目前,国内外各种型号的柴油发电机组发生的故障,例如柴油发电机组突然停止供电、柴油机在运转过程中突然停机、柴油机在运转中突然出现转速不稳定、柴油机气缸体在冬季出现裂纹、柴油机在运转中出现活塞卡死在气缸套内和发电机组不发电等等,都与发电机组操作人员有一定的关系。柴油发电机组每种故障的发生,都不是偶然的,若操作人员能提前发现并及时地排除,就能避免重大事故的发生,同时也能挽回一定的经济损失。为了更好地使柴油发电机组操作人员能够正确的操作和管理柴油发电机组,下面就柴油发电机组的使用保养与管理作以介绍。
一、柴油、机油和冷却液的选用
操作人员在使用柴油发电机组前,应根据具体使用的环境和条件,选用适当规格的机油、柴油和冷却液。选用的油、水或其他冷却液的品质和理化指标恰当与否,对柴油机的机械性能和使用寿命有很大影响。
1.柴油的选用
柴油机可根据不同的环境温度而选用不同牌号的柴油。在气候较为炎热的地区可选用凝点高的轻柴油;对于较为寒冷的地区须选用凝点低的轻柴油。
柴油中的杂质和水分越少越好,否则易引起柴油滤清器滤芯和输油泵迸油滤网出现堵塞现象,柴油中较硬的机械杂质还可引起喷油泵和喷油器内部精密部件出现早期磨损,严重时还可导致柴油机发生“飞车”事故。
柴油的凝点一般要控制在比使用柴油机时的最低环境温度低10℃左右,以保证柴油在各管路中的流动性。
无论是进口或国产柴油机在一般环境温度下使用时,均可选用0号或-10号轻柴油。若在寒冷的北方地区可选用-35号或凝点更低的轻柴油。注意:更换凝点更低的轻柴油时,必须放净柴油机油箱和喷油泵及各油路中的柴油后进行。目前国内使用的轻柴油有10号、0号、-10号、-20号、-25号、-35号和-50号等规格。
柴油机使用的柴油必须要清洁,最好在使用前做沉淀处理或用绸布进行过滤,以除去柴油中的机械杂质。
2.机油的选用
机油的作用是润滑柴油机各运动部件并对这些零件起到冷却散热、带走运动件由于摩擦而产生的杂质和防止生锈的作用。柴油机所用机油的等级及品质除对柴油机有影响外,还对机油的使用期限有一定影响。为此,用户应根据柴油机的型号和使用环境等来选用适当规格的机油。在一般情况下,增压柴油机和标定转速大于2000r/min的柴油机应选用CC级机油;对于自然吸气型和标定转速小于2000r/min的柴油机应选用CA级机油。总之,柴油机不管在任何环境下工作,机油必须要有良好的流动性和适当的运动黏度。
柴油机在严寒地区使用时,必须要选用凝点更低的专用稠化机油。目前国内使用的机油规格有CA级和L-ECC级。L-ECC级机油产品包括30、40、5W/30、lOW/30、l5W/40、20W/40等级别,其中30机油适用于最低环境温度0℃使用,40机油适用于最低环境温度5℃使用,SW/30机油适用于最低环境温度-20℃使用,10W/30机油适用于最低环境温度-15℃使用,I5W/40机油适用于最低环境温度-l0C使用,20W/40机油适用于最低环境温度-5℃使用。康明斯柴油机要求使用不低于CF4/SGl5W-40标准的机油;CD级和CE级机油被禁止在康明斯柴油机上使用。
柴油机需用更换油底壳内部机油时,应用清洁的柴油将润滑系统清洗后再加入新机油。
注意:不同牌号的机油不允许混合使用。
3.冷却液的选用
用于冷却柴油机的液体称为冷却液。通常柴油机使用的冷却液有自来水、经过澄清的河水,在冬季则一般使用防冻液。不允许直接使用井水或其他地下水作为柴油机冷却液使用,这是因为它们含有较多的矿物质,容易在柴油机水道内形成水垢,影响柴油机的冷却效果。柴油机在低于0℃环境条件下使用时,应严防冷却液结冰,防止柴油机零部件出现冻裂。柴油发电机组使用结束后,应将各水道内部的冷却液放净。对于采用闭式循环冷却系统的柴油机可根据当地的最低环境温度而选用适当凝点的防冻冷却液。在使用防冻液前,应彻底清洗柴油机水道内部的污物,防止再次产生新的化学沉淀物,以免影响冷却效果。
二、柴油发电机组起封与检查
柴油发电机组经过半年以上的时间放置不用后,在首次使用前应特别要注意起封检查。
1.清洁机组表面
清除柴油机发电机组外部表面的灰尘、锈迹和控制屏内部元器件表面的灰尘等。
2.检查控制屏内元器件及炭刷与滑环的接触情况(有刷同步发电机)
打开控制屏,然后用手检查元器件是否有松动和锈蚀的部位,对于有刷同步发电机组还应检查炭刷与滑环之间的接触面是否符合要求,在一般情况下,炭刷与滑环的接触面应在85%以上。炭刷与滑环的检查方法如图2-1所示。
3.检查旋转二极管的接线情况
若使用的是无刷同步发电机组,还应检查旋转二极管的接线是否牢固和锈蚀等情况。
4.检查喷油泵内部柱塞及弹簧工作情况
取下喷油泵观察口盖板,观看内部是否有锈蚀或其他不正常的现象。
5.向机体内部加入热水并检查柴油机的转动情况
向机体内部加入80℃左右的热水后,拆下机体观察口盖板、气门室盖,在用大号的"一"字螺丝刀慢慢扳动柴油机飞轮齿圈旋转,然后观察曲轴连杆、摇臂总成、凸轮轴及喷油泵柱塞的运动情况。若在转动飞轮齿圈时发现上述部件有卡滞现象或转动不灵活时,应排除再进行其他部件的检查。
6.检查喷油泵一调速器总成的工作情况
将调速器操纵手柄由低速到高速位置来回推动数次,对于装有GAC电调的康明斯柴油发电机组,有的可拧松手动锁紧螺母,取下调速杆后来回推动,以检查齿条与芯套是否有卡滞现象。若有卡滞现象时,应拆下送往校泵中心进行调试。
上述各项检查确证完好后,方可进行起动。否则应作必要的保养后方可启用。
三、柴油发电机组的起动和预热
1.起动前的准备工作
(1)检查柴油发电机组各连接部件是否可靠,并排除不正常的故障。
(2)检查起动线路的接线是否正确并按要求将电量充足的蓄电池接线连接牢固。
(3)向油底壳内部加注(符合使用最低环境条件温度下)的机油至油标尺的静满刻度,
(4)检查柴油机油箱内部的存油量。
(5)向水散热器内部加满冷却液,对采用开式循环冷却系统的应接通水源。
(6)向水泵和发电机轴承处加注润滑脂。
(7)喷油泵、调速器内部加注机油至规定油平面。
(8)排除柴油机低压油路内部的空气,方法是:松开喷油泵的放气螺钉,再拧开输油泵上部的手压泵进行重复性的按压,直到从放气螺钉处排除的柴油不再有空气为止。
若在柴油发电机组起动前,操作人员没有排除柴油机低压油路内部的空气而直接起动柴油机时,会造成柴油机起动困难或起动后柴油机转速不稳,有时会影响正常的发电频率。
(9)拆下喷油泵观察窗口盖板,然后用"一"字螺丝刀依次连续撬动各分泵柱塞,以使各缸高压油管内部充满柴油。
(10)对装有预供润滑油泵的柴油机,应先开动预供油泵,每次运转不得超过30s,如一次运转达不到技术要求时,应停止30s后再重复运转,直到机油压力表的读数达到规定的要求为止。
(11)对于平时停放作为应急用的柴油发电机组,为了在急用时能迅速起动运行,在停放期间,应每隔一周起动运行一次至水温、油温达到60℃左右为止。
(12)在发电机控制屏上断开三相电的输出总开关。
(13)对装有励磁开关的发电机,应将励磁开关置于断开的位置。
(14)对装有手动/自动励磁转换开关的发电机,在起动前,应将转换开关的按钮置于手动位置。
2.柴油发电机组起动条件和动力过程分析
柴油发电机组起动前的检查,是保证正常工作的基础。而柴油机能否正常起动,则是保证正常工作的关键。下面结合柴油机起动的条件,介绍一下影响柴油机起动的因素和注意事项。
(1)柴油机起动的条件。柴油机在起动时,气缸内要有充足的新鲜空气,燃油系统工作正常,气缸内部还必须有较高的温度,这时,喷油器以雾状将柴油喷入燃烧室后,柴油机能够正常起动。但气缸内部温度的升高必须要经过活塞在气缸内多次的压缩才能使气缸内的温度提高。
柴油机在低转速时,气缸内的温度和压缩力都较低,燃烧室内部的漏气也较多,喷油泵内部柱塞的运动速度较慢,喷油器也不能按规定的技术要求,以雾状对燃烧室进行喷油。若外部环境温度较低,则柴油机的最低起动转速必须提高,才能达到正常起动的要求。
(2)柴油机起动动力过程分析。柴油机起动装置的任务就是给柴油机曲轴一定的转矩,并使曲轴的转速达到柴油机起动转速以上,曲轴的转速决定于起动装置的转矩和柴油机本身的阻力矩之差。
起动装置的力矩,决定于蓄电池的电压、容量和起动机的功率。若蓄电池的电压或容量达不到规定的技术要求,柴油机无法进行起动;若起动机的功率过小,同样不能使柴油机正常起动。
柴油机起动时的阻力矩,主要决定于机油的黏度、柴油机运转部件的摩擦阻力和气缸内部的气体压缩力。所以,在不同的季节要选用不同牌号的柴油机油。在冬季起动柴油机时,个别情况还要进行减压起动,以减小柴油机的起动阻力。
3.改善柴油机起动的简易方法
目前,改善柴油机起动的方法较多,具体有:
(1)减压法。采用对柴油机进气门或排气门减压的方法来达到减小压缩比,改善起动阻力的方法对柴油机进行起动。这种方法在冬季使用较多。对部分小型柴油机,厂家一般都设计了专门的减压装置,以减小起动时的阻力。
(2)预热法。对柴油机预热的方法一般有空气预热法、机油预热法和冷却水预热法等。无论采用哪种方法进行预热,都要根据具体条件来确定。
(3)人工盘车法。这种方法就是用大号的"一"字螺丝刀搬动柴油机飞轮齿圈,起动前一般要搬动飞轮齿圈两圈以上。这样做的主要目的是减小起动阻力。
4.柴油机起动的具体步骤
(1)将喷油泵一调速器操纵手柄推到转速为700r/min的位置。
(2)装有接地开关的柴油机,应闭合接地开关。
(3)打开电钥匙,按下起动按钮,使柴油机起动。若在12s内未能起动,应迅速断开按钮,过2min后再次起动。若连续三次不能起动时,应停止起动,找出未能起动的原因并排除后再起动。
(4)柴油机起动后,应迅速释放起动按钮,并密切注视机油压力表的读数,若柴油机起动后15s内无机油压力显示,应停止柴油机运转,待找出故障原因并排除后再次起动柴油机。在正常情况下,柴油机起动后15s内显示读数,其读数应大于0.05kPa当机油压力表显示读数后,再将转速提高到750r/min左右运转5min,在这段时间内对柴油发电机组各部分的运转情况进行检查。
5.起动柴油发电机组必须注意的问题
(1)在冬季起动柴油机时要做好以下工作:
1)保证供油良好。
2)确保蓄电池的容量和电压,例如,康明斯系列柴油发电机组一般使用6Q-150蓄电池,在冬季可换用6Q-195以上大容量的12V蓄电池,因为柴油机的起动力矩是靠蓄电池的容量和起动机本身质量所决定的。
3)对柴油机进行人工盘车。
4)对迸、排气门进行减压起动。
5)对冷却水进行加热,保证柴油机的热状态。
(2)柴油发电机组起动后,柴油机要有一个预热和润滑的过程,待此过程结束后方可正常供电。国内机组预热和润滑过程一般分三种,每一种需要时间不一样。低速预热和润滑一般需要5min,中速需要5-8min,高速运转到水温、油温达到50℃左右,方可进行正常供电。康明斯柴油发电机组起动后,应运转5-8min后才可以将转速提高到额定转速。柴油发电机组刚起动后,在预热和润滑过程中供电,容易导致柴油机拉缸、气缸盖产生裂纹和机体产生裂纹等。
责任编辑:小柯