发电机房通气设置要点和排气管道安装规范

　　摘要∶随着我国经济的快速发展，许多高层民用建筑在全国各地相继建成或正在建设。这些高层民用建筑中大多数都配套建有发电机房，而柴发机房的通气规划对发电机组长久正常运行是十分重要的。机房内适宜的环境条件是保证康明斯发电机组正常运转的前提，cummins公司在本文综述了发电机房的规划常识点，结论柴发机房通风方式及通气换气量计算及康明斯发电机组排气系统的设计计算，为今后柴发机房的规划供应指导。

　　      油机房通常有柴油发电机、储油间、进排风竖井、烟囱，除此之外还应有油路系统、冷却装置，其中冷却系统又分为柴油发电机的冷却装置和柴发机房的冷却装置。对柴油发电机的散热器冷却又分为风冷冷却、水冷冷却步骤，而柴油发电机房的冷却一般布置选用风冷冷却。现在康明斯发电机组由柴油发电机、发电机、智能启动控制装置、柴油发电机冷却系统结构，是一个全自动控制的产品，要使其正常运转，需要有通气冷却管道系统和外部的给油系统。

　　      柴油发电机在一定环境条件下才能发挥其额定功率。若环境因素有所改变，会直接危害柴油发电机的容量。柴油发电机的额定容量是指外界大气压力为100KPa（760mmHg），环境温度为20℃，空气相对湿度为50%的状况下，能以额定程序持续运行12h的容量（包括超负荷10%运转1h）。发电机房的温度对发电机的效率影响较大，当室内温度达40℃以上时，每上升11℃，发电动力不足2%，因此为保证发电机组的正常运行，机房内各房间温湿度宜符合表1要求。

　　     布置油机房时应考虑康明斯发电机组的进风、排风以及排烟等情况，根据JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》的要求，发电机房宜布局在首层，一般情况下民用建筑常位于黄金地带，其首层可谓寸金寸土，并且油机房设在首层会给周围环境带来一定噪音污染，因此按照规范规定，的确有困难时，也可部署在地下室。因为地下室通风不畅，给机房设计带来一系列不利要素，一般设计为竖井机械排风装置结合竖井自然或机械进风的策略。布置时机房的选址应注意以下几点∶

　　      油机房及储油间均按照6次/h换气次数计算排风量，设排风机机械排风，由送风竖井自然进风。

　　③ 当室内外空气温差较小且水量不足时，宜选取直接蒸发式冷风发电机组减少机房温度。

　　（3）当油机房采用水冷却时，按解决油机房内有害气体所需的通气量经计算确定，有害气体的容许含量取∶C0为30mg/m3，丙烯醛为0.3mg/m3，或按大于等于20 m3/（kw·h）计算进风量。

　　      根据柴油发电机额定功率取经验数据计算：7m3/（kw.h）。

　　      柴发机房内的余热量包括柴油发电机的散热量Q、发电机的散热量Q和排烟管道的散热量Qy，即Qyu=Q1+Q2+Qy

　　      式中，Q1——柴油发电机的散热量，kW；η1——柴油发电机作业时散向周围空气的热量系数，%，见表2；q——柴油发电机燃料热值。可取q：41.87MJ/kg；Ne——柴油发电机额定容量，kW；B——柴油发电机的耗油比，kg/kWh，0.23取值；

　　      式中：Q2——发电机的散热量，kW；P——发电机额定输出容量，kW；ηz——发电效率，%，由发电机类型确定。

　　α——柴油发电机排气管保温层外表面向周围空气的放热系数，对架空敷设于机房内的排烟管，取=11.63W/（㎡·℃）拉萨康明斯发电机。排烟管散热量可取经验数值∶0.244千瓦/m。

　　      当油机房采用水作为冷媒清除机房内余热时，按处理有害气体低于允许浓度确定风量

　　      式中，Ljs——水冷时清除有害气体的进风量，m3/h；Ne——柴油发电机的额定功率，kW；q——解决有害气体的进风标准，≥20m3/（kw·h）。

　　      当油机房冷却步骤为风冷，机房进风量按解决机房内余热确定∶

　　      式中，Qyu——机房内余热，kW；tn—机房排风温度，取38℃；tw——夏天通风室外计算温度，℃；c——空气比热，1.01 kJ/（kg·℃）ρ——空气密度，kg/m3；

　　      排烟系统是将汽缸内的烟气排放到室外。排烟管道应尽可能短，排气系统阻力不宜过大。柴油发电机与排烟管应采取柔性连接。当有多台发电机组时，各发电机组的排烟管可单独引向室外，也可在机房内汇至母管引向室外，但排烟管支管上应设单向阀。烟气在排气管道内的温度高达500℃~600℃，为预防烫伤工作人员，排烟系统的任何部位凡属作业人员可接触到的地方均应做保温，保温后外表面温度不应高于40℃。柴油放电机的排烟设计温度宜由设备厂商供应。此外，油机房的通气应有消声、降噪办法。

　　      式中，d——气缸直径，m；S——活塞行程，m；n——柴油发电机转速，转/分；Z——柴油发电机冲程数；i——汽缸数。

　　      式中，L一排气量，m3/min；v——烟气流速，支管20-25m/s，干管8-15m/s；t——烟气温度，支管按400℃，干管按200℃。

　　（1）柴油发电机排气口和排气管应选择柔性连接。当连接两台或两台以上发电机组时，排烟支管上应设置单向阀门。

　　（3）排气管宜高空排放，烟囱一般高出屋面2m，烟囱出口处应设置防雨罩。若排烟管至裙房或出正负零地面排放时，需满足《大气污染物综合排放法规》GB16297-1996的要点。

　　（5）排烟管在穿越地面、楼板、屋面正品康明斯发电机、墙体时应预埋套管，套管内侧与保温外壳外径间宜有50mm的间隙。

　　（1）排烟装置管道、烟囱，可选用4-5mm厚的钢板焊制，也可选择符合《双层不锈钢烟道及烟囱》CJ/T 288-2008的不锈钢成型产品，当选取钢板焊制烟囱时，其内外表面需涂刷耐过热的防锈漆并进行保温。

　　      合格的排气系统的规划不仅需要合理的背压设计，同进排气管系的准确装配亦至关重要，在管系装配时，必须考滤以下几个方面：

　　（3）发电机组同排气管之间加装弹性波纹管，减少振动产生的疲劳应力；缓解因温度变化致使的热胀冷缩，构造件的塑性变形或基础减振器的反功用力；

　　（4）在安装前先收紧两法兰之间螺杆，防范波纹管在柔性状态下安装，在机组首次运行之前，必须拆除此紧固件；

　　      通常钢结构件的热彭胀系数为1.13mm/m/100℃，如50米管线℃，上升到机组排气温度500℃，其长度将伸长256mm，建议每50米烟管即加装一个膨胀伸缩节，其一端回定，另一端操作滑轮吊架，使其具备膨胀的空间；

　　（8）任何长的水平或垂直的排烟管应倾斜向下安装并装有排水阀，排水阀应设在最低点，以防止水流进消声器或发电机内；

　　      某些用户的柴发机房通气系统选取排风、排烟合用，这项技术上具有先进性，若系统部署合理，不仅可减少管道数量，节约空间，也可减小施工量，节约投资。另外排风、排烟合用装置自控技术要点较高，排烟与排风工况之间的转换状况多样，操作时应根据不同情况选取合理的装置程序，尽可能减轻自控装置的复杂程度，提升通气、排烟装置的可靠性。柴油发电机房通气系统的好坏对保证康明斯发电机组正常运转有比较大的危害，尤其在天气炎热地区或地下油机房。因此，发电机房的通气排气系统设计应致使规划人员的充分重视康明斯柴油机配件。