柴油发电机组故障分析及建(jiàn)议
柴油发电机组是在气轮发(fā)电机(jī)组工作段失电后向保安段供电的重要设备,主要供(gòng)汽轮机顶轴油泵、交流润滑油泵(bèng)、发电机空氢侧密封油泵、小机抗燃油泵、润滑油泵、吸送风机油(yóu)站(zhàn)、磨煤(méi)机油站、空预器辅助电机等设备,对于防止汽轮机大轴弯曲、轴瓦烧损等重大设(shè)备事故具有非同寻常的意义。其工作性质决定了该设备“养(yǎng)兵千日,用兵(bīng)一时”的特点。因而必须具有很高(gāo)的可靠性。
例如500KW康(kāng)明斯(sī)柴油发电机组为重庆汽车发动机厂引进美(měi)国康明斯发动机有限公司技(jì)术生产的KTA19—G2型柴油机,功率664KWh,额定转速1500r/min。进油喷嘴行程7.80mm,进气(qì)门间隙0.36mm,排气门间隙0.69mm,12气(qì)缸V型排列,缸径159mm,双进双排气,总排量37.8升。该发动机采用大凸轮设计和独(dú)特的PT燃油系统,涡轮增(zēng)压(yā)进气。
该机组无法启(qǐ)动,怀疑(yí)为气缸套(tào)被拉,决定(dìng)对其进行大修。解体前(qián)放(fàng)尽(jìn)机油时发现油中混有大量柴油,根本无法起到(dào)良好的润滑作用。拆除气缸罩壳(ké)后发现R3、L4、L5三个气缸的排气口有少量柴油。拆除气缸盖,发现气缸中也(yě)有柴油。打开柴油(yóu)机侧(cè)板,拆下连杆瓦,拔出活塞。经(jīng)检查(chá),连杆瓦有较为(wéi)严重的磨损(sǔn)。测量(liàng)活塞环开口间隙为(wéi)1.20mm,远大于标准(标准为第一道气环(huán):0.50mm;第二道气环:0.40mm)。因此决(jué)定更换活塞环、连杆瓦。
分析产生油底壳中进柴油的原因有:
一、PT燃油(yóu)泵
PT燃油泵的主要作用(yòng)是将燃油(yóu)加低压(yā)(约0.8~1.2MPa)输(shū)送至(zhì)喷油器。
当PT泵联轴器处主轴油封失效时,燃油就会通过此油封,经(jīng)正时齿轮箱(xiāng)进入(rù)油底壳。此时,须更换PT泵主(zhǔ)轴油封。
PT泵出口有一电(diàn)磁和手动两用切断阀,点火开(kāi)关(guān)打开时,电磁切断阀打开,油路接通;点火开关关闭时(shí),切断阀密封圈在(zài)弹簧片(piàn)作用下关闭,油路切断。当切断阀密封圈失效或者
柴油机工作一段时间后由于柴油中有(yǒu)杂质,使电磁阀关闭不严,燃油也会通过切断阀自行流到喷油(yóu)器,经过燃烧室渗进油底壳。
二、喷油器
喷油器的(de)作用是将PT泵输出(chū)的燃油计量、加压(约110~120MPa)并将其喷入燃烧室。
当喷油(yóu)器喷孔(正常时约为0.2032mm)过大(dà)或损伤时,燃油在(zài)停机(jī)状态下就会滴入燃烧室,渗进油(yóu)底壳。此时(shí),须拆检、更(gèng)换不正常的喷油器。如果喷油器上(shàng)、下两道O形密封(fēng)圈失效,燃油随(suí)时都会通过密封圈(quān)进(jìn)入气门室和燃烧室,继而渗进油底壳。
三、燃油箱
PT燃(rán)油系统的燃油(yóu)箱位(wèi)置较高,燃(rán)油在停机状态下经过浮子油箱和PT泵自行流(liú)入喷油器经过燃烧室渗进油底壳。并且,由于油箱位置(zhì)较高会造成(chéng)回油不畅(chàng),特别是停机后回油压力降低,如果(guǒ)油(yóu)箱标高过高,回油无法回到油箱,只能经(jīng)喷油器进入燃(rán)烧室进而进入油底壳(ké)。#1柴(chái)油(yóu)发(fā)电(diàn)机组以及同型号的#2柴(chái)油发电机(jī)组都曾有过无法停机的故障,由此判断原因一存在,PT泵出口(kǒu)停机阀有故障。
经检查喷油器喷孔、O形密封(fēng)圈一(yī)切良(liáng)好,所以原(yuán)因二(èr)不存在(zài)。经测量燃油箱油位基本维持在1400mm高度,而喷油嘴标高(gāo)为1260mm,而此机组为V型12缸布置,主(zhǔ)轴每旋转720°12个气缸都作(zuò)一(yī)次功,即每60°有一个缸作功,因此停机时一(yī)定有某(mǒu)个缸的喷油器处于打开位置,加上停机电磁阀不严,柴油就会经PT燃油泵、喷油(yóu)嘴进入燃烧室(shì),而活塞环(huán)开口间隙大,柴(chái)油就由此进入油底壳,原因三存在,并为此次故障的主要原因。
此次检修更(gèng)换了停机电磁阀,部分的解决了问题(tí),但如果运行时间一长,柴油杂质进入电磁阀,又会出现同样的问题,因(yīn)此要从根本上解决,还(hái)需降低燃油箱的标高,但由于时间原(yuán)因,#4汽轮(lún)机组运行后柴油机组必须(xū)进入备用,因此留(liú)待下次停机处理。
此次故(gù)障(zhàng)除柴油机本身的原因外启动马达和蓄电池也有原因,经检验,两个启(qǐ)动马达只(zhī)有一个能正常工作,进行了更换。而蓄电(diàn)池组由于不能提供启动所需的功(gōng)率,也进行了更换。检修后,机组(zǔ)经调试无误,进入正常备用。柴(chái)油机油底壳中渗进柴油后,会降低机油粘度和机油压力以(yǐ)及(jí)降低机油中各种添加剂的百分百含量;如果(guǒ)渗入量较多,则会酿成柴(chái)油机烧瓦、拉缸等重大事故。此次活塞环、连杆瓦磨损严重就(jiù)是因为机(jī)油中混入大量柴油以致无法形成润滑油膜造成运动部件的严重磨损。为(wéi)避免此类事故发生,提出以(yǐ)下建议:
一、根据主油箱高度(dù)适当降低燃油箱标(biāo)高;
二(èr)、运行人员定期试机启动前应首先检查机油油位、冷却水箱水位;启动后检(jiǎn)查水温表之读数、油压表之读数,并进行记录。
三、对(duì)机组进行定期保养,运行一定的(de)时间后更换冷却液(yè)、机(jī)油、机油滤芯、柴油滤芯。

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