柴油发电机组新技术及应用

柴油发电机组作为常用后备、应急电源设备，在各行各业供电负载中被广泛应用，特别是在负载对供电质量要求越来越严格的今天，成为不可或缺的供电保障。本书的三位作者来自于柴油发电设备制造靠前线，具有深厚的理论知识和丰富的实践经验，他们对近年来柴油发电设备的技术发展以及柴油发电设备在实际工程应用中的技术应用进行了深入研究，并加以总结归纳，完成本书。通过阅读本书，读者可以了解柴油发电机组作为一种发电设备在当前供电负载应用中技术发展的新状况，并且可以了解其中的一些技术细节，本书信息量丰富、可读性强。本书在编写内容上博采众家之长，技术应用和工程案例相结合，文字描述与图表、图像直观表达相结合，通俗易懂，易于理解。

序
前言
第1章柴油发电机组概述1
1.1柴油发电机组的技术发展历程1
1.2柴油发电机组的结构1
1.3柴油发电机组的特点2
1.4柴油发电机组的分类2
1.5柴油发电机组的技术标准与性能6
1.5.1柴油发电机组的标准6
1.5.2柴油发电机组的工况条件7
1.5.3柴油发电机组的功率标定和修正7
1.5.4柴油发电机组的电气性能指标11
1.6柴油发电机组的选择19
第2章柴油机新技术的应用26
2.1柴油机概述26
2.2柴油机技术的发展35
2.3电控燃油系统38
2.3.1电控燃油系统概述38
2.3.2电控单体式喷油器（EUI）燃油系统42
2.3.3电控高压共轨（DCR）燃油系统44
2.3.4其他类型的电控燃油系统49
2.3.5电控燃油系统的故障诊断方法54
……

我和蔡行荣、庄衍平既是本书的共同作者，也是老同事、老朋友。我们都是在２０世纪８０年代进入柴油发电机组行业的，当时蔡行荣是企业的生产技术厂长，算是我的老领导，我是技术科长，庄衍平在另一家国企做技术管理工作。后来我们所在的国企因故倒闭，我们只好白手起家，自己创业，但没有改行，一直都是做柴油发电机组产品，从广东做到上海，从一家名不见经传的普通民企做到上市公司，差不多是一辈子只做一个产品，做出感情来了。    我们三个人有一个共同的特点，就是对技术特别感兴趣。在自己创业之后，我们的主要工作都是企业管理，但无论担任什么职务，在什么岗位，对柴油发电机组的技术问题我们始终热情不减，情有独钟。只要有时间，我们都喜欢一头扎进对某个技术问题的钻研之中，一旦攻克了某个技术难题，或者在技术方面有了新的发明创造，那种喜悦之情难以言表。多年来，我们三人都有不少技术研发成果，有的是公开发表的论文，有的是国家专利。在政府部门的人事管理中，有所谓学者型干部的说法，我以为，我们三人应当属于技术型企业管理者吧。    撰写《柴油发电机组新技术及应用》这本书的想法，是我们在上海科泰电源股份有限公司工作期间形成的。上海科泰电源股份有限公司成立于２００２年，蔡行荣、庄衍平是上海科泰电源股份有限公司的元老，我参与了上海科泰电源股份有限公司的创建，但实际参与上海科泰电源股份有限公司的管理要晚一些。上海科泰电源股份有限公司于２０１０年在深圳证券交易所挂牌上市，股票代码为３００１５３，算是中国柴油发电机组行业一家龙头公司。在上海科泰电源股份有限公司十几年的发展历程中，我们投入最多的是对产品的质量控制，以及千方百计地满足市场对柴油发电机组技术的各种最新需求。在工作实践中，我们切身体会到：企业竞争，质量领先，技术为王。柴油发电机组看起来是一种很简单的机电集成产品，但是如何提高它的质量以及如何才能使它更好地适应新的使用环境，却是一个每天都有新发展、新挑战的课题。在中国柴油发电机组行业，凡是发展比较好的企业，一定都是能较好地面对这些发展和挑战的；而忽略这些发展和挑战，只把关注点放在抢市场、拼价格上的企业都不能长久。因此，对柴油发电机组产品的最新应用技术进行总结，不仅关系到产品的进步，还关系到行业的生存和发展。    柴油发电机组在应用技术方面的变化，主要体现在以下两个方面：    首先，柴油发电机组作为一种集成设备，其自身的应用技术近年来有了很大的进步。在２０年前，中国柴油发电机组设备的技术是很原始的，只要能用一台柴油发动机联上一台交流发电机，发出电来给负载就可以了，对电气指标、噪声、污染、能耗和控制等要求都比较低。    但是今天，时代进步了，观念更新了，使用环境对柴油发电机组产品自身的技术要求变得越来越严苛了，不仅要求运行平稳可靠，而且要求低能耗、绿色、无污染；不仅要求能适应高寒、沙漠等特殊的使用环境，而且还要求远程遥控，无人值守。于是，一系列柴油发电机组产品自身的新技术诞生了，如发动机的高压共轨技术、交流发电机组的ＤＶＲ （ＤｉｇｉｔａｌＶｏｌａｔｇｅＲｅｇｕｌａｔｉｏｎ，数字电压调节）技术、控制系统方面的全自动数字控制技术，以及最新投入应用的“云计算”技术。可以说，今天的柴油发电机组和２０年以前已经完全不一样了，而且可以预料，前    言·Ⅴ  ·在今后这种柴油发电机组自身应用技术，还将有一个突飞猛进的发展。中国制造的柴油发电机组不仅要跟上世界最新技术的发展，而且还要引领世界技术潮流，这才是中国柴油发电机组行业的生命所在。    其次，柴油发电机组作为一种电力设备，在它的使用领域，应用技术也发生着日新月异的变化。记得２０世纪８０年代我们刚刚进入柴油发电机组行业时，柴油发电机组的用途非常简单，就是作为备用电源，当主电源不能正常供电时，将柴油发电机组发动起来供电就可以了。    但是，到了网络时代，柴油发电机组的作用已今非昔比，不仅用途大大拓宽，而且使用的条件更加复杂，更加敏感，作用也更加重要。比如上海科泰电源股份有限公司比较擅长的核电站专用柴油发电机组，就要考虑到在遭遇地震、洪水等自然灾害时，如何保证机组依然能安全、可靠地运行。在２０多年以前，５００ｋＷ的柴油发电机组就属于大功率了，然而，现在的大型数据中心，柴油发电机组的功率都要求在２０００ｋＷ 甚至３０００ｋＷ 之上，而且是多机高压并机。军事用途的柴油发电机组已经成为现代化武器不可或缺的一个组成部分，关系到军队的战斗力。此外像石油、航空、船舶和通信等领域，对柴油发电机组的应用技术也都有着各自特殊的要求。    另外，随着社会现代化的进程，人类对供电的要求越来越高，工况环境也越来越复杂，比如正在被人们所熟悉和接受的分布式能源，就是以燃油（气） 发电机组为核心，就地进行能源转化，电、热（冷）联供的新型电力生产方式，可以达到最佳的效率和环保效果。可以说，我们用老眼光，可能已经完全无法看懂今天柴油发电机组的应用技术了。因而，有必要对柴油发电机组的最新应用技术进行研究，以使我们的思想跟得上时代的进步。    而这些，正是我们撰写本书的目的。我们三位作者———几乎与柴油发电机组打了一辈子交道的行业老兵，将我们近年来的一些亲身体验诉诸笔端，对柴油发电机组近年来的最新应用技术进行总结归纳，与行业同仁、用户及读者进行分享，这既是我们的责任，也是我们的快乐！    在本书撰写的过程中，得到了上海科泰电源股份有限公司很多同事的帮助，如杨少慰、田智会、杨少琴、郭海燕、王瑞锋、胡耀军、陆宝冬、李作雨和陈章浓等同事都协助进行了资料的收集整理，并参与了初稿的撰写，在此表示感谢！    我们感谢兰州电源车辆研究所有限公司的张红忠副总经理，他作为行业的专家和中国电器工业协会内燃发电设备分会的理事长，为本书写了序。行业和领导的支持，是对我们最大的鼓舞。    我们特别要感谢空军工程大学退休教授石楚生先生，他在百忙之中对我们进行了专业的指导，并审阅了书稿全文，对提高本书的质量起到至关重要的作用。在此，我代表三位作者对石老师表示深深的感谢！    我们还要感谢机械工业出版社的林春泉编审，这是我们的第二次合作了。林编审在本书的撰写过程中给予了我们很多鼓励，没有她的支持，我们几位业余作者要完成本书的撰写，是难以想象的。    由于水平所限，本书难免有浅薄疏漏之处，责任在作者，请各位专家、同行、读者多加原谅，并欢迎提出宝贵意见，以便我们改进！    许乃强２０１７年１２