柴油發電機組水套加熱器溫控改造與節能降耗

中國電信股份有限公司泰興分公司接入維護中心 常亞峰

柴油發電機組水套加熱器溫控改造與節能降耗

中國電信股份有限公司泰興分公司接入維護中心 常亞峰

針對柴油發電機組水套加熱器春夏秋季無效運行，造成電能浪費的現象，通過加裝串聯溫控開關，精確控制水套加熱器的投入和退出運行，解決了水套加熱器無序工作的難題，達到了節能降耗、減少維護工作量的目的，順應了企業節能減排、精確化管理的要求。

水套加熱器；溫控；節能降耗

根據YDT 502-2007《通信用柴油發電機組》柴油發動機的選擇要求，“普通水冷柴油機在5 ℃以下，增壓水冷柴油機在10 ℃以下環境使用時，宜采用電預加熱裝置。”目前對水套加熱器普遍采用人工控制，即初春關閉加熱器空開，深秋打開加熱器空開。該控制模式無形中增加了維護工作量和運營成本。

1 水套加熱器的作用

柴油發電機組作為市電和UPS（不間斷電源系統）的后備電源，需要保障其隨時都能應急啟動。我們知道，柴油機通過把柴油噴入汽缸，使霧狀柴油與汽缸中的被壓縮空氣混合形成高溫、高壓可燃混合氣，自行燃燒并對外做功。當環境溫度低時，柴油機燃燒室的溫度降低，柴油機運轉部位之間配合間隙發生變化，從而使啟動阻力矩變大；同時，由于柴油中含有一定量的蠟，而當柴油析出的蠟開始阻塞濾清器從而影響油路的正常供油時，此時的溫度稱為柴油的冷濾點，在冬季氣溫較低的時候，柴油黏度增大，流動性變差，甚至結蠟，導致柴油凝固無法流動，啟動困難；另外，起動階段，潤滑油及冷卻水有可能凝結成固態，失去潤滑或冷卻的作用，進而損壞發動機。

柴油發電機組水套加熱器讓發動機保持一定溫度，冬天防止柴油發電機組凍裂，并使柴油機在嚴寒低溫狀態下能夠很快迅速起動。水套加熱器使機組水套的水溫保持在設定的溫度范圍之內（大約35 ℃），由于潤滑油受到熱傳遞而間接加熱，因此避免了凝結現象的出現，從而使柴油機處于熱備用狀態，使柴油機組不管嚴冬臘月，任何時候都能應急啟動，并在最短時間內加載到全負荷，機組的機械磨損降低，輸出功率穩定。

2 水套加熱器的使用現狀

柴油發電機組水套加熱器對于確保機組在寒冷氣候條件下迅速啟動成功并帶載運行有極其重要的意義。然而，實際中，我們發現該預熱功能的設計存在缺陷，水套加熱器的工作是以水套內的水溫來控制的，要使機器的水溫保持在設定的溫度范圍之內（大約35 ℃），通常情況下，水套加熱器是全天候始終處于自動循環的工作狀態。

然而，根據《中國電信電源、空調維護規程》第194條規定：油機室內溫度不宜低于5 ℃；若冬季室溫過低（0 ℃以下）的地區，油機的水箱應裝置加熱器或在水箱添加防凍劑；配有水箱加熱器的油機，在寒冷季節（5 ℃以下）待機時，應長期啟動加熱器加熱。因此，對于環境溫度高于5℃的春夏秋季來說，水套加熱器工作，無形中增加了局房能耗和運營成本，浪費電能；同時冷卻水道配套用橡膠管被長期加熱，加速了管路老化，加熱器設備及配套管路的使用壽命也大大縮短。

目前，對水套加熱器的使用普遍采用“人工控制法”：即初春關閉加熱器空開，深秋打開加熱器空開。該維護控制模式無形中增加了維護工作量和運營成本；另外，由于氣溫的反復，經常出現關閉加熱器后卻氣溫陡降，或打開加熱器后氣溫回升的尷尬局面。因此，控制選擇在恰當的溫度開啟或關閉加熱功能是合理科學使用水套加熱器的關鍵。

3 改造方案

在水套加熱器供電線路中串聯一只溫控開關，通過溫控開關感應環境溫度的變化進而精確控制水套加熱器供電線路的通斷。見圖1。經過技術改造后，柴油發電機組水套加熱器的功能就能根據環境氣溫的變化自動接通和斷開加熱器供電線路。即在環境溫度低于溫控開關的設定溫度時開啟加熱功能，加熱器處于自動工作狀態；反之，當環境溫度高于設定溫度時，加熱功能關閉。合理科學地在恰當的溫度開啟或關閉加熱功能，精準有效地實現節能降耗。

4 工作原理

按照圖1將溫控器串聯接入，通電后，調節調溫旋鈕設定實際需要溫度（假設為5 ℃），溫控器就自動投入運行：當環境溫度低于溫控器的設定溫度5 ℃時，溫控器內部繼電器吸合，加熱供電線路接通，水套加熱器得電工作，保證油機處于熱機備份狀態；當環境溫度高于溫控器的設定溫度5℃時，繼電器斷開，加熱供電線路斷開，水套加熱器失電停止工作，精確管控，節能降耗。

5 實施效果

通過對柴油發電機組水套加熱功能改造，油機始終處于良好的暖機待運行狀態，有效精準地控制加熱器的運行時間和投入時機，縮短了水套加熱器的工作時長，延長了加熱器設備及冷卻水管路的使用壽命，減少了油機維護工作量，節約了運營維護成本，杜絕了高環境溫度下水套加熱器無效運行情況的發生，節約了電能。據估算，改造后每臺油機每年節省約3 000元電費，真正起到了節能降耗，精確管理、降本增效的效果。