康明斯动力（深圳）有限公司

摘要：柴油发电机房的焊接和切割等施工工程必须按照国家法规和安全要求进行，安装材料质量按国标指标供应，同时在安装过程中需要使用的大型设备、管道工程、机械施工和电气自动化施工等要求高度职业化。在符合用户本地环保规定和现场安装条件下，施工设计要严格遵循《康明斯柴油发电机组安装、维护及运行技术规程》章程和指导原则，全力做到科学合理与安全可靠。

一、柴发机房施工要求

1、发电机房结构物及其相关安装，尽可能达到耐候、抗潮、抗震等要求，发电机房和运输方式的定位应确定后，不可更改；

2、管路连接、联接件的连接处，必须选用专业连接材料；

3、控制室的通风排烟设计要符合控制室环境要求，室内温度应低于20℃，湿度控制在50-60%；

4、发电机房外要设置紧急出口，且设置内排烟与内排火装置；

5、发电机房洁净室要建成符合ISO等国家标准规定的室内空气洁净度等级；

6、发电机房要设置监控系统，提高安全监督能力；

7、设备的检验仪表和调试仪表要满足规定的标准及规定，检验工具要有持续性测试、定期检定、维护保养及校核登记。

二、发电机房位置要求

1、布置在民用建筑内的柴油发电机房应符合下列规定：

（1）宜布置在首层、地下一、二层；当地下为三层及以上时，不宜设置在最底层；技术经济合理时，可放置在裙楼屋面、建筑物屋面。

（2）不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻。

（3）应采用耐火极限不低于2．00h的防火隔墙和1．50h的不燃性楼板与其他部位分隔，门应采用甲级防火门。

（4）机房内设置储油间时，其总储存量不应大于1m³，储油间应采用耐火极限不低于3小时的防火隔墙与发电机间分隔；确需在防火隔墙上开门时，应设置甲级防火门。

2、发电机房宜靠近一级负荷或配变电所。

3、发电机房宜靠建筑外墙布置；当设置在地下室时，宜至少一面靠外墙的非主人口及背风侧，以便于设备的进出、通风及排烟等，并应有通风、防潮、发电机组的排烟、消声和减振等措施并满足环保要求。

4、排热和排烟口不应朝向人员密集处、主干道或正对相互间距不大于8m的住宅楼的开窗面。进排风口都不宜布置在会议室和其他希望安静的场所。

5、应避开建筑物的主要出入口及主要通道；以免在发电机组定期维修、保养时，影响人员进出。

6、柴发机房宜设有发电机间、控制及配电室、储油间、备品备件储藏间等。当发电机组单机容量不大于1000kW或总容量不大于1200kW时，发电机间、控制室及配电室可合并设置在同一房间。

7、发电机间、控制室及配电室不应设置在厕所、浴室或其他经常积水场所的下方或相邻，以免渗水影响发电机组运行。

8、应便于设备运输、吊装和检修。

三、设备布置

1、发电机组应设置在专用机房内。

2、机房设备的布置应符合发电机组运行工艺要求，力求紧凑、保证安全及便于维护；并应符合下列要求：

（1）发电机组宜横向布置，管线较短，方便管理操作，当受建筑物限制时，也可纵向布置；

（2）机房与控制室、配电室贴邻布置时，发电机出线端及电缆沟宜布置在靠近控制室及配电室侧；

（3）发电机组之间、发电机组外廓至墙的距离应满足搬运设备、就地操作、维护检修或布置辅助设备的需要。

3、辅助设备宜布置在柴油机侧或靠机房侧墙，蓄电池宜靠近其所属柴油机。

4、不同电压等级的发电机组可设置在同一发电机房内，当发电机组超过两台时，宜按相同电压等级相对集中设置。

5、当控制屏、配电屏布置在发电机室时，应布置在发电机端或发电机出线侧，其操作通道不小于下列数值：

（1）屏前距发电机端不小于2m；

（2）屏前距发电机侧不小于1.5m。

6、机房设置在高层建筑内时，机房内应有足够的新风进口及合理的排烟道位置。机房排烟应避开居民敏感区，排烟口宜内置排烟道至屋顶。当排烟口设置在裙房屋顶时，根据环保要求将烟气处理后再进行排放。

7、机房内宜设有洗手盆和落地洗涤槽。

8、控制室的布置应符合下列规定：

（1）控制室的位置应便于观察、操作和调度，通风应良好，进出线应方便。

（2）控制室内不应有与其无关的管道通过，亦不应安装无关设备。

（3）控制室内控制屏（台）的安装距离和通道宽度应符合下列规定：

① 控制屏正面操作宽度，单列布置时，不宜小于1.5m；双列布置时，不宜小于2.0m；

② 离墙安装时，屏后维修通道不宜小于0.8m。

（4）当控制室的长度大于7m时，应设有两个出口，出口宜在控制室两端。控制室的门应向外开启。

四、排烟系统布置要求

1、排烟系统设计

（1）应满足环保部门的要求，排烟管道应引至屋顶室外高空处排放，或经过消烟除尘处理后再行排放，以免污染环境。

（2）每台柴油机的排烟管应单独引出室外，宜架空敷设，也可敷设在地沟、井道中。排烟管弯头不宜过多，并能自由位移。为防止凝结水回流，水平敷设的排烟管道宜设有0.3%~0.5%的坡度坡向室外并在管道最低点装排污阀。

（3）机房内的排烟管道采用架空敷设时，室内部分应敷设隔热保护层，且距地面2m以下部分隔热层厚度不应小于60mm。当排烟管架空敷设在燃油管下方或沿地沟敷设需穿越燃油管时，还应考虑安全措施。

（4）发电机组的排烟助力不应超过柴油机的背压要求，当排烟管较长时，应采用自然补偿段、加大排烟管直径；当无条件设置自然补偿段时，应装设补偿器。

（5）排烟管与柴油机排烟口连接处，应装设弹性波纹管。

（6）排烟管过墙处应加保护套，伸出屋面或侧墙的烟管出口端，应加装防雨帽。

（7）非增压柴油机和废气涡轮增压柴油机均应在排烟管上装设消音器。两台柴油机不应共用一个消音器，消音器应单独固定。

2、排烟管选择及安装

（1）排烟管推荐直径（mm)

表1 柴油发电机组常见烟管直径数据表

（2）排烟管保温层厚度（mm）选择

表2  柴油发电机组排烟管保温层厚度匹配表

3、说明

（1）排烟管外表面温度≤450℃时保温层采用1层岩棉毡，排烟管外表面温度≥500℃时，保温层采用2层，即接触管壁的1层为硅酸铝纤维毡，外包1层岩棉毡，硅酸铝纤维毡的厚度为表中分子所示，岩棉毡的厚度为表中分母所示。

（2）岩棉的物理性能：密度80~100kg/m³，导热系数入=0.03~0.0407W/（mxK）。硅酸铝纤维的物理性能：密度150~250kg/m3，导热系数入=0.14~0.174W/（mxK）。

（3）每台柴油机的排烟管应单独引出室外，宜架空敷设，也可敷设在地沟中，排烟引管和消声器应单独设置支撑，不得直接支撑在栗油机排烟总管或固定在柴油机其他部位上。排烟引管与排烟总管之间应采用柔性连接。排烟管上的托架必须容许管子伸缩或是采用液柱型托架，而短的柔性管或膨胀式波纹管应介于两个固定架之间的长管道，并组合为一体。

（4）排烟引管长度及与管径的配套要求，应根据厂家提供的数据确定，当排烟管需穿过墙壁时，应配置保护套.伸出室外沿墙垂直敷设，其管出口端应加防雨帽或切成30°~45“的斜角。所有排烟管道的壁厚应不小于3。

（5）排烟管较长时，需增加波纹管等柔性连接，以吸收直管热膨胀，通常每10m增加一个柔性连接。

五、机房通风散热

      机房通风系统分为平时通风、灾后通风和工作通风三种状态，分别满足平时（柴油机不工作）的温湿度要求、灾后排除灭火气体通风和柴油发电机组工作所需的新风量的要求。

1、通风量的计算

（1）平时通风量计算：

      柴油机房位于地上时平时通风不少于3次，事故通风不少于6次；柴油机房位于半地下时，平时通风不少于6次，事故通风不少于12次；柴油机房位于地下时平时通风不少于12次；储油间换气次数不少于6次；换气次数不包含柴油机工作所需的空气量。

（2）灾后通风量计算：

      机房通风量不少于5次换气。

（3）工作通风量计算：

      柴油发电机运行时，机房的换气量应等于或大于维持柴油机燃烧所用的新风量与维持机房温度所需新风量之和。维持机房温度所需新风量可按下式计算：

C=0.078P_e/T

式中：C——需要新风量（m³/s)

P_e——柴油机额定功率（kW)

T——柴油发电机房的温升（℃)

      维持柴油机燃烧所需新风量可向柴油机厂家索取，当海拔高度增加时，每增加763m，空气量应增加10%，若无资料，可按每1kW制动功率需要0.1m³/min估算。

2、热风出口设置

（1）热风出口宜靠近且正对柴油机散热器。

（2）热风管与柴油机散热器连接处，应采用软接头。

（3）热风出口的面积应为柴油机散热器面积的1.5倍。

（4）热风出口不宜设在主导风向一侧，若有困难时应增设挡风墙。

（5）发电机组设在地下层，热风管无法平直敷设而需拐弯引出时，其热风管弯头不宜超过两处，且应计算风管的阻力损失。

（6）当热风通道直接导出室外有困难时，可设置竖井导出。

（7）当发电机组无法安排热风出风口时，可采用分体式或热交换器式，柴油机夹套内的冷却水由水泵送至分体水箱（或水塔）冷却，由于柴油机冷却水接口处静水压一般不超过40-50kPa，因此，分体水箱（水塔）安装高度不应超过发电机组高度的4~5m，否则需加辅助泵。

3、进风口设置

（1）进风口宜正对发电机端或发电机两侧。

（2）机房应有足够的新风补充，进风口的面积应为发电机组数热器面积的1.6倍。

（3）当周围对环境噪声要求高时，进风口应做消声处理。

（4）若空气的进、出风口的面积不能满足要求时，应采用机械通风并进行风量计算。当采用自然通风降温时，机房的进、排风系统中阻力不宜大于125Pa；当通风管道总阻力损失超过125Pa时，应设置机械送排风系统，风机全压应根据风道阻力计算确定。

4、进排风口面积估算

      以下为自然通风条件下的设计要求

（1）进风口净流通面积按大于1.5~1.8倍散热器迎风面积估算，使用了百叶窗的进风口再扩大1倍面积。

（2）排风口净流通面积大于散热器迎风面积的1.5倍，使用了百叶窗的进风口再扩大1倍面积。

（3）进风量包括发动机进气量、发动机和水箱散热的冷却空气量。

（4）进排风口面积适用于普通型进排风消声装置，在排风道设有加压风机时，采用括号内数据。

（5）风道加设高流阻消声器时，需根据消声器产品计算进、排风系统总压损失，并作为风机选型的依据。

（6）表3中所有尺寸仅作参考，设计时需按工程项目具体咨询发电机厂家作修改。

表3  柴油发电机组进排风口面积估算值

六、消声隔振系统要求

1、消音隔振系统设计

（1）应采取发电机组消音及机房隔音综合治理措施，治理后环境噪音不宜超过下表所列数值，应符合现行国家标准《声环境质量标准》GB3096的相关规定。

（2）机房四周墙壁和屋顶等维护结构，一般应具有计权隔声量Rw≥35dB。

（3）机房设备出人的大门及人员出人的小门的计权隔声量Rw≥35dB。

（4）机房与控制室之间的隔声门窗、计权隔声量Rw≥30dB。

（5）柴油发电机组应设置具有良好减震性能的隔振基础；置于楼层中的发电机组应设置专用的隔振装置，防止发电机组底座振动产生的结构噪声对邻近房间的干扰。

（6）机房的管道应采用减震支架。

（7）进、排风系统用消声装置和高温排烟消声器，应选用专业厂商提供的可靠产品，或由专业单位进行设计制造。

2、底座基础

（1）本章节发电机组基础以1600kW带外置弹簧减振器的发电机组及500kW内置减振器的发电机组作为示例，所有尺寸仅作参考。其余机型的发电机组尺寸、螺栓数量及安装孔数量以厂家提供的为准。

（2）发电机组基础的设计施工、承载能力、发电机组消噪减振及发电机组的固定等工作需要结构专业配合进行。

（3）发电机组如需放置在楼板上，楼板承重应能满足厂家提供的发电机组静载荷和运行时的动载荷，并留有一定的安全系数。底座与楼板间的防振措施应按用户要求进行专项设计。楼板及周围的支撑结构的承重强度能承受“发电机组湿重的2倍+混凝土基础”的重量。

（4）对振动噪声要求不严格的场所，采用钢筋混凝土直接在混凝土面上浇注即可。当周围建筑物为噪声敏感区域，为减少振动噪声对建筑物影响，需采用隔离减振基础，基础的重量至少为发电机组重量的2倍，最高5~10倍，以承载动载荷，并且基础与机房不得有刚性连接。

（5）基座应高出地面至少150mm，沿发电机组底座每边至少扩展150mm。

（4）基础深度B（m）按下式计算

B=2W/（L×W×d)

式中：M——发电机组质量（kg）；

L——基础长度（m）；

W——基础宽度（m）；

d——混凝土密度（2322kg/m³）.

（5）基础埋深必须在冰冻线以下，以防止冻胀。

（6）基础周围应预留燃油管接口。

（7）当柴油发电机组电缆采用下出线方案时，预留控制电缆和电力电缆接口。

（8）基础表面应进行防油和防水处理，并有排水措施。

（9）发电机组安装基础的纵向、横向和对角线应处于水平状态，以确保隔离减振系统的正常安装和调整。

3、底座减振与固定措施

（1）应使用地脚螺栓（L或J型）或膨胀螺栓（混凝土锚固螺栓）将减振器牢牢地固定在发电机组的安装平台上，埋设方式如图4所示。

（2）功率较小的发电机组，发动机、发电机与底座之间使用一体式内置橡胶减振器。

（3）未采取一体式内置减振器的发电机组，安装时应使用钢制弹簧减振器。

（4）对振动噪声要求严格的场所，可同时使用。

（5）表4为不同减振器的性能参数，仅供参考。 

表4  柴油发电机组常见减震器参数

（6）所有部件与发电机组的物理连接必须采用柔性连接，以吸收振动位移，避免造成损伤。发电机组发动机，交流发电机和其他固定设备通常都安装在一个底座上，底座为刚性一体化结构，可提供一定程度的隔离减振。

（7）必须使用城振器将发电机组与发电机组的安装结构隔离。不得将未采取任何隔振措施的发电机组直接固定于地面或基础上。

（8）对于使用外置弹簧减振器的发电机组，减振器与基础固定。

（9）对于配置内置一体式减振器的发动发电机组，地脚螺栓与基础直接固定。

4、机房噪声控制措施

      根据发电机组安装的环境类别不同，要求的环境噪声标准不同，以及发电机组安装在建筑物不同楼层的特点，所选用的消声器、隔振器、浮筑地板、隔声门等采用不同的组合，详见以下各表：

表4  消声、隔振设备选型表