柴油发电机高原运行故障研究

《柴油发电机高原运行故障研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、柴油发电机高原运行故障研究　　摘要：本文对五一桥水电站厂用柴油发电机组启动及运行故障进行了查找分析。通过分析改进证明，在高原地区所使用的柴油发电机组需要克服低温缺氧环境、燃油水温指标、安装调试工艺、精心维护保养和正确操作方法，才能使设备发挥正常运行工况，为电站的厂用400V供电电源提供安全保障。为此，作者对五一桥水电站厂用柴油发电机组运行故障进行以下分析。关键词：启动；冒烟；振动；可靠性中图分类号：TM61文献标识码：A五一桥水电站位于四川省甘孜州九龙县，海拔高度2200m左右，常年平均气温18℃。电站所使用的厂用400v电源分为系统电源供电和地方市电供电。由于受山区气候环境影响，夏季

2、存在多雷雨天气，电气设备的安全运行往往受环境因素影响较大。电站曾多次因雷雨、大风天气导致发电机组与系统解列而失去厂用电源。然而地方市电电压不稳定，供电质量无法满足电气设备可靠运行，给电站的安全生产造成极大威胁。近年来随着柴油发电机组的生产制造水平大大提高，以供电质量可靠和运用灵活，得到了通信、建筑、医院、工厂、政府等部门的广泛应用。1运行故障现象6为解决五一桥水电站厂用400V备用电源的困扰，2009年底电站购买了一台功率为300kW的柴油发电机组作为备用厂用电源。但在投运将近一年后便经常出现一系列故障现象（即：启动点火困难、蓄电池低电压告警、启动时冒黑烟、运行中冒蓝烟、涡轮增压器过热

3、冒烟、排气管消音器断裂等），给电站厂用电源的安全运行再次埋下隐患。2故障分析及处理方法2.1启动电瓶容量不足柴油发电机组运行方式为每周一定期启动10分钟或事故应急启动。由于启动间隔时间过长，并且运行中自充电时间只有10分钟左右，无法将蓄电池电量充够，长期处于欠压状态的蓄电池很快就造成容量不足、极板烧毁甚至报废。排除的方法：购买大容量蓄电池和全自动电瓶充电器对蓄电池进行智能充电，加强维护保养，定期补充电解液，使其长期处于电量充足状态。2.2启动前预热不足电站地处高原，冬季气温在零度左右，发动机水箱和内部的冷却液接近于环境温度。停运一周的发动机内部润滑油全部流向底部，在失去润滑条件下启动，

4、低温带来的金属部件收缩会导致发动机活塞、齿轮间隙变小、摩擦力增大，当然启动会更加困难。6排除的方法：检查发动机预热元器件工作是否正常，可加装一套机油加热管和冷却水循环加热器来提高机体自身温度。冬季气温较低时，将两个加热器投运并调试好，让发动机长期处于40℃左右，为启动运行提供良好的条件。2.3启动运行冒烟由于高原空气稀薄，氧气含量相对较低。在冷机启动时排气管冒出浓浓黑烟，且点火不易启动；运行中排气管出口有水滴流出，并伴有蓝白色浓烟排出。（1）冒黑烟一般是在柴油机突然大油门加速或超负荷运转时产生。黑烟是不完全燃烧的产物，在柴油机大负荷下，燃烧室温度较高，而喷入的燃料过多，混合气氧气含量不

5、够使燃料在高温缺氧的条件下燃烧聚合成黑烟。（2）冒白烟一般是柴油机在寒冷潮湿的环境中柴油不能完全蒸发、燃烧，未燃的柴油油滴与水蒸气构成微粒随着废气排出形成，或属于发动机内部故障所致。如涡轮增压器轴承漏油或缸体裂纹渗水等。（3）冒蓝烟一般属于发动机活塞与缸体磨损后间歇增大，或进气门油封密封不严，机油窜入燃烧室燃烧后的产物。6排除的方法：定期清洗更换空气滤清器和燃油滤清器，对涡轮增压器进行维护检查可以起到提高进气压力和空气含氧量的效果。经常检查缸体气密性，避免因漏气导致燃烧室压力不足，会造成发动机无力。检查燃油泵和点火时间是否变位，寒冷环境下应加装燃油油水分离器，使用符合要求的燃油和润滑油

6、，防止供油回路发生冻结堵塞。2.4排气管振动断裂柴油发电机组自购买回来后，安置在一间较小的房间内。按照说明书提供的安装要求规定，柴油发电机组应当按装在通风良好、干净宽敞的室内。并且发动机底座应加装缓冲胶垫、排气管路应当安装固定支架、散热器风口处应当无遮挡物体。但是电站的发动机组上述条件并没有完全满足。首先高原环境下空气稀薄，加上室内通风条件差是导致柴油机缺氧和排气回路发热严重的主要因素；其次发动机组没有较好的缓冲胶垫使发动机运行时振动较大，排气回路部件安装顺序错误，并且无固定支架是导致排气管消音器断裂的直接因素。排除的方法：（1）错误的安装顺序：排气集合管→涡轮增压器→排气弯头→消音器

7、→波纹伸缩管→排气主管→穿墙出口。其中整个排气回路没有支架固定，只有排气主管是穿墙安装，而其它部件全部悬空，所有重量由墙体穿墙部分和排气管弯头与涡轮增压器接头处承担。长期的发热振动运行，使涡轮增压器接头采用抱骷锁紧发生磨损变形，消音器壳体焊接部位发生脱焊开裂，最终导致断裂。6（2）正确的安装顺序如图1：排气集合管→涡轮增压器→排气弯头→波纹伸缩管→排气主管→消音器→穿墙出口。并且排气主管和消音器应使用三角支架固定在墙体上，用以承受整个排气回路的