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發(fā)電機(jī)管理中的3個有用細(xì)節(jié)
故障背景:2017年5月20日該輪靠泊印度洋留尼旺島,鍋爐發(fā)生點(diǎn)火故障,于是發(fā)電機(jī)換用輕柴油。換油后不久,發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)上的燃油管有滴漏,當(dāng)時忙于處理鍋爐問題,為減少柴油損失,當(dāng)即關(guān)閉了停車狀態(tài)的一號和三號發(fā)電機(jī)燃油進(jìn)出管路的相關(guān)閥門。
故障現(xiàn)象:第二天船舶離港時,當(dāng)班輪機(jī)員凌晨4點(diǎn)打給我,說一號發(fā)電機(jī)不能并車,三號發(fā)電機(jī)能并車但只能承擔(dān)150 KW,再加負(fù)荷就加不上去。我立即下機(jī)艙,檢查發(fā)電機(jī)相關(guān)情況,滑油、冷卻水各項(xiàng)參數(shù)未見明顯異常。我嘗試向三號發(fā)電機(jī)手動轉(zhuǎn)移負(fù)載,多次手動調(diào)節(jié)調(diào)速器以增加燃油供油量,但負(fù)荷沒有變化。嘗試一號發(fā)電機(jī)并車,自動與手動并車都未成功,一號發(fā)電機(jī)顯示頻率過高。
打開三號發(fā)電機(jī)保護(hù)蓋檢查高壓油泵,油泵齒條拉桿均能自由活動,油尺刻度指示在較大值,排除了油泵的問題,再檢查相關(guān)管路,發(fā)現(xiàn)有個進(jìn)油閥處于關(guān)閉狀態(tài),當(dāng)即慢慢全開燃油閥,三號發(fā)電機(jī)立即加載到500KW,負(fù)荷轉(zhuǎn)移正常。
注意力再轉(zhuǎn)向一號發(fā)電機(jī),發(fā)現(xiàn)一號發(fā)電機(jī)類似的進(jìn)油閥也未打開,當(dāng)即打開進(jìn)油閥,并再次嘗試并車,但還是并車失敗。到港時一號發(fā)電機(jī)是正常使用的,頻率、轉(zhuǎn)速,負(fù)荷的轉(zhuǎn)移各項(xiàng)指標(biāo)都正常,怎么突然就轉(zhuǎn)速過高了呢?
故障措施:三號發(fā)電機(jī)正常之后,我全部精力集中在一號發(fā)電機(jī)不能并車的問題上,之前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)器出現(xiàn)過速度顯示的問題,所以首先還是考慮轉(zhuǎn)速感應(yīng)器故障,懷疑有可能是感應(yīng)器臟了或者跟飛輪的間隙超標(biāo)。該發(fā)電機(jī)有兩個pick-up(轉(zhuǎn)速感應(yīng)器),一個用于機(jī)旁控制屏顯示,一個用于發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)。當(dāng)即取出兩個感應(yīng)器,其中一個確實(shí)臟了,擦拭干凈后,檢查了速度感應(yīng)器的阻值,確認(rèn)正常,重新裝回,調(diào)整好間隙,重新啟動發(fā)電機(jī),轉(zhuǎn)速還是過高--950RPM。
排除了轉(zhuǎn)速感應(yīng)器的問題,那么故障就應(yīng)該在機(jī)械部分。檢查高壓油泵,調(diào)節(jié)拉桿活動正常;檢查調(diào)速器,該調(diào)速器品牌是Regulateurs Europa,型號1102V-4G-25R。發(fā)現(xiàn)調(diào)速器上的手動速度調(diào)節(jié)旋鈕卡住了,很難轉(zhuǎn)動,聯(lián)想到二管輪的交接班記錄,提示該調(diào)速器的同步馬達(dá)(下圖中的021)不是原裝備件,當(dāng)時由于缺少原裝備件,用的是上個管理公司遺留下來的其他制造商備件。拆下同步馬達(dá),與近期在新加坡剛接收到的原裝備件對比,發(fā)現(xiàn)兩個同步馬達(dá)參數(shù)不一致:非原裝備件,制造商Woodward,電壓24V,轉(zhuǎn)速2000 RPM,功率5瓦;原裝備件,制造商Groschopp,電壓24V ,轉(zhuǎn)速2700RPM,功率2瓦,電流0.25A。進(jìn)一步拆開非原裝同步馬達(dá),發(fā)現(xiàn)馬達(dá)的塑料齒輪磨損,不能轉(zhuǎn)動。
換上新的同步馬達(dá),啟動發(fā)電機(jī),調(diào)節(jié)手動轉(zhuǎn)速旋鈕,使轉(zhuǎn)速達(dá)到916RPM, 待發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后嘗試并車,發(fā)電機(jī)可以成功并車。但是又出現(xiàn)個新問題,并車后一號發(fā)電機(jī)功率并未提高,相反地,出現(xiàn)逆功率跳閘的現(xiàn)象,幾次嘗試都是如此。我決定讓三管輪在并車屏上嘗試并車,我與電機(jī)員在發(fā)電機(jī)旁觀察,雙方用對講機(jī)聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)當(dāng)發(fā)電機(jī)并車成功后,調(diào)速器速度控制旋鈕被同步馬達(dá)向逆時針方向旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致柴油機(jī)減速,這與并車后調(diào)速器的正確動作恰恰相反,正常情況下,調(diào)速器速度控制旋鈕應(yīng)該順時針方向旋轉(zhuǎn)使柴油機(jī)加速從而增加本機(jī)承載負(fù)荷能力,維持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。查找到問題癥結(jié)后,我們再對比同步發(fā)電機(jī)馬達(dá)的電壓與電流情況、查找相關(guān)發(fā)電機(jī)電線接線圖紙,發(fā)現(xiàn)一號發(fā)電機(jī)相關(guān)接線控制板亦與原廠圖紙一致,這說明接線未曾改動過。于是我們改變同步馬達(dá)背后的接線,將其對調(diào),再次啟動發(fā)電機(jī),并車成功,負(fù)荷轉(zhuǎn)移順暢,問題解決。
經(jīng)過該事件,發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)在未來的輪機(jī)管理工作中值得引起注意:
啟動發(fā)電機(jī)之前,一定要檢查相關(guān)管路系統(tǒng),之前做出過狀態(tài)改變的相關(guān)閥門,一定要及時設(shè)置好。交接班工作一定要交接清楚,不能有遺漏;
該事件的起因在于啟動發(fā)電機(jī)之前沒有將關(guān)閉的燃油閥打開,該輪經(jīng)過幾任管理公司管理,燃油管路的閥門老化,在全關(guān)時仍然存在些許燃油泄漏,造成一號發(fā)電機(jī)啟動時,能正常啟動,調(diào)速器在燃油量不足的情況下加大油門以保持額定轉(zhuǎn)速,但同步馬達(dá)因?yàn)檎{(diào)速器不正常動作導(dǎo)致里面的齒輪損壞,造成了同步馬達(dá)卡死,以至于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到950RPM 后不能減速。這一點(diǎn)在發(fā)電機(jī)的管理工作中一定要考慮到;
不同管理公司的備件采購?fù)緩讲灰粯?,存在大量第三方生產(chǎn)的備件,與原廠備件相比,有些參數(shù)都不一致,有些即使銘牌上參數(shù)一致,但物理尺寸卻不一致。這給輪機(jī)員維護(hù)保養(yǎng)時帶來了諸多不便。主管輪機(jī)員在接受備件時一定要仔細(xì)核對,避免到使用時陷入被動;即使是原裝件,電器要考慮正負(fù)極性,機(jī)械要考慮左旋右旋。
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為什么柴油發(fā)電機(jī)不能長時間空載
如果低于額定功率50%的情況下運(yùn)行時,柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油消耗加大、柴油機(jī)容易結(jié)炭、增大故障率、縮短大修周期。
柴油發(fā)電機(jī)組空載運(yùn)行時間一般不能超過5分鐘。 一般3分鐘熱機(jī),再把轉(zhuǎn)速升到額定轉(zhuǎn)速,電壓穩(wěn)定即可帶載。發(fā)電機(jī)組應(yīng)該至少帶載30%以上運(yùn)行,以保證發(fā)動機(jī)達(dá)到正常運(yùn)行需要的工作溫度,使各配合間隙達(dá)到 ,避免燒機(jī)油,減少積碳,杜絕缸套的早期磨損,延長發(fā)動機(jī)使用壽命。
柴油發(fā)電機(jī)啟動成功后空載電壓400V,頻率50HZ,三相電壓平衡無大偏差。電壓偏離400V太大,頻率低于47HZ或者高于52HZ應(yīng)對柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢查維修方可進(jìn)行負(fù)載運(yùn)行;散熱器內(nèi)冷卻液應(yīng)在飽和狀態(tài),冷卻液的溫度在60攝氏以上可以合閘帶負(fù)載,運(yùn)行負(fù)載應(yīng)該從小負(fù)載慢慢增加規(guī)律操作。
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柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)、排氣系統(tǒng)的作用是什么
進(jìn)氣系統(tǒng)的作用是保證柴油發(fā)電機(jī)的各氣缸在工作時得到充足的新鮮空氣和排出燃燒室內(nèi)燃燒后形成的廢氣。進(jìn)排氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管、消聲器、氣缸蓋進(jìn)氣道及氣缸蓋排氣道等組成。另外為了提高柴油發(fā)電機(jī)的輸出功率,增壓柴油發(fā)電機(jī)裝有增壓器,高級增壓系統(tǒng)中還裝有中冷器等。柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。本文主要介紹防爆型柴油發(fā)電機(jī)組的進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及作用。
一、進(jìn)氣系統(tǒng)
防爆型柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)由進(jìn)氣管、進(jìn)氣阻火柵欄,空氣關(guān)斷閥及空氣濾清器等組成。
1、進(jìn)氣阻火柵欄構(gòu)造為疊片式,由多塊1.2mm厚,51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄,柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。是為了防止柴油機(jī)氣缸內(nèi)可能返回的火焰直接通向大氣、火焰經(jīng)它熄滅,不至引燃工作環(huán)境的易燃?xì)?。為了保證柴油機(jī)有足夠的進(jìn)氣量,應(yīng)經(jīng)常清理柵欄的表面和間隙間的雜質(zhì)。清理時應(yīng)保證柵欄間隙不被破壞??諝怅P(guān)斷閥是為了而設(shè)置的,在柴油機(jī)發(fā)生“飛車”現(xiàn)象時,用作緊急停車用。在空氣關(guān)斷閥關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)氣被完全切斷,在5~10秒內(nèi),柴油機(jī)即可停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在正常工作狀況停機(jī)時,要使用停機(jī)開關(guān),嚴(yán)禁使用空氣關(guān)斷閥停機(jī)。
2、空氣濾清器
空氣濾清器的作用是濾除掉空氣中的雜,以保證清潔的空氣進(jìn)人氣缸內(nèi)。否則會導(dǎo)致氣缸套和活塞組零件早期磨損,縮短柴油發(fā)電機(jī)的使用受命,空氣濾清器一般又分為干式濾清器和濕式濾清器。
紙質(zhì)干式空氣濾清器的結(jié)構(gòu)。它不需要加注機(jī)油,即可將空氣中的雜質(zhì)濾除,其原理是通過改變空氣流動方向或使空氣穿過具有微孔的濾芯,以達(dá)到凈化空氣的目的。干式空氣濾清器的濾芯一般有金屬網(wǎng)狀濾芯和紙質(zhì)濾芯兩種。這兩種濾芯一般使用150h后,需要濾芯中的雜質(zhì)。金屬網(wǎng)狀漶芯取出后應(yīng)放在汽油中清洗,并用壓縮空氣吹干。紙質(zhì)濾芯取出后,一般用手或木棒輕輕敲擊其端面,使其吸附在濾芯上的灰塵和雜質(zhì)脫落。
濕式濾清器殼的底部放置了一定量的機(jī)油,其日的是利用機(jī)油的黏性吸附進(jìn)人氣缸中空氣的灰塵和雜質(zhì)。目前,進(jìn)口和國產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)較多采用的是濕式空氣濾清器。
濕式空氣濾清器的結(jié)構(gòu)。濕式空氣濾清器濾芯所吸附灰塵和雜質(zhì)較多時,一般可將濾芯放置在汽油中清洗并用壓縮空氣吹干。更換機(jī)油后,再把吹干的濾芯裝人空氣濾清器。
3、進(jìn)氣管
進(jìn)氣管的作用就是按照柴油機(jī)的工作次序,分別供給各缸充足的新鮮空氣。進(jìn)氣管一般是用鑄鐵或鋁合金鑄造,如圖1所示。進(jìn)氣管和排氣管分別安裝在氣缸蓋的兩側(cè),如果在一側(cè)裝配,會使排氣管的高溫傳給進(jìn)氣管,造成進(jìn)人氣缸內(nèi)的空氣密度減小,影響進(jìn)氣量。同時,為了減小空氣的流通阻力,進(jìn)氣管內(nèi)壁一般要做的比較平整和光滑。
圖1 四缸機(jī)進(jìn)氣管
二、 排氣系統(tǒng)
防爆型排氣系統(tǒng)由水夾層排氣管、水夾層彎管、水夾層波紋管、廢氣處理箱和排氣阻火柵欄以及補(bǔ)水箱等組成。
1、廢氣處理箱(如2所示)
(1) 水夾層排氣管、水夾層彎管和水夾層波紋管,水夾層中的水作為冷卻液與柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)聯(lián)通封閉循環(huán)冷卻,保證排氣管表面溫度不超150℃。各部件之間在連接處通過橡膠軟管將各水夾層聯(lián)通,使水夾層形成了一個通暢的循環(huán)水路。水夾層波紋管位于柴油機(jī)和廢氣處理箱之間,主要起減震的作用。
(2) 廢氣處理箱內(nèi)有排氣阻火柵欄、水浴箱和膨脹箱。用以處理由排氣管進(jìn)入的廢氣。主要用作熄滅廢氣中的火焰、進(jìn)一步冷卻和洗滌廢氣,炭煙及溶解廢氣中的部分有害物質(zhì)。經(jīng)過排氣阻火柵欄熄滅火焰和水浴處理后的廢氣經(jīng)膨脹箱、排氣尾管通向大氣。
(3) 排氣阻火柵欄構(gòu)造為疊片式,由多塊1.2mm厚,51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄,柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。要及時清理柵欄的表面和間隙間的雜質(zhì)和積炭,以保證排氣的暢通。排氣阻火柵欄,要做到每天一清理,清理時打開維修門,松動頂緊輪,抽出柵欄,清理兩表面上的積炭和雜質(zhì),然后將柵欄裝回頂緊,關(guān)閉維修門并鎖住。維修清理時應(yīng)保證柵欄間隙不被破壞。
(4) 廢氣處理箱中的水量控制,廢氣處理箱中的水量約50升,與補(bǔ)水箱連通。廢氣處理箱中水量的大小由進(jìn)水浮球閥和水位報警浮球控制,進(jìn)水浮球閥控制 水位和在水量不足時由補(bǔ)水箱向廢氣處理箱中補(bǔ)水。水位報警浮球在水位降至 控制水位且補(bǔ)水箱無法正常向廢氣處理箱中補(bǔ)水時,啟動自動保護(hù)裝置報警并在1分鐘內(nèi)使柴油機(jī)自動停機(jī)。因此,每次工作前必須將補(bǔ)水箱加滿水,在工作中要隨時觀察補(bǔ)水箱的水位,及時加水保證防爆柴油機(jī)工作正常。
(5) 氣密封襯墊,在進(jìn)、排氣的管路中,各連接法蘭處都夾有密封襯墊,襯墊均采用特制的銅皮包封石棉板制成,具有良好的彈性、拆裝時若發(fā)現(xiàn)有損壞或失去彈性應(yīng)予更換,對各處的密封面不許有任何碰傷和劃痕。
防爆柴油機(jī)排氣系統(tǒng)-康明斯發(fā)電機(jī)組.png
廢氣處理箱的結(jié)構(gòu)示意圖
2、消聲器
消聲器的作用:主要是減少廢氣排出時的噪聲。消聲器一般用鋼板沖壓并經(jīng)焊接而成。在裝配時,消聲器帶有斜面的出口要朝下,以防止雨水或異物進(jìn)人。
3、排氣管
排氣管的作用是按照柴油機(jī)各缸的工作次序,分別把燃燒室燃燒后形成的廢氣從燃燒室中排出。排氣管一般采用鑄鐵鑄造。為了減小排氣阻力,排氣管內(nèi)壁要做的直徑較大且平整和光滑。同時,排氣外管的彎曲度要做的盡可能小,否則會影響柴油機(jī)的輸出功率。
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