海拔高度對柴油發(fā)電機組功率有顯著影響,通常海拔越高,功率下降越明顯。具體如下:
影響原理:隨著海拔升高,大氣壓強降低,空氣變得稀薄,含氧量減少。柴油發(fā)電機組依靠空氣與燃油混合燃燒產(chǎn)生動力,空氣量不足會導(dǎo)致燃燒不充分,無法產(chǎn)生額定功率,且油耗率、排溫會上升,排放狀況惡化。
功率下降幅度:對于自然吸氣型柴油發(fā)電機組,海拔每升高 1000 米,功率通常下降 10%-15%。對于渦輪增壓型柴油發(fā)電機組,因渦輪可補償部分空氣不足,功率下降幅度相對較小,一般在海拔 1000 米以上才明顯出現(xiàn)功率降額。如采用先進技術(shù)的康明斯高原型發(fā)動機 QSB7-G5,通過 ECU 調(diào)校,在 4500 米海拔功率保持率達 90%,而普通機型僅 70%。
相關(guān)計算方法:可通過經(jīng)驗公式法快速估算,假設(shè)每升高 1000 米功率下降約 10%,公式為修正后功率 = 額定功率 ×(1 - 海拔高度 ÷1000×10%)。也可采用基于標準大氣模型的物理計算法,考慮氣壓、溫度變化對空氣密度的影響,通過一系列公式計算出修正系數(shù),進而得出修正后功率,該方法更為精確。
應(yīng)對措施:可配備高效渦輪增壓系統(tǒng)、中冷器、高原專用空濾與進氣管道等硬件,還可通過 ECU 高原自適應(yīng)控制、優(yōu)化高壓共軌系統(tǒng)參數(shù)等智能控制與燃燒優(yōu)化措施,提升高原環(huán)境下的功率表現(xiàn)。此外,選擇高原專用機型也是很好的辦法,如大澤動力 TO 高原型,標配 VGT 渦輪、加大中冷器和 ECU 海拔自適應(yīng),3000 米海拔功率損耗<8%。