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柴油发电机组排气管的安装要求 |
摘要：柴油发电机排气系统包括消声器、波纹管、法兰、弯头、内衬和机室外部连接到机室外的排气管，是指柴油发电机组在内部基础上安装好后，通过发动机排气管连接到机房内的排气管。柴油发电机组在运行时，燃油燃烧后经过废气排出的温度很高，排气管都装接在废气涡轮增压器上。因此，在安装排气系统时，应妥善处理好排气系统急剧的温度变化，高温、振动和强烈的排气噪声问题。
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一、排烟系统设计
1、减少弯头数量
柴油发电机排气系统应尽量减少弯头数量，缩短排气管总长度。否则，发电机组排气管压力增加，发电机组功率损失过大，影响发电机组正常运行，影响发电机组正常运行，降低发电机组正常寿命。
2、吊架需带减震弹簧
柴油机增压器排气总管与柴油发电机连接的第一管路必须有可弯曲的部分。波纹管是随机配套给用户的，排气管的第二部分应采用弹性支承，以免排气管道安装不合理，或者在发电机组运行中，由于排气系统的热效应造成相对位移所造成的附加侧应力和压应力增加，所有的排气管道和悬吊装置都应有一定的弹性。
3、防止串气措施
在发电机房有多台柴油发电机组时，切记各发电机组的排气系统应独立设计、安装。禁止不同发电机组共用一条排气管，以避免柴油发电机组在运行时由于不同发电机组的排气压力不同而产生异常窜动，并增加排气背压，防止废烟废气经共用管道回流，影响发电机组正常功率输出，甚至造成柴油发电机组的损坏。
4、保温层设计
排气管、消声器均要可靠固定，不允许在发电机组运行时有摇晃、振动现象。机房内裸露的排气管，消声器应以耐热材料包裹，如同蒸气管道一样，以减少机房内的辐射热。
5、烟帽需带防雨设计
排气外接管一般应引向室外或排气砖囱或地下管道，接管不宜过长和拐急弯，弯头不宜多于3个。接管内径不小于250mm。在外接管道适当的位置应设有温差伸缩接头，排气管支撑和排气温度测量接头，排气管支撑和排气温度接头等设备。此外，应注意切勿将外接管的质量承压在柴油发电机排气管上，否则容易使排气管和连接螺钉振动断裂或增压器损坏。排气管穿出墙洞后，尾管应切成斜口，可防止雨水灌入，并加大排气截面，其斜口要朝向地面。在穿墙洞处，用耐热纤维材料填充，再用金属夹板固定。排气管、消声器排向室外安装。
6、消声器设计
消声器是允许气流通过，却又能阻止或减小声音传播的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施。消声器能够阻挡声波的传播，允许气流通过，是控制噪声的有效工具。消声器种类很多，但究其消声机理，又可以把它分为六种主要的类型，即阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、小孔消声器和有源消声器。
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消声器右视图 |
消声器正视图 |
二、烟囱施工技术规范要求
1、柴油发电机组排气系统配套的烟囱一般使用寿命应大于10年，焊点不开裂，烟囱整体保温性能不衰减。
2、根据用户提供的柴油发电机组技术参数，对烟囱内径和高度进行标定，在满足全部要求的基础上，尽可能优化烟囱的高度和直径。
3、烟囱的结构不允许出现热桥，烟囱与主体结构的连接应充分考虑热应力的影响。
4、柴油发电机组烟囱管内外壁材质SUS304（含Ni>8%）不锈钢板（不锈钢牌号要求：宝钢、鞍钢、马钢），内壁厚≥1.2mm，外壁厚≥1.0 mm（实际裸测），硅酸铝绝缘层中间；柴油发电机烟囱管壁材质SUS316不锈钢板，厚度≥1.2mm（实测），外壁材质SUS304不锈钢板，厚度≥1.0mm（实测），中间硅酸铝绝缘层。
5、烟囱在需要法兰连接的部位必须加装耐高温、气密的垫片（如有需要法兰连接的部位，需在招标文件中说明）。
焊接工艺：单面焊接，双面成型焊接工艺（不用焊丝），避免晶间腐蚀，保证烟囱使用寿命不低于50年，焊道必须平整，平整，可达到国Ⅱ焊缝标准。连接工艺：圆形烟管采用双法兰承插对接工艺连接，欧米茄卡箍固定连接，并用密封胶保证烟囱的同心度和气密性，不允许单法兰连接。方烟管采用先进的共板法兰或TFD法兰连接，带耐高温气密垫片
6、烟囱应采用钢护套，并在穿透墙和楼板处进行绝热处理，使烟囱穿过的围墙和相邻楼板为室温。
7、 烟囱水平部分应保证3-5‰的坡度。
8、垂直排气管底部应设置与主管直径相等的清扫口，清扫口检查门可开启90°，并采用气密设计，防止烟气泄漏。
9、烟囱主筒：烟囱的每个标准截面必须设置两根加强筋，以增加强度和吸收应力。
10、烟囱配件（欧米茄夹、夹扣、腰板扣、钩码）：应使用专用烟囱配件，所有配件必须冲压成型，严禁焊接成型，并进行钝化、电镀等工艺处理，且必须经过应力计算，以确保能满足要求。
11、其他附件：烟囱应按要求配备防雨、防雷、防爆、排水装置，有调节阀、工况调节阀、环保检测口等。
12、波纹管与法兰安装
波纹管一般壁厚较小，对于金属波纹管来说，通常在0.3-0.4mm，而现有技术中波纹管与法兰之间的连接采用直熔焊接，即波纹管端部自熔后与法兰边缘焊接在一起，由于自熔焊接所覆盖的焊接面非常小，波纹管又工作在震动的环境，焊接部分容易发生断裂，对波纹管焊接的寿命影响较大。
因此，康明斯公司在波纹管端部自熔焊接在法兰的基础上，增加一焊丝，采用钎焊方式使其熔在法兰与波纹管之间，达到整个面的焊接覆盖，增加二者之间的连接强度，延长使用寿命的波纹管与法兰的连接结构。
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柴油发电机法兰与波纹管连接结构图 |
二、尾气处理装置（可选）
烟色处理主要目的为改善排烟烟色，降低排放污染，一般的处理方法主要有两种：
1、专业型烟尘净化器
（1）工作原理：烟尘净化器的核心部件是含有金属铂化合物作为催化剂的陶瓷载体，当发电机组尾气经过载体时，在220℃ 以上，在催化剂的作用下，尾气中的碳氢化合物和一氧化碳与氧发生反应，生成CO2 和H2O。在空载或轻载的情况下，发电机组的排烟温度只有150℃左右，安装在烟尘净化器内的电加装置将自动通电工作，将尾气加温至220℃以上；当发电机组加上负载后，在排烟温度升高超过220℃后，加热装置将自动断开。
（2）作用：黑烟净化器产品对于发电机组尾气的煤烟、一氧化碳、碳氢化合物的除去率高达90%以上，治理后的排烟烟色林格曼黑度低于0.2级，凭肉眼已不能观察到烟色，而且无刺激性气味，可以取代了以往传统的水喷淋处理方法。不需要用水，免去了二次污染，不需要做烟囱，烟气可以随散热风道低空排放。
2、水喷淋式消烟处理池
（1）安装要求：消烟池内表面要进行防水处理，使用前须进行试漏；
（2）池壁构成：C25 砼ф6@200双面布筋，隔板采用120间墙；
（3）池壁及盖板应采用耐热结构；
（4）消烟池所有预留孔均要求有防水环；
（5）消烟池底部应有5％的坡度，在池底最低处安装排污管，在便于人操作处安装阀门；
（6）消烟池应设置进水管道及电磁阀，当发电机组运行时，电磁阀自动开启向喷淋头供水；
（7）喷淋池应设置检修口，便于定期清除池底的污泥。
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