户外低温箱式自动化发电机组设计

刘伟东

摘要

本文主要论述了低温环境下箱式发电机组自动控制设计。传统的发电机组都放置于室内，针对室外低温环境下发电机组的使用缺陷，开发设计的低温箱式自动化发电机组，从每个影响机纽正常启动运行的因素出发，通过各种有效途径及措施，全方面、有目的性的解决了影响发电机纽正常启动运行的因素。

【关键词】低温 自动控制系统 温度采集模块自动调温

1户外低温箱式自动化发电机组设计目的

随着柴油发电机组应用领域的不断拓展，城市建设的高速发展，人们对环境保护意识的提高。如何在低温环境下保持机组的正常启动？如何自动化控制发电机组？如何避免电站燃油泄漏对周围环境的影响？如何降低电站的噪音对周围环境的影响？如何确保电站在运行过程中的人身和设备安全？这些不仅是许多客户所关心的问题，更是我们生产厂家对产品进行研究开发所要解决的问题。

我国“三北”地区矿产资源丰富，区域辽阔。这些地区有一个共同特征就是冬季环境温度比较低，最低温度达到-40℃，在低温环境下如何保持发电机组正常工作是这些地方所面临的共同问题。

2户外低温箱式自动化发电机组的优点

由于低温环境对设备的影响，在设计户外低温自动化发电机组时，不能直接把常温下所得到的经验和方法进行简单移植。应该根据设备的低温使用条件，在如何密闭箱体空间、如何保持箱体内温度、如何预热机体、如何有效安全的保护设备等方面进行全面的考虑。低温箱式自动化发电机组就是在其标准产品设计的基础上，采取一些专项的技术改进措施，解决了低温影响机组正常启动的主要因素，使发电机组能够在低温环境下正常启动，并保证机组自动、可靠、安全的运行。

3户外低温箱式自动化发电机组设计关键技术

机组低温智能自主控制技术是一种适用于低温环境下发电机组的控制系统。控制系统设计具有较高自动化特性，其优点在于其箱内温度调控系统。温度调控系统包括用于采样温度信息的温度采集模块、处理信息的控制模块PLC、执行模块加热器和为系统供电的电源模块，所述控制模块PLC输入连接所述温度采集模块，所述控制模块PLC输出控制连接执行模块燃油加热器、机油加热器、水加热器、空气加热器等。

4户外低温箱式自动化发电机组自主控制系统

4.1自动进排风控制系统

根据远程启动信号的有无，启动发电机组。机组自主控制单元接收到启动信号有效，在执行启动命令前按程序预设时间打开风阀装置，若风阀未打开，反馈信号给主控单元，主控单元自动报警并自锁启动回路，禁止机组启动。机组在运行过程中，主控单元接收到远程启动信号失效，机组正常停机，按程序预设时间延时关闭风阀装置，防止室内形成负压及有效排出有害气体，风阀未关闭，主控单元自动报警提示。风阀工作电源采用机组蓄电池直流24V电源，无需外接动力。风阀关闭后，箱体形成密闭空间，有效的防止了箱外低温气体与箱内高温气体的热交换，降低了外界温度对机组正常启动的影响。

4.2自动加油控制系统

燃油箱油位在低油位时，油位信号反馈给主控单元，主控单元发出低油位报警，同时开启加油装置进行加油。油箱内的油位到达高油位时，主控单元接收到油位反馈信号后，停止加油装置。加油装置电源使用机组发电电源，自动加油措施有效的防止了燃油少导致的机组停机，保证了机组连续运行的可靠。

4.3自动机体预热控制系统

发动机本体上装有多种类型的温度传感器，主控单元根据温度传感器采集的参数，与其内部预先设定的温度比较、分析、判断。各传感器温度若没达到主控单元内部设定值，则主控单元输出指令，分别控制各加热装置开启工作。油温传感器用来判断是否开启机油加热装置;水温传感器用来判断是否开启水加热装置;进气温度传感器用来判断是否开启空气加热装置。各加热装置的有效开启，降低了机油温度、冷却液温度等对启动的影响，有效的提高了机组正常启动的成功率。

4.4自动舱门报警控制系统

舱门开启会使箱外低温气体与箱内高温气体交换，导致箱内温度下降，影响机组的启动成功率和人员的安全。主控单元根据舱门位置状态监测判断舱门是否关闭。舱门处于开启状态时，主控单元依据程序设定时间延时发出报警信号，提示舱门未关闭。舱门的有效关闭既减少了箱体内外热交换，又保护了设备和人员的安全。

4.5自动箱内环温控制系统

自动环温控制系统采用了新型、智能温度控制技术。箱内预先设定需要达到的溫度，通过温度采集模块、控制模块PLC、执行模块燃油加热器、散热器、恒温阀等，使加热设备工作状态依据参数自动地按照预定的规律运行。主控单元接收到箱内环境温度采集模块信息后，判断当前环境温度是否达到了预先设定的温度。高于设定温度，主控单元发出控制指令，停止加热装置;低于设定温度，主控单元通过温包感应环境温度产生动作，控制执行模块燃油加热器动作，恒温阀自动调整流经散热器的热水流量。环境温度的调整有效的预防了温度低而导致的冷却液、机油和柴油的固化现象。

4.6其它自动控制系统

机组散热器水箱装有水位传感器，水位低于某一刻度时，主控单元低水位报警，报警延时一定时间后，主控单元输出停机指令，机组停机。低水位报警防止无水或者少水时损坏设备，安全有效的保护了设备。

5结论

户外低温箱式自动化发电机组把先进的工业技术理念、工业高端产品与发电机组控制有机的结合，使发电机组在特殊环境下的应用更加可靠、安全。低温环境下的控制设计虽然起到了一定的作用，但是要达到预期要求还需要进行更多富有挑战性的创新工作，未来需完善一些技术细节，使得户外型低温箱式发电机组产品更加可靠、完美。