柴油發電機組機房設計

柴油發電機組機房設計方案介紹：
對民用建筑中應急柴油發電機房設計中須注意的問題：包括選址、進、排風口、煙道的設計和應其它專業配合的問題進行了總結。
　　 隨著社會的發展，人民生活水平的提高，在現代民用建筑當中，用電設備的種類和數量越來越多，在這些用電設備當中，不僅有消防泵、噴淋泵等消防設備，還有需要可靠供電的生活泵、電梯等用電設備，為滿足這些設備用電的可靠性，當市政電網無法提供兩路獨立電源時，在設計中采用柴油發電機組作為備用電源的方法被普遍采用。
　　 雖然柴油燃點較高，發生火災危險性相對較小，但是在民用建筑中是將柴油發電機組設置在建筑物主體內，從理論上來說肯定還是有危險性的，再考慮到機組運行過程中通風、噪音、振動等問題，無疑需要我們全面考慮并采取充分的防范措施，具體作法包括以下幾個方面。
1.發電機房位置的選擇和布置：
1.1考慮到發電機房的進風、排風、排煙等情況，根據《民用建筑電氣設計規范》的要求，柴油發電機房宜布置在首層，但是，通常大型公共建筑、商業建筑等民用建筑首層屬黃金地帶，并且首層會給周圍環境帶來一定的噪音，因此按規范規定，在確有困難時，也可布置在地下室，由于地下室出入不易,自然通風條件不良,給機房設計帶來一系列不利因素,設計時要注意好,機房選址時應注意以下幾點:
1.1.1不應設在四周無外墻的房間,為熱風管道和排煙管道排出室外創造條件;
1.1.2 盡量避開建筑物的主入口、正立面等部位，以免排風、排煙對其造成影響；

1.1.3 注意噪音對環境的影響;
1.1.4 不應設在廁所、浴室或其它經常積水場所的正下方和貼鄰；
1.1.5 宜靠近建筑物的變電所,這樣便于接線,減少電能的損耗,也便于管理；
1.1.6 不應靠近防微振的房間；
1.1.7 機房內設儲油間.
1.2 機房的布置
1.2.1 柴油發電機房應采用耐火極限不低于2.00小時的隔墻和1.50小時的樓板與其它部位隔開;
1.2.2 機房應有兩個出入口,其中一個出口的大小應滿足搬運機組的要求,門應采取防火、隔音措施，并應向外開啟。
1.2.3 機房四周墻體及天花板作吸聲體,吸收部分聲能,減少由于聲波反射產生的混響聲；
1.2.4 機房內設備的布置應滿足《民用建筑電氣設計規范》的要求,力求緊湊、保證安全及便于操作和維護。
2．進、排風的設計
柴油發電機房的通風問題是機房設計中要特別注意解決的問題,特別是機房位于地下室更要處理好,否則會直接影響發電機組的運行。機組的排風一般應設熱風管道有組織的進行,不宜讓柴油機散熱器把熱量散在機房內,熱風管道與柴油機散熱器連在一起,其連接處用軟接頭,熱風管道應平直,如果要轉彎,轉彎半徑應盡量大而且內部要平滑,出風口盡量靠近且正對散熱器熱風管直接伸出室外有困難時可設管導出。機房內要有足夠的新風補充，進風一般為自然進風方式，進風口宜正對發電機端或發電機端兩側。進風口與出風口宜分別設在機房兩端，以免形成氣流短路，影響散熱效果。典型的進、排風口布置如方案一~四。.
方案一的布置完全符合上面各條件的要求，是最優選擇。但在實際設計中在建筑平面上無法找到兩面臨外墻的發電機房。僅一面臨外墻，方案二的布置是設計中可以選擇的方案，此方案進、排風口的位置不應設在同一高度，一般小于800kW的發電機組進排風口的間距應在10米左右；方案三是在建筑平面實在無法找到靠外墻的機房位置，機房設于建筑物中間，此方案進、排風應設管道，排風管道應作隔熱處理，此方案不宜選用；方案四為一典型錯誤方案，無新風進入，而廢氣排進地下室，嚴重影響地下室的空氣質量，不符合環保要求。
機房的出風口、進風口的面積應滿足下式的要求：
S1>1.5S;S2>1.8S
式中:S----柴油機的散熱面積;
S1----出風口的面積;
S2----進風口的面積;
3 排煙系統

柴油發電機組燃燒時除了會產生大量熱氣外，還會產生大量燃燒廢氣。這些廢氣必須經過專門處理后，才能由專用的排煙豎井排至空氣中。據有關資料顯示,柴油發電機組在運行過程中,每產生1千瓦小時的電能，大約會產生二氧化流3.7克，一氧化氮1.5克，二氧化碳860克，還有因為燃燒不充分所產生的積碳，如果對廢氣不加以處理而任由其排放，對環境產生污染，達不到環保要求。因此應在機房設置噴淋間，內裝設一成套的沖擊式水浴除塵系統。主要是通過煙氣高速撞擊水面，污燃物由于動能作用被水面吸附，從而達到清洗煙氣和降低溫度的效果。經過處理后的廢氣須經鋼制煙管或專業煙井引至高空或不會對其他人構成干擾的地方。采用鋼制煙管，須考慮煙管的熱脹冷縮，當直線段煙管較長時，應選取相應的補償器；對于機房內和人易接觸的地方，應用隔熱材料厚（50mm）包裹煙管，在包扎時必須保證隔熱材料不影響排煙軟管和補償器的自由膨縮。
煙氣除了采用鋼制煙管引至天面外，也可采用預制專業煙井的作法。專業煙井一般采用耐火磚材料，且井壁分內中外三層，內層為耐火磚砌的工作層，外層為普通磚砌的裝飾層，中間為2~5mm厚的空氣層，作為保溫阻尼層，這樣煙道就可以承受500?C以上的高溫，在噴淋間除塵系統失靈的情況下，發電機組運行不致影響煙道的壽命。（見圖1）
為保證除塵設備用水，機組冷凍液補水，以及沖洗機房地面用水，發電機房應設置拖布池。
4．日用油箱間
根據《民用建筑電氣設計規范》的規定按柴油發電機運行3~8小時設置燃油箱，而民用建筑防火規范要求更嚴格，應在機房內設置專用的儲油間，內設日用油箱，其總儲存量不應超過8小時的需要量，而根據建筑設計防火規范規定中間儲油罐容積不超過1m3。日用油箱的容積按下式計算：
V=G*C/r/A
V-----日用油箱間的容積（m3）；
G-----柴油機燃料的消耗量（kg/h）；
r------燃油密度（kg/ m3），輕柴油為810~860；
A------油箱充滿系數（一般取0.8）；
C------供油時間（3~8h）。
儲油間應采用防火墻與發電機間隔開，當必須在防火墻上開門時，應設置能自行關閉的甲級防火門，并向發電機間開啟。油箱間內燈具采用防爆型，并設置日常通風。
5．基礎的設計
據發電機相關廠家樣本可知，發電機組的重量約在4~8噸，而其中的柴油機轉速一般為1500轉/分，這么沉重的東西在高速運行時，必須采取一定的減振措施。為了減低振動，根據柴油機組尺寸，設置一個高20cm的混凝土基礎，基礎各邊應超出機組最寬處15~30cm，當進行機組安裝時，在基礎相對于機組底架上的固定螺栓位置鉆孔，然后用膨脹螺栓將機組固定。采取這一措施，機組的振動被混凝土吸收一部分。電氣專業向結構專業提荷載時，除了要提供機組的靜負荷，混凝土基礎的體積，還應考慮機組的動負荷，動負荷可向相關的廠家索取，也可按機組靜負荷的1.5倍考慮。
鋼筋混凝土基礎必須保證一定的養護期，設備才可就位。基礎四周應設計10cm的油槽，可以方便清理設備滴漏的燃油或潤滑油。
6．機房接地
柴油發電機房一般應有三種接地：工作接地：發電機中性點接地；保護接地：電氣設備正常不帶電的金屬外殼接地；防靜電接地：燃油系統的設備及管道接地。各種接地與建筑物的其它接地共用接地裝置，即采用聯合接地方式。設計時應在機房設接地預埋件。
本文僅對應急柴油發電機房在設計中應重點考慮的問題作了進一步的闡述，應急柴油發電機組的其它設計要求須遵守《民用建筑電氣設計規范》及供配電設計手冊的要求。