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柴油發電機組保護系統
一、溫度及壓力保護系統
1.系統簡介
溫度及壓力的控制在柴油機運行中非常關鍵。
潤滑油壓力、燃油壓力不足,柴油機將無法運行。目前的大功率中速柴油機大都有一套比較完整的監控檢測系統,對柴油機的一些重要參數(如溫度、壓力等)進行監控,一旦這些參數超出設定范圍就聲光報警或自動停機。
柴油機組設有氣缸排氣、透平排氣、主軸承、發電機定子、缸套水、潤滑油等溫度監測及燃油、起動空氣、潤滑油、生水、缸套水、油嘴水、進氣等壓力監測。這些溫度及壓力監測、報警及停機系統主要由裝在控制屏上的CMR424、CMR524單元組成。
2.優缺點。這套系統體積小、元件少(每一種信號由一個獨立的電路板轉化)、布局集中、便于監視,而且有一部分溫度(如缸套水溫度、潤滑油溫度等)的控制采用PLC微電腦控制,自動化程度比較高。潤滑油壓力和缸套水壓力的控制就地直接采用壓力開關作用于跳機。盡管如此,該系統仍有一定的局限性。對于排氣溫度而言,只有單缸和平均溫度的差值報警,沒有單缸溫度超過設定值的報警,溫度無法實時顯示。傳統的自動記錄儀需要大量的打印紙,打印間隔太長,多種曲線擠在一起不易辯別,且無法數字化等。幾次渦輪增壓器損壞就是因為沒有及時發現溫度上升趨勢致使氣閥損壞而打壞渦輪增壓器的。
3.常見故障及防范改進對策。溫度顯示波動且幅度大,有時顯示-1或1該故障原因有: ,連接插頭接觸不良,可以擰緊,當插頭松脫時CMR424顯示-1;第二,探頭特性變壞,可以更換探頭,特別當熱電阻探頭短路時CMR424顯示1;第三,電子板需要重新調整。
二、全自動保護系統
1.工作原理
柴油發電機組油霧保護系統的主要保護元件是油霧探測器,它能及時檢測出有否因軸承過熱或活塞環損傷造成過量漏氣等故障而導致在曲軸箱內形成油霧,從而監視柴油機的主要運行部件——曲軸和氣缸的工作狀況是否正常。在柴油機運行過程中它通過采樣管系不停地抽出曲軸箱內的油氣,并送至一個靈敏且準確的濃度測量裝置。該濃度測量裝置包括一個紅外線發射二極管和對側一個光電接收二級管。光電二級管感受紅外線產生的光強度,并將光強度信號轉換為電信號送至電子鑒定裝置。
2.優缺點
該保護裝置的快速性、靈敏性無可厚非,但經過幾年的運行檢修發現,由于外界或裝置自身的原因,使得其選擇性和可靠性大大降低。比如由于潤滑油冷卻器的泄漏(水進入并污染了潤滑油),油霧探測器將會感受到由于水份的增加而引起的不透明度的增加,繼而發生跳機。油霧探測器的電子元件屬于高精度元件,但因其安裝在柴油機本體上,溫度高、振動大,工作環境極為惡劣,由此使得電子元件的老化加劇,產生溫度漂移,跳機的靈敏度增加,誤動率也增加。而且該保護有時出現指示燈全無指示,使得保護經常處于脫離狀態等。頻繁的保護誤動及保護的無法就緒,不僅會造成因甩負荷而引起的材質疲勞,壽命縮短,而且會使生產人員產生麻痹心理,認為該裝置不可靠,是誤動,這樣大大限制并誤導了生產人員的思維,而在真正出現“高油霧”時就會發生事故。
3.常見故障及防范改進對策
元件老化,溫度漂移等引起靈敏度改變,結合電廠的實際并經有關專家同意,將報警閥值S開關調至第4級,運行至今未發生跳機現象。
4.電子板故障
當油霧探測器出現紅、綠指示燈全部熄滅的現象,且檢查24VDC電源正常、插頭無松動時,基本上就可判斷為電子板故障,也可以采用對換其它機組的電子板來進行判斷。如確屬電子板故障,就應該及時檢修或更換。
發電機的保養以及未來發展情況如何?
發電機有關專家介紹進氣管路不得有漏氣現象,換油和清洗應在無風無塵土的地方進行;吹濾網要用高壓空氣,在濕度低的環境進行,吹氣方向要與空氣進入濾網的方向相反;安裝時,相鄰濾網折紋方向應相互交叉。假如達不到上述指標,說明安裝分歧格,應重新裝配。
一.柴油機新技術1——各種機構不斷完善并采用渦輪增壓與空氣中發電機組冷等新技術
二.柴油機新技術2——采用電子調速器、電子液壓調速器和電噴技術
為了進一步提高燃油的利用率,降低柴油機的排放、噪聲等對環境的污染,提高柴油發電機組的供電質量,人們又在柴油機燃油系統的組成部件中增加了電噴技術、電子調速技術或電子液壓調速技術。目前在柴油發電機組上使用較多的是ESD5500E電子調速器,
三.柴油機新技術3——采用高壓共軌式燃油供給系統
使用精密電子控制燃油噴射裝置,自動控制燃油噴射的時刻、噴油量和噴油壓力,從而降低柴油機的噪聲并有效控制有害氣體的排放。
四.發電機新技術——采用單軸承結構和降噪技術
為了縮小交流同步發電機的體積,降低發電機組的噪聲和振動,發電機生產廠家較多采用單軸承結構和降噪技術。為了提高交流同步發電機的整體性能,較多的生產廠家由生產有刷同步發電機組改為生產較先進的無刷交流同步發電機組。
五.發電機控制屏新技術——采用微處理器和數字化顯示技術
在配電和控制系統方面采用微處理器和數字化顯示技術,鋒發柴油發電機組還具有遠程控制接口(RS482或232接口)功能。這樣可對柴油發電機組的運行參數,如油壓、油溫、水溫、轉速、燃油和發電機的電壓、頻率等進行監控和自動保護。
發電機組的減震系統、散熱器和排氣管消聲器要求
聯軸器及避振裝置
1.柴油發動機須與單軸承型發電機直接軸接;與雙軸承發電機連接時,必須通過高彈聯軸器連接;1500kw以上的低壓及中壓柴油發電機組必須通過高彈聯軸器連接。
2.彈簧型避振器須裝于底板下,使整個裝置坐落在混凝土樓板上而不致將振動傳至鄰近的設備或建筑物任何部分上。部分廠家的機組發動機與發電機連接形式和減振措施。
散熱器
下文是風冷機組和水冷機組技術規格書的相關要求,用戶應根據項目的實際情況,選擇符合要求的相應機組形式之一。
1.風冷機組
(1)發動機須由配套的散熱器進行風冷。
(2)須將散熱器分裝在專為之設計和經批準的支架上。
(3)散熱器須裝設通風管道的法蘭盤接頭,使通風管道能附在散熱器上。在散熱器和金屬百葉窗之間須裝設一節帶撓性連接器的風管。管道須由鍍鋅簿鋼板制作。所有管道須具有密封的接頭。
(4)風扇須有足夠的容量并考慮到氣流經過管道和百葉窗的附加阻力。
2.水冷機組
(1)發動機須由配套的散熱器進行水冷,包括皮帶傳動風扇、冷卻劑泵、恒溫器控制的液冷排氣管、中間冷卻器、耐腐蝕并適用于當地條件的冷卻劑弗列加過濾器。
(2)須將散熱器分裝在專為之設計和經批準的支架上。
(3)散熱器須裝置通風管道的法蘭盤接頭使通風管道能附在散熱器上。在散熱器和金屬百葉窗之間須裝設一節帶撓性連接器的風管。管道須由鍍鋅薄鋼板制作。所有管道須具有密封的接頭。
(4)風扇須有足夠的容量并考慮到氣流經過管道和百葉窗的附加阻力。
(5)冷卻系統中須加防腐蝕劑。
(6)冷卻系統須配備冷卻劑加熱器,使冷卻劑的溫度保持在20℃以上,以保證在需要時能易于啟動。冷卻系統中也須加入防凍劑。
排氣管消聲器和煙道
(1)排煙系統由消聲器、膨脹波紋管、吊桿、管道、管夾、聯接法蘭、抗熱接頭等部件組成。
(2)在排煙系統中的連接須使用帶抗熱接頭尺的聯接法蘭。
(3)在消聲器后須連接碳鋼或不銹鋼膨脹節,波紋管將煙氣垂直向上排至圖標之位置。排煙管須由符合國標的黑色鋼管、碳管或不銹鋼管制作,或符合 規范要求并由專業廠家生產的不銹鋼焊接煙管。
(4)排煙管之彎頭具有須等于3倍管徑的小彎曲半徑,以滿足柴油發電機組的背壓要求為準。
(5)自排氣口至排氣管末端的整個系統,除不銹鋼的膨脹波紋管外,均須涂以抗熱油漆。
(6)整個排煙系統須于鍍鋅金屬網上,裹以符合 標準的非燃性絕緣材料的保溫層,金屬網孔徑及保溫層厚度亦需滿足 標準要求,排煙管加保溫層后外表溫度應不大于70℃。
(7)全部排煙管道和消聲器的表面須裹以厚度不小于0.8mm的鋁金屬或不銹鋼包層
(8)整個系統須由彈簧吊桿懸掛。懸掛吊桿的設計須經批準。
(9)排氣出口處所排出的廢氣煙色 容許度不應高于林格曼黑度一度、煙塵排放濃度不得高于80mg/m3,并須符合當地環保部門的規定。
(10)柴油發電機排放的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、烴等污染氣體需滿足GB 20426-2006的要求,達到歐Ⅱ以上排放標準。
目前常用的柴油發電機電火線圈可分為哪兩種形式呢
點火線圈是用來將電源的低壓電轉變成高壓電的基本元件,它由一次繞組、二次繞組和鐵芯等組成。常用的電火線圈可分為開磁路點火線圈和閉磁路點火線圈兩種形式。
(1)開磁路點火線圈
開磁路點火線圈的結構:點火線圈的鐵芯由若干片涂有絕緣漆的硅鋼片疊成,二次繞組和一次繞組都套在柱形鐵芯上。
點火線圈的二次繞組用直徑為0.06~0.10m的漆包線,在絕緣紙上繞11000~23000匝;一次繞組用直徑為0.5、1mm的漆包線,在二次繞組絕緣層的外側繞240~370匝。由于一次繞組中流過的電流較大"導致其發熱量也大,故繞在二次繞組之外,以利于散熱。兩個繞組的外面都包有絕緣紙層,在一次繞組之外還套裝一個導磁鋼套,以減小磁路的磁阻,膠狀絕緣物或變壓器油之后,用膠木蓋蓋好,并加以密封。
附加電阻接在兩個低壓接線柱和之間。在有些機型上使用的點火線圈不帶附加電阻,沒有接線柱,接線柱直接經點火開關接電源;還有些機型使用的點火線圈上雖然沒有附加電阻,但接線柱通過一根專用的附加電阻線接電源,在接線柱上還接有一根導線,導線的另一端接在啟動機的附加電阻短路接線柱上,以便在啟動發動機時將附加電阻短路,改善啟動時的點火性能。
(2)閉磁路點火線圈
開磁路點火線圈采用柱形鐵芯,一次繞組在鐵芯中產生的磁通,通過導磁鋼套形成磁回路,而鐵芯上部和下部的磁力線從空氣中穿過,磁路的磁阻大,泄漏的磁通量多,磁路損失大,轉化率低。閉磁路點火線圈,將一次繞組和二次繞組都繞在口字形或日字形鐵芯上。初級繞組在鐵芯中產生的磁通,通過鐵芯形成閉合磁路,因此泄漏的磁通量和磁路損失大大減小,點火線圈的轉換效率高。
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柴油發電機組遇出現功率不足該怎么辦?
柴油發電機組如果出現功率不足該怎么辦,我們維修人員該怎樣應對呢?柴油發電機組是一種中小型的發電設備,可作為應急備用電源,在各大企業生產過程中起著重要作用,要確保其隨時能自動啟動發電,可靠運行,保證供電的電壓和頻率,能滿足機電設備的要求,若工作人員分現發電機組功率不足的現象,要及時上報進行發電機組維修。
功率不足的現象為發動機無負荷時達不到規定的額定轉速,或雖能達到,但稍加負荷就排黑煙、轉速下降,還伴有轉速不穩、溫度過高等現象。造成這一故障的主要原因和排除方法如下:
1、空氣供給方面的原因
(1)空氣濾清器堵塞:觀察排氣管,如果在空轉時冒黑煙,或稍加負荷就冒黑煙,表明氣缸進氣不足,致使噴入的柴油不能完全燃燒,應清洗或更換濾芯。
(2)氣缸壓力不足:氣缸壓力不足多為氣缸漏氣引起,要重點對氣缸進行維修。
2、燃油供給方面的原因
(1)低壓油路供油不暢,其原因有:油箱油量不足;油箱蓋通氣孔堵塞;油箱出口濾網堵塞,油箱開關堵塞或開度不夠;柴油濾清器堵塞。
(2)噴油泵供油不足,其原因有;柱塞副及出油閥磨損,引起柴油泄漏;出油閥墊不嚴密引起柴油泄漏;油泵滾輪及供油凸輪磨損使供油有效行程變小等。
(3)噴獨器噴油少,其原因有:噴油器針閥偶件磨損,使回油增多;噴油壓力過高,噴油延續時間短,噴油器回油管堵塞等。噴油器回油增多和不回油的檢查方法:擰松噴油器回油管接頭螺絲,如有較多柴油不斷流出,說明針閥磨損,應予以更換。如果回油管不回油,會使噴油器上腔燃油增多,壓力增大,針閥在打開時上行阻力大,導致噴油器工作性能惡化,應清理堵塞物。
以上是發電機組功率不足的問題原因及解決方法,我們在日常操作中,還會遇到各種問題及故障,這時操作人員要有發電機組維修保養的意識,要及時進行檢修,確保柴油發電機組能夠正常運行,為生產提供有利的條件,才能帶來更大的效益。