柴油發(fā)電機組集柴油機、發(fā)電機和自動(dòng)控制等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域相交叉的技術(shù)于一體。柴油發(fā)電機組是以柴油機為動(dòng)力的發(fā)電設備,它與常用的蒸汽發(fā)電機組、水輪發(fā)電機組、燃氣渦輪發(fā)電機組、原子能發(fā)電機組等發(fā)電設備相比較有以下特點(diǎn):

(1)柴油發(fā)電機組的配套設備比較簡(jiǎn)單,輔助設備少,體積小,重量輕。與水輪發(fā)電機組需要建水壩、蒸汽機組需配置鍋爐、燃油儲備和水處理系統等比較,柴油發(fā)電機組的占地面積小、建設速度快、投資費用低。 常用柴油發(fā)電機組采用獨立配置方法,而備用發(fā)電機組或應急發(fā)電機組一般與變配電設備配合使用。同時(shí),柴油發(fā)電機組不需要充足的水源(柴油機的冷卻水消耗量為34~52L/(kW.·h),僅為汽輪發(fā)電機組的1/10),所以機組的安裝地點(diǎn)靈活。

(2)柴油機是目前熱效率最高的熱力發(fā)動(dòng)機,其有效熱效率為30%~46%,高壓蒸汽輪機的有效熱效率約為20%~40%,燃氣輪機的有效熱效率約20%~30%,因此柴油發(fā)電機組的燃油消耗低。

(3)柴油機的啟動(dòng)一般只需要幾秒鐘,在應急狀態(tài)下可在1min 內達到全負荷運行;在正常工作狀態(tài)下約在5~40s 內達到全負荷,而蒸汽動(dòng)力裝置從啟動(dòng)到全負荷一般需要3~4h。柴油機的停機過(guò)程也很短,可以頻繁啟、停。 所以柴油發(fā)電機組很適合作為應急發(fā)電機組或備用發(fā)電機組。

(4)柴油發(fā)電機組運行操作技術(shù)較簡(jiǎn)單,便于一般運行人員掌握,所需操作人員少,維護方便,在備用期間保養容易。

(5)柴油發(fā)電機組中的柴油機一般為四沖程、水冷、中高速內燃機。 燃料用不可再生的柴油或在柴油中摻加可再生能源如乙醇、生物柴油、壓縮天然氣(CNG)和液化石油氣(LPG)等以節省能源和保護環(huán)境。 柴油機燃燒后的排放物主要為CO、HC、PM(顆粒),污染環(huán)境,而且排氣噪音較大。盡管如此,柴油發(fā)電機組與水力、風(fēng)力、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電以及核能、火力發(fā)電相比較,具有非常明顯的優(yōu)勢:柴油發(fā)電機組的建設與發(fā)電的綜合成本是最低的。

(6)柴油發(fā)電機組具有較高的供電可靠性和自動(dòng)化功能;功能較完備的應急電站具有自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)加載、故障自動(dòng)報警和自動(dòng)保護功能,發(fā)電機組可以全自動(dòng)運行,不需要操作人員,能實(shí)現無(wú)人值守。

(7)用于電動(dòng)鉆機發(fā)電的柴油機組大多數為通用或其他用途柴油機的變型產(chǎn)品,由于交流電頻率固定為50Hz,因此機組的轉速只能3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、375r/min和300r/min，以1500r/min居多。柴油發(fā)電機組的輸出電壓為600V,頻率為50Hz,功率因cos=0.8柴油機功率變化范圍寬廣,發(fā)電用柴油機功率可以從0.5kW變化到數千千瓦 。通常,電動(dòng)鉆機配置的柴油機單機容量為1000kW以上。

(8)柴油機具有一定的功率儲備,發(fā)電用柴油機一般在穩定工況下運行,負荷率較高。應急和備用電源一般標定為12h功率,常用電源標定為持續功率,機組配套功率應扣除電動(dòng)機的傳動(dòng)損失和勵磁功率,并留有一定功率儲備。所以機組的配套功率應將柴油機功率除以匹配比。

(9)柴油機裝有調速裝置。為保證發(fā)電機輸出電壓頻率的穩定性,一般都裝有高性能的調速裝置,對于并聯(lián)運行和并入電網(wǎng)的機組則裝有轉速微調裝置。

(10)為了減小機組的振動(dòng),在柴油機、發(fā)電機、水箱和電氣控制箱等主要組件與公共底座的連接處,通常均裝有減振器或橡皮減振墊。