柴油发电机(jī)组故障分析及建议
柴油发电机组是在气轮发电机组(zǔ)工作段失电后向保安段供(gòng)电的重要设备,主要供(gòng)汽轮机顶轴油泵(bèng)、交流润(rùn)滑油(yóu)泵、发电机空氢侧密封(fēng)油泵、小机抗燃油泵、润滑油泵(bèng)、吸(xī)送风机油站、磨煤机油站、空预器辅助电机(jī)等设备,对于防止汽轮(lún)机大轴弯曲、轴瓦烧损等重大设备事故具有非同寻常的意义。其工作(zuò)性质决定了(le)该设备“养兵千日,用兵一(yī)时”的特点。因而必(bì)须具有很(hěn)高的可靠性。
例如500KW康明斯柴油发电(diàn)机组(zǔ)为重庆汽车发动机厂引进美国康明(míng)斯发动(dòng)机(jī)有限公司技术(shù)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,进气门间隙0.36mm,排气门间隙0.69mm,12气缸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特的PT燃油系统,涡轮增压进气。
该机组无法启动,怀疑为气缸套被拉,决定对其进行大修。解(jiě)体前放尽机油时发现油(yóu)中混有大量柴油,根本无法起到良好的润滑作用。拆(chāi)除气缸罩壳(ké)后发现R3、L4、L5三个气缸的排(pái)气口有(yǒu)少量柴油。拆(chāi)除(chú)气缸盖,发现气缸中也有柴油。打开柴油(yóu)机侧板,拆下连杆瓦,拔出(chū)活塞。经(jīng)检查,连杆瓦有较为严重(chóng)的磨损。测量活塞环(huán)开口间隙为1.20mm,远大(dà)于标准(zhǔn)(标准为第一道气环:0.50mm;第二道气环:0.40mm)
。因此决定更换活(huó)塞(sāi)环、连杆瓦。
分析产生油底壳中进柴(chái)油的(de)原因有:
一、PT燃油泵
PT燃油泵的主要作用是(shì)将燃(rán)油加低压(约0.8~1.2MPa)输送至(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,经正时齿轮箱进入油底壳。此时,须(xū)更换PT泵主轴油封。
PT泵出口有一电磁和手动两用(yòng)切断阀,点火开关打开时,电磁切断阀打开,油路接通;点火开关关闭时,切断(duàn)阀密封圈在弹簧片作用下关闭,油路切断。当切断阀密封圈失效或者
柴油机工作(zuò)一段时间后由于柴油中有杂质,使(shǐ)电磁(cí)阀关闭不(bú)严,燃油也会通过切断阀自(zì)行流到喷油器,经(jīng)过燃(rán)烧室渗进油底壳(ké)。
二(èr)、喷油器
喷油器的作用是将PT泵输(shū)出的(de)燃油计量、加压(约(yuē)110~120MPa)并将其喷入燃烧室。
当喷(pēn)油器喷孔(正常时(shí)约为0.2032mm)过大或损伤(shāng)时,燃油在(zài)停机状态下就会滴入燃烧室,渗进(jìn)油(yóu)底壳。此时,须拆检、更(gèng)换不正常(cháng)的喷油器。如果喷油器上、下两道O形密封圈(quān)失效,燃油随时都会通过密封圈进入气门(mén)室和(hé)燃烧室,继而渗进油底壳(ké)。
三、燃油箱
PT燃油(yóu)系统的燃油箱位置较(jiào)高,燃油在停机状态下经过浮子油箱和PT泵自行流入喷油器经过燃烧室渗进油底壳。并且(qiě),由(yóu)于油箱位置较高会造成回油不畅,特(tè)别是停机后回油压力降(jiàng)低,如果油(yóu)箱标高过高,回油无(wú)法回(huí)到油箱,只能经喷油器进入燃烧室进而进入油底壳。#1柴油发电机组以及同型号(hào)的#2柴油发电机组都曾有过无法停(tíng)机的故障,由此判断原因一(yī)存在,PT泵(bèng)出口停(tíng)机阀有故障(zhàng)。
经检(jiǎn)查(chá)喷油器(qì)喷(pēn)孔、O形密封圈一(yī)切良好,所以原因二不存在。经测量燃油箱油位基本维持在1400mm高度,而喷油嘴标高为1260mm,而此机(jī)组为V型12缸布置,主(zhǔ)轴每旋转720°
12个气缸都作一次功,即每60°有一个缸(gāng)作(zuò)功,因此停机时一定有某(mǒu)个(gè)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(pēn)油嘴进入(rù)燃烧室,而活塞环开口间隙大,柴油就由此进入油底壳,原因三存在,并为此次故障的主要原(yuán)因。
此次检修更换了(le)停机电磁阀,部分的解决了问题,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,因此要从根本上解决,还需降低燃油箱(xiāng)的标高,但由于时间原因,#4汽轮机组运行后柴油机组必须进入备(bèi)用,因此留待下次停机处理。
此次故障除柴油机(jī)本(běn)身的原因外启动马达和蓄电池也有原因,经检验,两个启动马达只有一个能正常工作,进行了更换。而蓄电池组由(yóu)于不能提供启动所需的功率,
也进行了更换。检修后,机组经调试无误,进(jìn)入正常备用。柴油(yóu)机油底壳中渗进柴油后,会降低机油粘度和机油压力以及降低机油中各种添加剂的百分百含量;如果渗入量较多,则会酿成柴油机烧瓦、拉缸等重大(dà)事故。此次活塞环、连杆瓦磨损(sǔn)严重就是因为机油中(zhōng)混入大量柴油以致无法(fǎ)形成润滑油膜造成运动部件(jiàn)的(de)严重磨损。为(wéi)避免此类事故发生,提出以下(xià)建议:
一、根据主油箱高度适当降低燃油箱标高;
二、运(yùn)行人员定期试(shì)机启动(dòng)前应首先(xiān)检查机油油位、冷却水箱水位;启动后检查水温表之读(dú)数、油压表之读(dú)数(shù),并进行记录(lù)。
三、对机组进行定期保养,运行一定的时间后更换冷却液、机油、机油滤芯、柴油滤芯。
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