高原环境对大功率柴油发电机总体性能的影响

   高原地区大气压力低，环境温度变化大,环境条件恶劣,对柴油发电机性能的影响主要有:功率下降、油耗上升，后燃严重、热负荷增大、排放恶化、增压器涡轮易超速、增压器效率下降，热负荷增大等。因此，针对上述问题开展高原环境下柴油发电机燃烧性能分析及功率恢复的研究,具有重要的理论意义和工程实用价值。

为改善柴油发电机高原性能，以某大功率柴油发电机原机型燃烧系统为基础,重点针对燃烧室廓形、喉口半径、油束夹角以及涡流比等参数开展了优化研究，最终优化出了在平原环境下能提高功率,高原环境下能一定程度恢复功率的燃烧系统参数。经过分析论证，选择了为康明斯大功率柴油发电机匹配可调涡轮增压系统来实现高原功率恢复的目标。经过仔细研究，结果表明,在匹配了可调涡轮增压系统后,柴油发电机高原动力性能得到了明显提升，海拔4km高原环境下柴油发电机各转速工况的功率较平原环境时下降幅度均不到4%，已恢复至接近平原环境时的水平，能够很好的满足设备在高原地区供电的电力需求。

 

高原环境对大功率柴油发电机总体性能的影响规律研究

 

1、大气压力对柴油发电机动力性以及经济性的影响

随着大气压力的降低，随着大气压力的降低,不同转速下柴油发电机的功率均逐渐降低,且海拔越高，功率的降幅越大。海拔高度每增加1km,功率下降2.3%~5.7%。不同大气压力下，柴油发电机相对扭矩曲线，可以发现,随着大气压力的降低，柴油发电机的扭矩逐渐降低，且海拔越高,扭矩的降幅越大。

 

2、环境温度对柴油发电机动力性及经济性的影响

   不同海拔高度下环境温度对柴油发电机相对功率的影响，分析可知，各海拔高度下，随着环境温度的升高，柴油发电机功率均逐渐降低，且在高海拔低气压处功率的降幅比低海拔时大。环境温度对柴油发电机相对扭矩的影响，发现不同海拔条件下，柴油发电机扭矩随环境温度的变化规律与功率的变化规律相似，即各海拔高度下，随着环境温度的升高，柴油发电机扭矩均逐渐降低，且在高海拔低气压处扭矩的降幅比低海拔时大。

 

3、高原环境对涡轮增压器性能的影响

    随着海拔的升高，柴油发电机和增压器的联合运行线逐渐偏离压气机的高效率区，即压气机效率有所下降。柴油发电机处于高转速工况时，随着海拔的升高,压气机的压比和转速逐渐增加，但仍能保持在压气机的高效率区。

 

    随着海拔高度的增加，柴油发电机进气流量下降，但是由于祸轮增压器具有自补偿的能力，能够补偿由海拔升高大气压力降低而引起的柴油发电机进气下降，且能使柴油发电机进气量下降的幅度低于大气压力下降的幅度。

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