柴油发电机组故(gù)障分析及(jí)建议
柴油发电机组(zǔ)是在气轮发电机组工作段失电后向(xiàng)保安段供电的重要设备,主要供汽轮(lún)机顶轴油泵、交流润滑油泵(bèng)、发电机空氢侧(cè)密封油泵、小机抗燃油泵、润滑油泵、吸送风机油站、磨煤机油站、空(kōng)预器辅助电机等设备,对(duì)于防止汽轮机大(dà)轴弯曲、轴瓦烧损(sǔn)等重大设备事(shì)故具有非同寻常的意义。其工作性质决定了该设备“养兵千日,用兵一时”的特点。因而必须具有(yǒu)很高的可靠性。
例如500KW康(kāng)明斯柴油发电机组为重庆(qìng)汽车发动机厂引进美国康明斯发动机有限公司技术生产的KTA19—G2型柴油机,功(gōng)率664KWh,额定(dìng)转速1500r/min。进油喷嘴行(háng)程7.80mm,进(jìn)气门间(jiān)隙0.36mm,排气门(mén)间隙(xì)0.69mm,12气缸V型(xíng)排列,缸(gāng)径159mm,双进双排气,总排量37.8升。该发动机采用大凸轮设(shè)计和独特的PT燃油系统,涡轮增压进气。
该机组无法启动,怀(huái)疑为(wéi)气缸套被拉(lā),决定对(duì)其进行大修。解体前放尽机油时发现油中混有大量柴油,根本无法起到良(liáng)好的润滑(huá)作用。拆除气缸罩壳后发现R3、L4、L5三个(gè)气缸的排气口有少量(liàng)柴油。拆除(chú)气缸盖,发现(xiàn)气缸中也有柴油。打(dǎ)开柴油机侧板(bǎn),拆下连杆(gǎn)瓦(wǎ),拔(bá)出活塞。经检查,连杆瓦有较为严重的磨损。测量活塞环开口间隙为1.20mm,远大于(yú)标准(标准为第一道气环:0.50mm;第二道气环:0.40mm)。因此决定更换活塞环、连杆瓦。
分析产生油底壳中进柴油的原因(yīn)有:
一、PT燃油泵
PT燃油泵的主(zhǔ)要作用是将燃油(yóu)加低压(约0.8~1.2MPa)输送至喷油器。
当PT泵联轴器处主轴油封失效时,燃油就会(huì)通过此油封,经正时齿轮箱进入油底壳。此时,须更换PT泵主轴油封。
PT泵出口有一电磁和手动两用切(qiē)断阀,点火开关打开时,电磁切断阀打开,油路接通;点火(huǒ)开关关闭时,切断阀密封圈在弹簧片(piàn)作用下关闭,油路切断。当切断(duàn)阀密(mì)封圈失效或者
柴油机工作一段时间后由于柴油中有杂(zá)质,使电磁阀关闭不(bú)严,燃油也会通过切断阀自行流(liú)到喷油器,经过燃烧室渗进油底壳。
二、喷油器
喷油器(qì)的作(zuò)用是将PT泵输出的燃(rán)油计量、加压(约110~120MPa)并将其喷入燃烧室。
当喷(pēn)油(yóu)器喷孔(kǒng)(正常时约为0.2032mm)过(guò)大或损伤时,燃油在停机状态下就会滴入燃烧室,渗进(jìn)油底壳。此时,须拆检、更(gèng)换不正常的喷油器。如果喷油器上、下两道O形密封圈失效,燃油随(suí)时都会(huì)通过密封圈进入气门室和燃烧(shāo)室,继而(ér)渗(shèn)进油(yóu)底壳(ké)。
三、燃油箱
PT燃油系统的燃油箱位置较高,燃油在停机(jī)状态下(xià)经过浮子油箱和PT泵自行流入喷油器经过(guò)燃烧室渗进油底壳。并且,由于油箱位置(zhì)较高会造(zào)成回油不畅,特别是停(tíng)机后回油压力降低,如果(guǒ)油箱标高过高(gāo),回油无法回到油箱,只能经(jīng)喷油器进入燃烧室(shì)进而进入油底(dǐ)壳。#1柴油发电机组以及同型号的(de)#2柴油发电机组都曾有过无法停机的故障,由此判断原因一存(cún)在,PT泵出口停机阀(fá)有(yǒu)故障。
经检查喷油器喷孔、O形密封圈一切良好,所以原因二不存在。经测量燃油箱油位基本维(wéi)持在1400mm高度,而喷油嘴标高为1260mm,而此机组为V型12缸(gāng)布(bù)置,主轴每旋(xuán)转720°12个气缸都作一次功,即(jí)每60°有一个缸作功,因此停(tíng)机时一(yī)定有(yǒu)某个(gè)缸的喷油器处于(yú)打开位置,加上停机电磁阀不严,柴油就会经PT燃油泵、喷(pēn)油嘴进入燃烧室,而活塞(sāi)环开口间隙大,柴油就由此进入(rù)油底(dǐ)壳(ké),原因三存在,并为此次故障的主要原因。
此次检修更换了停机电磁阀,部分的解(jiě)决了问(wèn)题,但如果运行时间一长,柴油杂质进入电磁阀,又会出(chū)现同样的问(wèn)题,因(yīn)此要从根本上解决,还(hái)需降低燃油箱的标高,但由于时间原因,#4汽轮机组运行后柴油机(jī)组必须进入备(bèi)用,因此留待下次停机处理。
此次故障除柴(chái)油机本身的原(yuán)因外启动马达和蓄电池也有原因(yīn),经检(jiǎn)验(yàn),两个启动马达(dá)只有一个能正常工作,进行了更换。而蓄电池组由于不能提(tí)供启动所需的功率,也(yě)进行了更换。检修后,机组经调试无误,进入正常备用。柴油机油底壳中渗进(jìn)柴油后(hòu),会降低机油粘度和机油压力(lì)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、拉缸等重大事故。此次活塞环、连杆瓦磨损严重就是因为机(jī)油中混入大量柴油以致无法形成润滑油膜造成运动部(bù)件的严重磨损。为避免此类事故发生,提出以下建议:
一、根据主油箱高度适当(dāng)降低燃油箱标高;
二、运行人员定期试(shì)机启动前应首先检查机油油位、冷却水箱水位;启动后检查水温表之读数、油压表之(zhī)读数,并进行记录。
三、对机组进行定(dìng)期保养,运(yùn)行一定的时间后更换冷却液、机油、机油滤芯、柴油滤芯。