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柴油機為什么冒黑煙
柴油機在高負荷時,排氣就容易冒黑煙。黑煙的生成過程,目前還不完全清楚,一般認為當柴油機負荷高時,噴入燃燒室的燃料增多,燃燒室中的溫度又較高,加上柴油機混合氣形成不均勻的特點,這樣就會造成燃燒室內(nèi)局部地區(qū)空氣不足的燃燒,燃料在高溫缺氧的情況下分解,聚合形成炭煙(炭黑)。
炭煙不是純粹的碳,而是一種聚合體,主要成分是碳(85%以上),但還含有少量的氧、遼寧鞍山氫和灰分,并且其成分隨柴油機的負荷不同而有所改變。將黑煙通過過濾器把炭煙收集起來放在電子顯微鏡下觀察,可以看到大的炭煙粒子直徑在0.05μm左右。
柴油機中燃燒的高溫裂解反應是不可避免的,特別是在空間混合燃燒的柴油機中,高溫的氣體包圍著液態(tài)的油滴,造成了進行裂解反應有利的條件,燃燒過程的高速攝影證實,在上止點附近都會出現(xiàn)大量的黑煙,但在一般情況下,炭煙都能在隨后的燃燒中找到空氣而完全燃燒,使排氣無黑煙。
但是如果氣缸空氣不足,混合過程進行緩慢,那么由于膨脹而使氣缸溫度下降,則碳不能燃燒而被聚合成炭煙。形成炭煙就使燃燒不完全,柴油機經(jīng)濟性下降,排溫升高,排氣冒黑煙,燃燒室表面積炭,并使負荷不能再行提高。
積炭還會引起活塞環(huán)或活塞卡住、遼寧鞍山氣門咬死等故障。因此不允許柴油機在長時間超負荷的狀態(tài)下工作。
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關于柴油發(fā)電機組節(jié)能與環(huán)??偸?
標準GB/T2820.1一1997《往復式內(nèi)燃機驅(qū)動的交流發(fā)電機組》第1部分標準9排放中規(guī)定:“當發(fā)電機組運行時,會產(chǎn)生包括噪聲、遼寧鞍山振動、遼寧鞍山熱輻射、遼寧鞍山廢氣和電磁干擾等排放物。任何有關保護環(huán)境和人員與的適用法規(guī)由制造廠和用戶商定產(chǎn)品性能要求時考慮?!杯h(huán)保機組定義:將同時考慮到噪聲、遼寧鞍山振動、遼寧鞍山熱輻射,廢氣和電磁干擾等排放物對環(huán)境因素有影響的機組稱為環(huán)保機組。
國標對環(huán)保機組要求:振動小、遼寧鞍山噪聲低、遼寧鞍山電磁輻射低、遼寧鞍山熱輻射小、遼寧鞍山排放污染輕。
另外 標準GB/2819一1995《移動電站通用技術(shù)條件》(Mobileelectricpowerplant,Specificationfor)對環(huán)境污染做了一定的限定。其中第4.9條污染環(huán)境的限值中有相應的規(guī)定。
1)振動
電站應根據(jù)需要設置減震裝置;電站運行時振動的單振幅應不大于0.3mm或0.5mm;使用增壓柴油機、遼寧鞍山單缸和兩缸柴油機、遼寧鞍山單缸汽油機的電站,其振幅值應符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
2)噪聲
電站的噪聲允許值應符合噪聲允許值中的規(guī)定,增壓柴油機組電站和低噪聲電站的允許值按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定執(zhí)行。
3)無線電干擾
對有抑制無線電干擾要求的電站,應有抑制無線電干擾的措施,其干擾值不大于有關標準中的規(guī)定值。頻率為0.15~3000MHz;端子干擾電壓為3000μv~400μv;干擾場強為100~50μV/m。
4)有害物質(zhì)濃度
有相應要求時,電站排出的有害物質(zhì)允許濃度按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
5)煙度
有相應要求時,電站的排氣煙度按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
煙度要求:因柴油發(fā)電機排氣量較汽油機排氣量要大,而且排煙問題較嚴重。下面針對機組原動機為柴油發(fā)電機的電源車輛來討論。排煙是由于不完全燃燒所得到的懸浮在柴油發(fā)電機排氣中可見的白色、遼寧鞍山藍色、遼寧鞍山黑色顆粒物。白色通常由水蒸氣或液體燃料蒸汽凝聚而成:藍色通常是因燃料或機油不完全燃燒所得到的微粒:黑色主要由炭粒組成,其顆粒尺寸常小于1μm。這些排出的顆粒物能夠吸收、遼寧鞍山反射和折射光線。
煙度是表征柴油發(fā)電機排氣中顆粒物濃度的參量。煙度是指容量排氣所透過的濾紙的染黑度。
我國對不同排氣量的柴油發(fā)電機排氣煙度允許值為4.5~4.0波許單位。通常規(guī)定白色濾紙的吸光率為0波許單位,全黑濾紙的吸光率為10波許單位,0~10均勻分度。
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機組水溫不宜過低原因
有部分技術(shù)人員在操作柴油發(fā)電機組時,喜歡把出水溫度調(diào)得很低,他們認為水溫低,水泵中不會出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象,冷卻水(液)就不會中斷,使用中有保險系數(shù)。其實水溫只要不過95℃就不會發(fā)生氣蝕,冷卻水(液)也不會中斷。相反,如果水溫過低,對柴油機的工作極為有害。水溫過低,主要會帶來以下三個方面的危害。
一是溫度低,氣缸內(nèi)柴油燃燒條件惡化,著火后燃期增長,發(fā)動機工作易粗暴,加劇曲軸軸承、遼寧鞍山活塞環(huán)等零部件的損壞,功率降低,經(jīng)濟性降低。
二是燃燒后的水氣易冷凝在缸壁上,造成金屬腐蝕。
三是來燃燒的柴油可能稀釋機油,使?jié)櫥闆r變壞。
四是燃料燃燒不而形成膠質(zhì),使活塞環(huán)卡在活塞環(huán)槽內(nèi),氣門卡住,壓縮終了時氣缸內(nèi)壓力降低。五是水溫過低機油溫度也低,機油變稠,流動性變差,以致供油不足,加上曲軸軸承間隙變小,潤滑不良。
那么,柴油發(fā)電機組的水溫多少為宜呢?
冬季氣溫較低,柴油發(fā)電機組環(huán)境溫度也低,冷卻液的溫度也會很低。所以柴油發(fā)電機組冷卻液溫度上升也會慢一點,柴油發(fā)動機發(fā)揮大有效功率時,冷卻液的溫度應該在80°左右。冬季使用柴油發(fā)電機組時,準備送電運行負載時應水溫保證在80°左右為佳。
夏季氣溫較高,今年夏季氣溫更為反常。有的高溫達到44.5°。柴油發(fā)電機組的冷卻液在這樣的高溫季節(jié)里溫度上升很快。柴油發(fā)動機在100°水溫高溫下容易造成拉缸事故,所以柴油發(fā)電機組在冷卻液過95°左右時應停止工作或者降低負載。
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