柴(chái)油(yóu)發電機組是在氣輪(lún)發電機組工作段失電後向保安段供電的重要設備,主要供汽輪機頂軸油泵、交流潤滑油泵、發電機空氫側密封油泵、小(xiǎo)機抗燃油泵、潤滑油泵、吸送風機油站、磨煤機油站(zhàn)、空預器輔助電機等設備,對於(yú)防(fáng)止汽輪機大(dà)軸(zhóu)彎曲、軸瓦燒(shāo)損等重大(dà)設備事故具(jù)有非同尋常的意義(yì)。其工作性質決定了該設備“養兵千(qiān)日,用兵一時”的特點。因而(ér)必(bì)須具有(yǒu)很高的可(kě)靠性。
例如500KW康明斯柴油發電機組為重慶汽車發動機廠引進美國康(kāng)明斯發動(dòng)機有限(xiàn)公司技術生產的KTA19—G2型柴(chái)油(yóu)機,功率664KWh,額定轉速1500r/min。進油噴嘴行程7.80mm,進(jìn)氣門間隙0.36mm,排氣門間隙0.69mm,12氣缸V型排列,缸徑159mm
,雙進雙排氣,總排量37.8升。該發動機采用大凸輪設(shè)計和獨特的PT燃油係(xì)統(tǒng),渦輪(lún)增壓進氣。
該機組無法啟(qǐ)動,懷疑(yí)為氣(qì)缸套被拉,決定(dìng)對其(qí)進行大修。解體前放盡機油時(shí)發現油中混有(yǒu)大量柴油,根本無(wú)法起(qǐ)到良好的潤滑作用。拆除氣缸罩殼後(hòu)發現R3、L4、L5三個氣缸的排(pái)氣口有少量柴(chái)油。拆除氣缸蓋,發現氣(qì)缸(gāng)中也有柴油。打開柴油機側板,拆下連杆瓦,拔出活塞。經檢查,連杆(gǎn)瓦有較為嚴重的磨(mó)損。測量活塞環開口間隙為1.20mm,遠大於(yú)標準(標準為第一道氣環:0.50mm;第二道氣環:0.40mm)
。因此決定更換活塞環、連杆瓦。
分析產生油底殼中進(jìn)柴油的原因有(yǒu):
一、PT燃油泵
PT燃油泵的主要作用是將燃油加低(dī)壓(約0.8~1.2MPa)輸送至噴油器。
當PT泵(bèng)聯軸器處主軸油封失效(xiào)時,燃油就會(huì)通過此油封,經正時齒(chǐ)輪箱(xiāng)進入油底殼。此時,須更換PT泵主軸(zhóu)油封。
PT泵出口有一電磁和手動兩用切斷閥,點火開關打開時,電(diàn)磁切斷閥打開,油路接通(tōng);點火開關關閉時,切斷閥密封圈在彈簧片作用下關閉,油路切斷。當切(qiē)斷閥密封圈失效或者
柴油機工作一段時間後由於(yú)柴(chái)油中有雜質,使電磁閥關閉不嚴,燃油也會通過切斷閥自行流到(dào)噴油器,經過燃燒室滲(shèn)進(jìn)油底殼。
二、噴油器
噴油器的作用是將PT泵輸出的燃油計量、加壓(約110~120MPa)並將其噴入燃燒室。
當噴油器噴孔(正常時(shí)約為0.2032mm)過大或損傷時,燃油在停機狀態下就會滴入燃(rán)燒室,滲進油底(dǐ)殼。此時,須拆檢、更換不(bú)正(zhèng)常的噴油(yóu)器。如果(guǒ)噴油(yóu)器上、下兩道O形密封圈失效,燃油隨時(shí)都會通過密封圈進入氣門室和(hé)燃燒(shāo)室,繼而滲進油底(dǐ)殼。
三、燃油箱(xiāng)
PT燃油係統的燃油箱位置較(jiào)高,燃油在停機狀態下經過浮子(zǐ)油箱和PT泵自行流入噴油器經過燃燒室(shì)滲進油底殼。並且(qiě),由於油箱位置較高會造成回油(yóu)不暢,特別是停機後回油壓力降低,如果油箱標高過高,回油無法回到油箱(xiāng),隻能經噴油器進入(rù)燃燒室(shì)進而進入油底殼。#1柴(chái)油發電機(jī)組以及同型(xíng)號的#2柴油發電(diàn)機組都曾(céng)有過無法停機的故障,由此判斷原因一存在,PT泵出口停機閥有(yǒu)故障。
經檢查噴油器噴孔、O形密(mì)封圈一切良好,所以原因二不存在。經測量燃油箱油位基本(běn)維持在1400mm高(gāo)度,而噴油嘴標高(gāo)為1260mm,而此機組為V型12缸布置,主軸(zhóu)每旋轉720°
12個氣缸都作一(yī)次功,即每60°有一個(gè)缸作功,因此停機時一(yī)定有某個缸的噴油器處於打開位置,加上停機電磁閥不嚴,柴油就會經PT燃油泵、噴油嘴進入燃燒室,而活塞環開口間隙大,柴油就由此進入(rù)油底殼,原因三存在,並(bìng)為此次故障的主要原因(yīn)。
此(cǐ)次檢(jiǎn)修更換了停機電磁閥,部(bù)分的解決了問(wèn)題,但(dàn)如果(guǒ)運行時間一長,柴油雜質(zhì)進入電磁(cí)閥,又會出現同(tóng)樣(yàng)的問題,因此要(yào)從根本上(shàng)解決,還需降(jiàng)低燃油箱的標高,但由於時間原因(yīn),#4汽輪機組運行(háng)後柴油機組必須進入備用,因此留待下次停機處理(lǐ)。
此次故障除柴油機本身的原因外啟動馬達和蓄電池也有原因,經檢驗,兩個啟(qǐ)動馬達隻有一個能正常工作(zuò),進(jìn)行了更換。而(ér)蓄電池(chí)組由於不能提供啟動所需的功率,
也(yě)進行了更換。檢修後,機組經調試(shì)無(wú)誤,進入正常備用。柴油機油底殼中(zhōng)滲進柴油後,會降低機油粘度和機油壓(yā)力以及降低機油中(zhōng)各種(zhǒng)添加劑的(de)百(bǎi)分百含量;如果滲入量較多,則會釀成柴(chái)油機燒(shāo)瓦、拉缸等重大事故。此次活塞環、連杆瓦磨損嚴重就是因為機油中(zhōng)混入大量柴油以致無法形成潤滑油膜造成運動部件的嚴重磨損。為避免此類(lèi)事故發生(shēng),提出以下建議:
一、根據主油箱高度適當降低燃油箱標高;
二、運行人員定期(qī)試機啟動(dòng)前應首(shǒu)先檢查機油油位、冷卻水箱水位;啟動後檢查水溫表之讀數、油壓表之讀數,並進行記錄。
三、對機組進行定期保養,運行(háng)一定的時間後更換冷卻液、機油、機油濾芯、柴油濾芯。