康明斯柴油发电机
康明斯发电机
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什么问题是判断发电机组故障的条件之一

  发电机组在正常运行温度下,其排气烟色应该是无色或淡灰色,所谓无色不是完全无色,不能像汽油机那样无色,而是在无色中伴有淡淡的灰色,这是正常排气烟色。

发电机组在怠速时排气烟色可能重一些,在高速、高负荷时也可能重一些,要注意观察正常排气烟色,才能对非正常的排气烟色进行判断和解析。发电机组燃料完全燃烧后,正常颜色一般为淡灰色,负荷运行时为深灰色。发电机组在运行中,会经常出现冒烟现象,发电机组排烟有黑烟、蓝烟、白烟和灰色四种,它们是判断发电机组故障的条件之一,

具体解析如下:一、排气冒黑烟(碳烟)黑烟也称碳烟,发电机组排气冒黑烟主要是燃料混合气过浓,可燃混合气形成不良或燃烧不完善等原因造成的。发电机组在高温、高压燃烧条件下,局部缺氧、裂解并脱氢而形成的以碳为主要成分的固体微小颗粒,是燃烧室内燃料燃烧不完全的表现。

由于发电机组均质燃烧,燃烧室内各区域的化学反应条件是不一致的,而且随着时间而变化的,所以黑烟很可能是由许多不同途径生成的。柴油是复杂的碳氢化合物,喷入燃烧室内未燃烧的柴油受高温分解,形成炭黑,排气时随同废气一起排出形成黑色烟雾。黑烟是不完全燃烧产物,是烃燃烧在高温缺氧情况下裂解过程释出并聚合而成的。某些情况下燃油喷射在燃烧室壁面上,形成液态油膜,油膜是最后蒸发的一部分,它的燃烧取决于其蒸发速度和燃料蒸气与氧的混合速度。

如果周围气体中氧的浓度太低,或混合的速度不够时,从油膜蒸发的燃料气体将被分解,并产生未燃烃、不完全氧化产物和黑烟。按照上述定性描述,发电机组燃烧过程中黑烟的生成可以概括为三个阶段——成核阶段、单粒阶段、单粒的燃烧消失或附聚成更大絮团。影响其生成的主要原因为:气门、活塞环、汽缸套磨损后,引起压缩压力不足以及润滑油上窜燃烧室,使汽缸在压缩行程结束时,混合气混合的正常比例改变,使燃油在无氧条件下燃烧,燃烧过程容易产生积炭,排出的废气形成大量黑色烟雾。燃烧室形状因制造品性及长期使用导致技术状况下降,使压缩余缝过大、过小以及活塞装错,都会使燃烧室形状和容积改变,从而影响燃油与空气混合品性,使燃油燃烧条件变坏。发电机组排气烟度与燃油雾化品质的关系密切,在发电机组喷油过程中,每次喷油临结束时,喷油压力下降,雾化品性差,使液滴直径比主要喷射阶段的油滴大4 —5倍(体积约增大100倍),这些油滴蒸发与燃烧的时间短,周围氧的浓度低,容易产生碳烟。

喷油器不雾化、雾化不良或滴油,使燃料不能充分地与汽缸内的空气混合,也不能完全燃烧。由喷油器运行不良引起的排黑烟现象在发电机组低速运转时较为明显,因为低速运转时汽缸内进气涡流较弱,油滴或油束被气流冲散的可能性减少并且停留的时间较长,更容易形成碳黑排出。供油量过大,使进入汽缸内的油量增多,造成油多气少燃油燃烧不完全。另外,运行负荷过重、燃油品性、运行温度过低也会引起排气冒黑烟。发电机组中燃料的高温裂解反应是不可避免的,特别是在空间混合燃烧的发电机组中,由于高温气体包围着液态的油滴,造成了有利于裂解反应的条件,因此在燃烧初期产生了大量的碳粒。发电机组在正常燃烧时,在排气门打开以前,燃烧初期所形成的大量碳粒可以基本烧完,排气基本上是无烟的。只是在某些不利工况下,碳粒不能及时燃烧反而团聚吸附,在汽缸中和排气过程中形成更大的碳烟粒子或絮团,使排气冒黑烟。

(1)供油提前角过大,燃油过早喷入燃烧室内,由于此时汽缸内压力温度较低,燃料不能着火燃烧,当活塞上行,汽缸内达到一定压力和温度,可燃混合气燃烧。在直喷式发电机组中,当其它参数不变时,加大喷油提前角可以降低排气烟度。因为加大喷油提前角会使滞燃期加长,使着火前喷入汽缸的油量增加,预混合量增加,预混合气增多,加快了燃烧速度,燃烧可较早结束,从而使主燃期的形成碳粒具有较高的温度和高温下停留较多的时间,有利于碳粒氧化消失。然而过早的喷油增加了预混燃料量,使发电机组运行,燃烧噪音增大,并引起较大的机械负荷,以及较多的黑烟排放。

(2)供油提前角过小,喷入汽缸内的燃油过迟,一部分燃料来不及形成可燃混合气就被分离或排出,致使部分在排气管中随废气排出的燃油料受高温分解、燃烧,形成黑烟随废气一同排出。排气冒蓝烟,一般情况下是发电机组使用日久,慢慢开始烧润滑油引起的,随着蓝色烟雾的加重,烧润滑油越来越多,就应考虑修理发电机组了。有时燃油中混有水分,或有水分漏入燃烧室中,引起燃烧的改变,发电机组会冒浅蓝色烟。

1.空气滤清器阻塞,进气不畅或油缸内油面过高,使进入汽缸内的气量减少,燃油混合气正常比例改变,造成油多气少燃油燃烧不完全,也会引起排气冒蓝烟。

3.长期低负荷(额定功率的40%以下)运行,活塞与缸套之间的间隙过大,使油底壳内润滑油容易窜入燃烧室,与汽缸中的燃料混合气混合,改变混合气正常比例,燃烧不完全,引起排气冒蓝烟。

4.活塞环卡住或磨损过多,弹性不足,安装时活塞环倒角方向装反,使润滑油进入燃烧室,润滑油燃烧后产生蓝色水气烟雾排出。

5.在机体通向汽缸盖油道附近的汽缸垫,活塞、汽缸套磨损以及活塞环对口等状况将致使润滑油上窜燃烧室,并与燃油混合气一同燃烧。白烟是指排气烟色为白色,它与无色不同,白色是水蒸气的白色,表示排烟中含有水分或含未燃烧的燃油成分。白烟呈液珠状态,和蓝烟相比较直径稍大,一般大于1μm。在光的折射下呈白色,发电机组的白烟是未燃烃(含燃油和润滑油)、水蒸气以及不完全燃烧的中间产物(如含氧碳氢),除水蒸气外,它们也都属于微粒范畴。发电机组在刚起动时或冷机状态时,排气管冒白烟,是因为发电机组汽缸内温度低油气蒸发而形成,冬季尤为明显。发电机组在寒冷天气运转时,发电机组温度低,排气管温度也低,有水蒸气排气凝结成水气形成白色排烟,是正常现象。

若当发电机组温度正常,排气管温度也正常时,仍然排出白色烟雾,说明发电机组运行不正常,可判断为发电机组故障。影响其生成的主要因素为:

1.汽缸套有裂纹或汽缸垫损坏,随着冷却水温度和压力的升高,冷却水进入汽缸。排气时形成容易形成水雾或水蒸气。

2.喷油器雾化不良,喷油压力过低,有滴油现象。在汽缸中燃油混合气不均匀,燃烧不完全,产生大量的未燃烃,排气时容易形成水雾或水蒸气。

3.供油提前角过小。活塞上行至汽缸顶前喷入汽缸的燃油过少,形成较稀的可燃混合气,过迟的喷油减少了预混燃料量,预混合量减少。预混合气减少,降低了燃烧速度,燃烧结束较晚,燃烧形成大量的水气烟雾。

4.燃油中有水份和空气。水和空气随着燃油喷射入汽缸形成不均匀燃油混合气,燃烧不完全,产生大量的未燃烃排出机外。

6.发电机组刚起动时,个别汽缸内不燃烧(特别是冬天),未燃烧的燃油混合气随其它运行缸的废气排出形成水气烟雾。柴油发电机组的排气应为无色或淡灰色,如烟色不正则发电机组可能存在故障。发电机组在运行中冒白烟是因为废气中含柴油蒸汽或水蒸汽,通过观察排气的烟色可以帮助判断发电机组的故障部位,从而达到及时排除故障的目的。发电机组只有保持良好的工况才能延长其使用寿命;同时,燃料充分燃烧既节约了燃料、提高了经济性,又减少了大气污染。2)供油系中有水。燃油中或燃烧室中有水分,水在汽缸内被燃烧放出的热量加热成水蒸气,从排气管排出形成白烟。

3)喷油时间过迟。由于喷油时间晚,喷油时汽缸温度已下降,部分柴油未燃烧变成油蒸气,冒白烟。4)喷油嘴雾化不良。雾化不良导致柴油未完全燃烧,和正常运行汽缸排出的高温废气在排气管内混合,从而冒白烟。

1)冬季冷车刚起动时发电机组后排气管冒大量白烟。但运转一段时间后随着发电机组温度的升高白烟逐渐消失、而后正常,则说明是发电机组温度过低,无须排除。

2)发电机组运行无力、冒白烟。可将手靠近排气管,当白烟掠过手面有水珠则说明汽缸内已有水进入,此时可用单缸断油法找出漏水的汽缸。若单缸断油时影响发电机组的r/min,说明该缸运行良好,否则说明该缸不运行,应拆下喷油器检查喷孔上有无水迹;若发现有水应检查进水原因,查明是汽缸破裂还是汽缸垫冲坏;若各缸情况一样、仍然运行无力冒白烟,则应检查柴油中是否有水。这时可打开燃油箱和燃油滤清器的放污螺塞,检查燃油中是否有水。

3)发电机组冒白烟时可提高发电机组的运行温度,如在水温70℃左右时排气烟色由冒白烟转为冒黑烟,便可判断为喷油器雾化不良、滴油。用逐缸断油的方法查出有故障的喷油器,然后校验喷油器;若在喷油时有滴油现象,则应进一步检查是由于喷油压力过低还是由于针阀体变形或磨损过甚而造成的,从而改进。

4)发电机组刚起动时冒白烟、温度升高后变成冒黑烟。这说明汽缸压力不足,此压力虽能维持发电机组起动,但起动时因温度过低使部分柴油未燃烧便挥发成蒸汽排出。应检查气门关闭严密程度、配气相位情况、汽缸垫或喷油座孔的密封垫是否漏气、汽缸磨损是否过大、活塞环有无卡滞或其开口是否重合等,然后对症解决。

5)发电机组高速运行时运行不均匀、加速不灵敏、温度过高、运行无力、排气管冒灰白色烟雾。这说明喷油时间过迟,应检查并调整连接盘固定螺丝紧固情况以及键和键槽情况,慢慢提前喷油时间,使白烟消除、发电机组运转正常;若调整后仍无好转则应检查喷油泵各缸柱塞的定时调整螺钉是否失调,采取措施。

(1)用手接近排气管出口处,发现手上留有水珠,说明水进入了燃烧室。如果发电机组水温升高,水箱上部有气泡冒出,油底壳内润滑油油面升高也说明有水进入燃烧室。

(2)如发电机组起动之后,表现无力,运转不稳,排气管仍冒白烟,可继续预热发电机组后再起动,如起动时白烟能随发电机组运行而逐渐消失,说明原先起动时是因发电机组温度过低不易起动。如预热时灯不亮,说明预热装置有故障。如预热后仍然冒白烟,说明供油正时有问题,应送修理厂检测调试供油正时。

1、 发电机组排气冒黑烟是燃料及燃料提供系统的问题。燃料品性差、造成燃烧不良产生炭黑排出。供油系统调节失灵,也会使排气冒黑烟。或者气门严重磨损关闭不严,尚未燃烧完全的混合气窜出所致。

2、 发电机组排气冒蓝烟是由于润滑油窜入活塞顶部的燃烧室,引起润滑油与混合气一起燃烧造成的,俗称烧润滑油。其主要原因是活塞与缸壁之间的配合出现了问题,活塞环已不能将缸壁上的润滑油刮净,润滑油从间隙上窜到燃烧室而被烧掉。3、 发电机组排气冒白烟是燃料燃烧中有水引起的,白烟是水蒸气。燃料中可能含有水或者汽缸盖渗水,要查清进水原因有针对性的解决。

康明斯发电机有限公司始建于2004年,专业生产发电机及柴油发电机组,自成立以来,一直为“国家内燃机发电机组质量监督检验中心”检验合格的发电机组制造厂商,生产的康成发电5KW-2500KW柴油发电机组(静音发电机、移动发电机、集装箱式发电机)是以品牌康明斯发动机配套斯坦福、马拉松、西门子及国内知名品牌发电机,产品通过国家内燃机发电机组质量监督检验中心检验及ISO9001国际质量体系认证以及ISO14000环境管理体系标准。并获得自营进出口资格、信息产业部入网资格、广电部入网资格。



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