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内燃机发电机组常见故障分析及对策
摘要:作为现代工业发展最重要的机械产品,内燃机为生产提供充足的动力来源。为保证内燃机正常持续工作、提高运行效率,对发电机组故障进行分析研究,是一项具有实践价值的课题。本文对内燃机发电机组的常见故障进行研究,探讨了故障诊断的基本原则,分析了常见故障的表现、发生原因和解决方法,对提高内燃机发电机组的高质高效运转具有很好的参考价值。
关键字:内燃机 发电机组 常见故障 对策
引言:
内燃机是目前常见的机械产品,在工业领域有着非常广泛的应用。为适应内燃机工作条件变化,为内燃机设置发动机供电设备,能保证在断电时,内燃机正常工作不中断。本文对内燃机发电机组的常见故障进行分析,探讨了故障诊断原则要点,分析了目前常见故障种类、产生原因和解决措施,以促进内燃机发电机组快速处理故障,高质高效运转。
1、内燃机发电机组
1.1概述
内燃机驱动发电机实现供电功能的相关设备,被称之为发电机组。内燃机发电机组是一种备用电源的类型,能保证在正常供电中断时,启动内燃机驱动发电机进行供电,保证相关工作运行不受到断电影响。发电机组也作为相关工作环境条件下的主要电源类型。常见的发电机组采用同步交流发电机设备,结构的组成主要是转子、定子等。内燃机采用汽油、天然气、柴油作为燃料。发电机组转子在内燃机的旋转下被带动时,就能利用电枢的绕组产生三相交流电供应输送。内燃机的发电机组有固定式、移动式和具有自启动功能的不同类型。自启动发电机组是随时处于备用运行的状态。如果接到启动指令后,机组能自动启动运行,加载负荷工作。如果供电恢复或者接受到停机的控制指令,机组能自动停机。利用计算机系统监控发电机组的运转,采集电气参数和设备运行指标,能及时对机制运行情况进行诊断和预判,从而保证发电机组的有效运行效率和寿命。
1.2发电机组的故障诊断排除的原则要点
内燃机的发电机组系统结构复杂,组成原件精密度较高,一旦出现故障,提高诊断的准确性难度较大。发电机组的故障诊断要提高科学性,增强操作的原则性,才能有效而准确地找出故障。发电机组的故障诊断的基本原则要点如下:第一,诊断顺序先外后内。一旦发电机组出现故障状态,就要先排除电子控制系统以外部位可能出现的故障,这样能避免直接检查电子系统的传感器、计算机、执行器和线路等比较复杂的工作量,避免浪费大量时间检查却没有真正找出故障的远远。第二,诊断方法先简单后繁琐。在进行全面细致的问题诊断检查之前,可以采用直观检查等比较简单的方法,对有可能出现故障的区域进行初步检测,采用看、听、摸等方法能快速发现故障现象。如果直观检查没有发现问题,也可以采用仪器仪表、专业工具来进行检查,快速找出故障的发生区域。第三,诊断区域先熟悉后生疏。发电机组的工作运行环境条件下,很容易出现一些常见的故障或者是常发的故障。一旦出现故障就要先检测这些问题的高发区域,找不出故障时,再扩大检查范围,这样也能有效提高故障发现的效率。第四,发挥自诊断功能。发电机组的电子控制系统的故障自诊断功能是故障诊断快速发现的基础。一旦出现故障,自诊断系统会亮出警告灯进行报警,提供对应的故障代码。在故障代码中存储了相关故障的基本情况和信息。因此在发电机组出现故障时,要首先对照代码进行故障部位、原因的信息读取进行检修,如果无法消除故障,再进行其他方式的排除。第五,深化分析认识。对发电机组进行故障维修之前,要深入分析故障可能发生的条件、原因和可能,在次基础上进行故障排除检查,减少因为故障无关区域的检查时间过长,延长故障的排除时间,增加机组的停机时间。第六,做好机组电子系统相关零部件的备用。机组的电子控制系统的零部件一般是采用电压、电阻等指标进行判断。一旦这些数据资料的采集出现问题,系统难以实现自诊断判断。因此在检修机组的过程中,要准备好相关的零部件,针对这些影响自诊断的零件,一旦发现问题就采用更新替换的方法让其快速恢复工作,才能为后续提高诊断效率奠定基础。但针对电子控制系统的故障,不能一味更换零部件,这样会大大增加维修成本。要做好电子系统故障的数据参数测量和计量,为后续同型号的维修积累经验,带来方便。针对机组出现电子控制系统故障,但是故障警示灯不显示的情况,有可能是发生了和电子控制系统的无关故障,因此要先行检查其他区域找出故障,避免花费大量时间进行电子系统设备的检查,耽误了故障的及时排除。
2、内燃机发电机组的故障诊断方法要点
内燃机发电机组是现代发电机组的主要类型,一旦出现故障,可以采用初步诊断和深入诊断相结合的方法进行,在准确找出故障的大概范围基础上,深入查找故障地点和原因,提高诊断效率。在发电机组故障诊断过程中,主要的诊断方法是:
2.1直观诊断
直观诊断是对现场故障排除人员专业技术能力和工作经验要求比较高的诊断方法。是指先利用看、听、闻、摸等直观的方法对故障现象进行了解和掌握,分析可能的故障原因。直接诊断如果技术人员专业能力过硬,是快速发现处理故障的主要方法,其中,目测检查能在进行深入检查之前,对机组的类型特点进行掌握,消除一般性的故障非常快速便捷。比如针对发电机组的机型,掌握电子控制系统的组成,从机组的运行时长判断容易发生故障的零部件。在拆除机组的空气滤清器时,可以直观看到滤芯周围的运行环境是否达标,是否存在污染物堵塞的情况,影响滤清器的正常运行。在真空软管、控制系统电线的检查中,能快速发现电线的磨损或者是软管的老化问题,找出管线的泄漏和电线的短路点。在采用询问诊断中,要及时和设备操作人员、日常维护管理人掌握机组运行的情况,生产环境情况、过去发生的故障情况等。要综合汇总不同人员对故障的描述进行分析,切实找出影响机组运行的关键因素,才能制定有效的故障排除方案。采用听进行初步诊断中,要在外界环境影响小的环境下认真听机组的运行声音,注意发现是否存在工作噪声,如爆震、撬杠、失速等不同声音的变化,这种方法对于经验丰富的技术人员比较适用。试机检查,是在故障确定之前对机组的试运行,以找出故障的区域和原因。
2.2自诊断
发电系统的电子控制系统的故障自诊断系统,能利用系统自带的故障数据库,结合传感器对相关零部件的运行数据进行预判和快速发现。但是自诊断系统主要是对电子控制系统起作用,故障的发现有很大的局限性,机组其他区域和部位的故障难以使用自诊断系统进行故障排除。
2.3仪器仪表诊断
一般机组故障诊断的仪器仪表功能比较简单,操作比较方便,常见的有万用表测量输出电压和零部件的电阻、零部件的导通性等指标,示波器测试原件输出电压的波形等数据。这些仪器仪表的采购成本不高,诊断方法比较简单,在电气装置和电控系统的故障发现中使用比较频繁。但简单仪器仪表的故障判断对操作人员的专业技术要求比较高。
2.4专业高精度仪表诊断
在发电机组的专业仪表诊断中,常使用的是便携性好的电脑分析仪,台式电脑分析仪器的使用有一定的局限。便携袖珍型的电脑诊断仪表,能快速侦查到故障的区域和原因,专业软件的判断效率高,但使用成本也较高。
3、发电机组主要故障及处理方法
3.1润滑系统故障
发电机组的润滑系统,是利用机油来给狭小的接触面形成润滑的油膜,减少摩擦力,保证机组的正常运转。机油还具有清洁、密封和散热等作用。对润滑系统的故障主要是检测机油压力来进行判断。一旦出现机油压力过低,就会导致零部件的表面润滑不良,持续低机油压力下工作,会出现早期的磨损和后期的抱瓦、烧瓦故障。还会产生油路的阻塞和油孔堵塞,引发座孔在高温下出现轴瓦烧坏、螺栓折断等故障,导致机组无法正常工作。
润滑系统出现机油过低的问题主要是因为机油压力表、压力传感器无法正常工作,相关油路出现堵塞。发动机油底壳的机油量不满足设计要求。机油泵出现运行磨损、集油的滤网长期不清洁导致出现堵塞。调压阀、回油阀的控制弹簧出现弯曲、折断或者压力不足等情况。机油泵的限压阀开启压力小,铜垫的表面接触性损坏出现机油卸压的问题。发动机内部的主轴承、连杆轴、轴套等部位的润滑间隙增加,就会因为渗漏机油导致润滑不良。选用的机油质量不好或者种类不对,粘度无法满足设计要求。机油泵的供油出现油量不够的情况,机油冷却器运行不好,机油的粘度太小等。
针对机油压力过低的诊断方法是:首先检查油底壳机油的油位。注意要在发动机熄火三十分钟的室温下进行测量,油尺不能出现弯曲的情况。之后检查机油的粘度指标,避免因为机油技术指标不够导致润滑不良、油压不足。还要检查机油的压力传感器是否正常工作,将发动机稳定在每分钟低转速的工作状态,把机油滤清器前端的油压传感器打开,如果出现油量足,没有气泡的情况,说明主油道有压力,机油泵的压力合适,但油压传感器出现问题。如果油压表的数据过低,安装孔的油压压力不够,就说明机油泵出现了问题。在检测机油滤清器时,是利用过滤器前后的压力差来判断。如果压差超过200兆帕,就可以认为是滤清器出现堵塞,需要更换滤芯,才能保证主油路的油压指标。
3.2机组启动故障
发电机如果采用的是柴油内燃机,就要从以下方面分析机组启动故障的原因:启动马达出现问题、齿轮和飞轮齿圈的间隙太大,出现倒齿等问题;启动管线出现密封不严、漏气的情况。蓄电池电压低或者是线路出现接触不良。高压油管中的空气过多,燃油滤清器出现堵塞。喷油器堵塞,雾化效果差。气门、活塞环、气缸盖出现漏气的情况。机油温度太低,难以满足柴油及气动预供油的压力需要等等。对该种故障的诊断处理方法是。更换蓄电池或者马达,保证正常运行。调整齿轮的安装间隙符合设计要求。排除启动管线存在的漏气情况。燃油中的水分要达标,更换适宜的燃油标号。清洗燃油滤清器,排除油管中的空气。清理空气滤清器,更换滤芯。柴油内燃机要进行运行预热,保证机油的运行温度,控制气源压力大小。清理防爆装置的阀门积碳和喷油泵。
发生机组的启动故障主要是因为蓄电池的电量不够,无法启动,机组内部的空气没有排放,压力过高或者过低都会导致调压阀出现故障。传感器出现问题,无法感应信号。执行器连线错误无法执行动作指令。空气滤清器堵塞,造成气路不通畅。电磁阀和转速微调电位器没有正常运转,或者是相关接线不正确等。出现点火提前角不符合设计的问题等等。
在对此类故障进行诊断时,可以先给蓄电池充电或者是更换烧坏的马达。在关闭燃气管路开车之前,要排空空气。测试气体压力指标。对调速器、执行器、传感器的接线进行检查,调整相关距离。更换空气滤清器的滤芯。检查电磁阀的电源电压、紧急停车按钮回位是否正常,接线是否正确。在试运行中找出开机时的最佳空燃比指标。重新设置打点火的时间等等。
4、结束语
对内燃机发电机组常见故障进行排除中,要遵循科学的故障排除原则和方法,针对不同故障的表现进行深入分析后,采取针对性的措施才能有效提高故障排除的效率和有效率。
参考文献:
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