，完成机组的操作；所述的控制箱具有手动/自动操控模式，用户根据实际应用需求选择相应的操控模式即可。
机组运行状态监控具有异常报警和故障保护功能，每套机组分别在集装箱两侧布置报警灯及紧急停车按钮；机组异常时控制系统声光报警，同时集装箱上的报警蜂鸣器也会发出报警信号，保护类报警则根据故障类别分为分闸保护和分闸并停机保护，同时也会发出声光报警信号；当发电机组重大故障时，在箱体两侧观测对应的报警灯亮，按下停车按钮即可停止机组运行。
柴油机的波纹管、排气弯管、消音器都外包隔热棉，用以有效减少箱体内的辐射热通风量。
所述散热器的风量为常规散热器风量的2倍；在环境温度40℃时，集装箱内的温升控制在5℃，发电机组可正常运行。
集装箱体两侧的进气门的占集装箱两侧总面积的25%。
布置在集装箱两端的所述排气口通过帆布导风罩与散热器连接。
为避免雨水通过进气门进入箱体损坏内部设备，集装箱进风百叶采用C型结构，C型结构内侧为钢丝滤网及孔板，可有效的除去进气中携带的灰尘、沙粒。
集装箱体进排气口对称布置，避免集装内风量及风压分布不均匀，双发电机组在额定功率运行时，集装箱内的真空度＜0.5kPa；集装进气门靠近柴油机空滤器、发电机冷却进气门，降低进风温度，增强冷却效果，提升机组功率。
集装箱内表面敷设防锈铝穿孔板，穿孔率>20%，且在集装箱内壁安装吸音隔热层，集装箱的吸音、隔热层采用环保材料。
集装箱体门窗洞口的数量和布置充分考虑柴油发电机组的操作和维护保养，共开设了5个检修门，分别开在柴油机机油滤清器和燃油滤清器处、水预热及输配电柜处
所述的集装箱采用顶开式设计，保证水箱、柴油机和发电机、控制箱等设备能够分别进入集装箱进行安装。
集装箱上方需有吊装工艺吊环，可方便的拆装集装箱顶盖。
在集装箱顶盖上开有散热器加水口及柴油机排气口。
本发明提出的一种对称布置的双发电机组集装箱电站合理布置，充分利用集装内的空间，各部件尺寸设计合理，将发电机组及附属设备尽量布置在集装箱内，减少了集装箱的对外接口；集装箱采用贯通设计，不预留隔墙，无通风风机，集装箱内的通风、散热依靠柴油机散热器风扇驱动，发电机组对称布置在箱体内，输配电柜、控制箱布置在机组中间，其余辅助设备布置于机组两侧及集装箱顶部；两套发电机组共用一套控制箱、输配电柜，通过输配电柜的母排输出两套机组的电能；两套发电机组共用一个进油口，发电机组底座采用底座油箱，可满足机组八小时运行，并安装自动补油系统。集装箱进风百叶采用防风沙设计，集装箱内表面敷设带孔面板，以适应野外环境使用及降低集装箱电站的噪声。加装直流燃油水预热器、机油预供泵等设备，适应低温环境下的快速起动。集装箱体上的进气门、检修门等接口合理布局，便于电站操作、维护、检修等工作。整套电站安装后，对外接口少、集成化、自动化程度高、运输方便。
附图说明
图1为集装箱内的设备布置图。
图2为集装箱电站剖面图。
图3为集装箱左侧开口图。
图4为集装箱右侧开口图。
图5为集装箱顶部接口视图。
图中；Ⅰ、扶梯；Ⅱ、检修门；Ⅲ、进气门；Ⅳ、控制柜观察窗；Ⅴ、呼吸器接口；Ⅵ、燃油进口；Ⅶ、动力电缆输出口；Ⅷ、排污口；Ⅸ、排水口；Ⅹ、散热器加水口；Ⅺ、排气口；Ⅻ、底座排污口；ⅰ、发电机出线口；1、报警灯；2、急停按钮；3、呼吸接器管；4、外接排烟管；5、消音器；6、波纹管；7、进风百叶；8、水预热器；9、蓄电池箱；10、控制柜；11、动力电揽；12、电缆桥架；13、外接呼吸器管；14、排气弯管；15、输配电柜；16、发电机；17、柴油机；18、散热器；19、燃油粗滤器；20、燃油液位开关；21、开关柜底座；22、蓄电池开关盒；23、底座油箱；24、导风罩；25、吊装环。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明：
如图1-图4所示，一种对称布置的双发电机组集装箱电站，双双发电机组集装箱电站共有一集装箱；所述的集装箱为贯穿式的箱体，采用柴油机直驱的散热器风扇作为通风系统的动力，新鲜的空气从箱体两侧的进气门Ⅲ进入集装箱，冷却各设备后由散热器风扇经集装箱两端的排气口Ⅺ排出；所述的集装箱内对称布置有两个发电机组；两个所述的发电机组分别位于集装箱的两端；两个所述发电机组的散热器18侧靠近集装箱两端，便于散热器排风；所述集装箱的中间位置即两个发电机组之间布置有共用的电气系统、输配电柜15、控制箱17及燃油进油管路；两个发电机组共用一根燃油进油管，在进入集装箱内后一分为二分别进入两套发电机组；发电机组的底座采用底座油箱23的形式；公共进油口布置于集装箱中部，底座油箱23的进油口布置在发电机组侧，靠近公共进油口；底座油箱23安装有燃油液位传感器及燃油液位开关20，在机组控制屏上显示油箱液位；每个发电机组的两路进油管中，一路进油管中安装有一个电磁阀，当底座油箱液位达到液位开关低值时，电磁阀打开，底座油箱补油，当液位达到液位开关高值时，电磁阀关闭，底座油箱停止补油；另一路进油安装有手动球阀，当电磁阀故障时，可用手动球阀结合控制屏液位显示补充燃油；两个发电机组的两侧布置有蓄电池箱、水预热器、机油预供泵和燃油粗滤器；在所述集装箱的顶部内壁上有安装消音器、呼吸器通气管、动力电缆；所述的输配电柜采用上进下出的方式，两套发电机组的发电机同侧出线，动力电缆从发电机出线口向上，沿集装箱顶部的桥架向下进入输配电柜，经过同一个母排向外输出。
共用的电气系统包含机旁监控系统、发电输电配电系统、信号采集系统、对外接口系统等；具有机组操控、参数监控、故障报警、数据远传等功能，另外还设置箱装体照明、蓄电池浮充、机油预供、冷却水预热、燃油箱液位监控、加油自动加油等机组辅助控制功能；发电输电配电系统将两台机组发电并联输出至公共母排，并配置不同容量的馈线输出端口，满足用户不用容量等级负载使用和保护功能。
控制箱外挂在集装箱立柱上，集装箱开孔并带有气动支柱的观察窗，当开机时，打开观察窗，可在集装箱外通过控制箱触摸屏读取机组参数，完成机组的操作。具有手动/自动操控模式，用户根据实际应用需求选择相应的操控模式即可。
输配电柜采用上进下出的方式，两套机组发电机同侧出线，动力电缆从发电机出线口向上，沿集装箱顶部的桥架向下进入输配电柜，经过同一个母排向外输出。集装箱在靠近控制箱的位置开有输出口，便于用户动力电缆接入。
机组运行状态监控具有异常报警和故障保护功能，每套机组分别在集装箱两侧布置报警灯及紧急停车按钮。机组异常时控制系统声光报警，同时集装箱上的报警蜂鸣器也会发出报警信号，保护类报警则根据故障类别分为分闸保护和分闸并停机保护，同时也会发出声光报警信号。当发电机组重大故障时，在箱体两侧观测对应的报警灯亮，按下停车按钮即可停止机组运行。
两套发电机组共用一根燃油进油管，在进入集装箱内后一分为二分别进入两套发电机组，柴油发电机组底座采用底座油箱的设计方案。公共进油口布置于集装箱中部，底座油箱的进油口布置在发电机组侧，靠近公共进油口。底座油箱安装有燃油液位传感器及燃油液位开关，在机组控制屏上显示油箱液位；每套机组的两路进油管的方案，一路进油管中安装有一个电磁阀，当底座油箱液位达到液位开关低值时，电磁阀打开，底座油箱补油，当液位达到液位开关高值时，电磁阀关闭，底座油箱停止补油。另一路进油安装有手动球阀，当电磁阀故障时，可用手动球阀结合控制屏液位显示补充燃油。
集装箱的通风共包括柴油机燃烧，各设备的辐射热及散热器风扇通风。柴油机波纹管、排气弯管、消音器外包隔热棉，可有效减少箱体内的辐射热通风量。贯穿式的箱体作为一个整体，采用柴油机直驱的散热器风扇作为通风系统的动力，无通风风机等设备。新鲜的空气从箱体两侧的进气门进入集装箱，冷却各设备后由散热器风扇经集装箱两端的排气口排出。为满足集装箱电站的通风要求，散热器风量为常规散热器风量的2倍。在环境温度40℃时，集装箱内的温升控制在5℃，发电机组可正常运行。
为此，集装箱体两侧的进风面积也相应增加，除检修门以外在集装箱两侧布置了大面积的进气门，进气的面积占集装箱两侧总面积的25%。排气口布置在集装箱两端，通过帆布导风罩与散热器连接。为避免雨水通过进气门进入箱体损坏内部设备，集装箱进风百叶采用C型结构，C型结构内侧为钢丝滤网及孔板，可有效的除去进气中携带的灰尘、沙粒。集装箱内表面敷设防锈铝穿孔板，穿孔率>20%，且在集装箱内壁安装吸音隔热层，集装箱的吸音、隔热层采用环保材料。
集装箱体门窗洞口的数量和布置充分考虑柴油发电机组的操作和维护保养，共开设了5个检修门，分别开在柴油机机油滤清器和燃油滤清器处、水预热及输配电柜处。集装箱体进排气口对称布置，避免集装内风量及风压分布不均匀，双发电机组在额定功率运行时，集装箱内的真空度＜0.5kPa。集装进气门靠近柴油机空滤器、发电机冷却进气门，降低进风温度，增强冷却效果，提升机组功率。集装箱两侧接口布置图见图3、图4。
集装箱采用顶开式设计，保证水箱、柴油机和发电机、控制箱等设备能够分别进入集装箱进行安装。集装箱上方需有吊装工艺吊环，可方便的拆装集装箱顶盖。在集装箱顶盖上开有散热器加水口及柴油机排气口，集装箱顶部视图见附图5。
经过合理的布局，用户连接在燃油进油口、呼吸器管、外接排气管后，机组便可投入运行，在箱体外即可完成电站的监控。整个集装箱电站外形满足标准集装箱的要求，便于运输。
Claims (5)
1.一种对称布置的双发电机组集装箱电站，其特征在于：双发电机组集装箱电站共有一集装箱；所述的集装箱为贯穿式的箱体，采用柴油机直驱的散热器风扇作为通风系统的动力，新鲜的空气从箱体两侧的进气门进入集装箱，冷却各设备后由散热器风扇经集装箱两端的排气口排出；所述的集装箱内对称布置有两个发电机组；两个所述的发电机组分别位于集装箱的两端；两个所述发电机组的散热器侧靠近集装箱两端，便于散热器排风；所述集装箱的中间位置即两个发电机组之间布置有共用的电气系统、输配电柜、控制箱及燃油进油管路；两个发电机组共用一根燃油进油管，在进入集装箱内后一分为二分别进入两套发电机组；发电机组的底座采用底座油箱的形式；公共进油口布置于集装箱中部，底座油箱的进油口布置在发电机组侧，靠近公共进油口；底座油箱安装有燃油液位传感器及燃油液位开关，在机组控制屏上显示油箱液位；每个发电机组的两路进油管中，一路进油管中安装有一个电磁阀，当底座油箱液位达到液位开关低值时，电磁阀打开，底座油箱补油，当液位达到液位开keyile 当电磁阀故障时，可用手动球阀结合控制屏液位显示补充燃油；两个发电机组的两侧布置有蓄电池箱、水预热器、机油预供泵和燃油粗滤器；在所述集装箱的顶部内壁上有安装消音器、呼吸器通气管、动力电缆；所述的输配电柜采用上进下出的方式，两套发电机组的发电机同侧出线，动力电缆从发电机出线口向上，沿集装箱顶部的桥架向下进入输配电柜，经过同一个母排向外输出。
2.如权利要求1所述的一种对称布置的双发电机组集装箱电站，其特征在于：所述集装箱在靠近控制箱的位置开有输出口，便于用户动力电缆接入。
3.如权利要求1所述的一种对称布置的双发电机组集装箱电站，其特征在于：共用的所述电气系统包含机旁监控系统、发电输电配电系统、信号采集系统、对外接口系统；电气系统具有机组操控、参数监控、故障报警、数据远传等功能，另外还设置箱装体照明、蓄电池浮充、机油预供、冷却水预热、燃油箱液位监控、加油自动加油机组辅助控制功能。
4.如权利要求1所述的一种对称布置的双发电机组集装箱电站，其特征在于：所述的发电输电配电系统将两台机组发电并联输出至公共母排，并配置不同容量的馈线输出端口，满足用户不用容量等级负载使用和保护功能。
5.如权利要求1所述的一种对称布置的双发电机组集装箱电站，其特征在于：所述集装箱的立柱上外挂有控制箱，集装箱开孔并带有气动支柱的观察窗，当开机时，打开观察窗，可在集装箱外通过控制箱触摸屏读取机组参数，完成机组的操作；所述的控制箱具有手动/自动操控模式，用户根据实际应用需求选择相应的操控模式即可。
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