变频柴油发电机组（共4篇）
变频柴油发电机组 篇1
1 前言
本文介绍的是洛阳石化分公司三联合260万吨/年柴油加氢加热炉吹灰系统, 其应用在反应加热炉 (F3401) 、分馏重沸炉F3402空气预热器和分馏重沸炉 (F3402) 对流蒸汽发生段。投用之前, 加热炉的热效率为91.05%, 应用后热效率提高到了92.5%。此吹灰器是利用了声学、振动学和疲劳学等学科的原理, 把一定强度的声波送入到运行中的炉体内的积灰区域, 通过声能量的作用使这些区域中的空气分子与松散干燥的灰粒子产生振荡和相互碰撞, 使浮着在受热面表面的积灰脱离受热面表面悬浮起来, 并始终处于悬浮流化状态, 以便烟气流将其带走, 或自动脱离。该声波清灰系统, 声源采用了频率70~800Hz可调的变频范围声波, 其波长长, 振幅大, 能量衰减慢, 绕射与反射能力强, 振动位移幅度大。用声波清灰, 声波作用可以达到整个空间, 能在炉内产生混响, 不留死角;建立均衡的能量场, 空气与壁面对声波吸收小, 有效清灰区域大;不会产生对设备有腐蚀作用的湿气, 从而在管子表面不会产生腐蚀和破坏。这是以往其它清灰设备不可比拟的。
2 工作原理
如图1所示, 声波发生器用支架固定在平台上或壁挂在炉墙上, 其声波输出端与声导管小直径端连接, 声导管大法兰通过专用法兰套筒连接在炉墙上;压缩空气通过支管上的手动截止阀、过滤器、电磁阀等与声波发生器进气口相连接。控制柜通过专用电缆与每台声波发生器接线盒输入端子相接, 并从此接线盒电磁阀输出端子引出电缆与电磁阀相连接。清灰系统的运行由电控柜控制, 其工作间隔和工作时间及运行次序可以自动或手动调节;工作时, 打开气动截止阀通入额定压力的压缩空气, 清灰系统可在电控柜的控制下自动 (手动) 运行。声波发生器将压缩空气的机械能转化为声能, 声导管将声波放大传导到炉内, 达到清灰目的。运行时, 为使系统的输出声波特性和清灰效果最佳匹配, 由专业技术人员到现场调试后存入控制柜的系统软件中, 自动调整现场声波发生器输出的声波频率特性, 从而保证了最好的运行效果。
(1) 清灰器; (2) 声导管; (3) 控制柜 (4) 总截止阀; (5) 截止阀; (6) 过滤阀; (7) 电磁阀; (8) 炉壁
3 系统构成及特点
3.1 系统基本由三部分组成
(1) 声波发生器部分:由变频声波发生器、声导管组成。声波发生器由高效调制器、变频调速电机、电磁阀、过滤阀等组成。声导管采用不锈钢精铸而成。
(2) 控制部分:电控柜由可编程控制器PLC、变频器、继电器、开关等元器件组成。
3.2 高效变频声波清灰系统的特点
(1) 使用音频带的变频声波 (70~800H z) 作为清灰的工作频率, 可适用于多种灰份, 对人体、设备无损害。
(2) 清灰有效作用范围大, 在作用范围内不留死角, 达到全方位清灰。
(3) 在较宽的频率调节范围内工作。系统通过专业人员调试后, 在运行中, 电控系统自动控制系统声特性与被清灰面保持最佳匹配状态, 清灰可达到最佳效果。
(4) 系统可采用自动、手动两种控制方式控制系统发生器的工作时间、运行次序。根据用户的不同需求, 可采用不同运行方式。
(5) 体积小、重量轻、可炉外多方位安装, 维护、维修不需要停炉, 不占用炉内换热空间。
(6) 发声效率高, 能耗少, 无易损件, 使用寿命长, 运行费用低。
4 吹灰器使用情况
4.1 故障判断及注意事项
声波吹灰器投用中易发生的各种故障, 需要及早的预防和判断, 降低声波吹灰器的故障率。声波吹灰器发生器的故障率比较高, 在日常生产中应注意以下几项:
(1) 轴端联轴器拆卸时不得蛮力操作, 否则将引起变形而导致调制器发生故障。
(2) 电机、调制器等零部件维修后再装配时, 应保持电机与调制器之间同轴度, 避免因偏心引发故障。
(3) 电磁阀、过滤阀等与管路连接应密封可靠。
(4) 防护罩对发生器起保护防淋作用, 严禁将其拆除挪为它用。
(5) 在投用仪表风的时候注意排水, 避免积水过多对声波发生器及导声管造成腐蚀。
(6) 在拆卸和维修变频器的过程中, 注意放电, 以免引起人身伤害。
(7) 在维修中打开控制柜的门时, 部分元器件可能温度比较高, 注意防止烫伤。
(8) 注意保持仪表控制柜的压力, 保证正压操作, 避免湿空气对电器元件造成损坏。
4.2 投用前后的效果对比 (表1)
柴油加氢加热炉F3401、F3402设计热效率均为91%, 投用初期由于积灰, 加热炉的热效率一直维持在91%左右。现场观察由于开工初期瓦斯带液比较严重, 而且还投用一段时间燃料油, 故炉管结灰情况比较严重, 排烟温度维持在140℃左右。由于炉管传热效率下降, 瓦斯消耗也比较大。在声波吹灰器投用后, 这一问题有了很大的改观。最明显的就是排烟温度降到了120℃左右, 瓦斯消耗也相应的下降。由此可见, 新型声波吹灰器的投用使柴油加氢加热炉的平稳高效运行提供了有利保障。
5 结论
通过对BKG-2-27型吹灰器在柴油加氢装置加热炉系统的投用效果、故障处理情况分析来看, 该吹灰器的使用对加热炉热效率的提升起到了重要的作用, 在今后的工作中, 我们将进一步运对吹灰器的行维护和检维修技术上进行探索和提高。
RTG变速柴油发电机组节能改造 篇2
轮胎式集装箱龙门起重机（Rubber Tyred Gantry Crane，RTG）是集装箱码头堆场的主要集装箱装卸设备，因其转场灵活、调度便捷等优点而备受集装箱码头青睐。RTG的功率配备必须满足其最大负荷（过载）能力的功率需求，目前普遍使用的总质量为的RTG（最高堆6层集装箱，最大伸距达7层集装箱）需配置功率为左右的发电机组，其工作转速恒定在/min的额定转速。
RTG柴油发电机组转速与发电频率之间的关系可表示为
n=60 f/P
式中：n为柴油发电机转速；f 为发电频率；P为柴油发电机的磁极对数。对于P=4的柴油发电机，只有当n=/min时，才能输出电压为380 V，频率为50 Hz的标准三相交流电源，且其转速不受负载大小的影响。
RTG每小时工作8～10吊次，平均功率小于。在作业等候、空箱作业、大车行走和小车运行等低负荷情况下，RTG发电机组必须在额定转速下运行，以保持输出电压和频率的稳定，从而造成其有效功率低，富余能量因无法储存而需通过电阻消耗的能源浪费现象。
RTG工作时的负载变化频繁，能量需求也随之变化：重载起升加速时，起升电机电流通常为额定电流的1.5倍，功率在200～之间；大车行走、小车运行等工况下的实际功率仅为左右；作业等候时的功率仅超过。RTG的工作特点导致其柴油发电机组存在以下问题：
（1）装机容量大 由于必须满足短时最高负荷功率需求，装机容量必须按最高需求功率设计，即通常比整机的静态功率大1倍，比实际作业平均功率大3倍。
（2）能源效率低 由于工作负荷轻重交变频繁，轻载时功率过剩，重载起升加速时发动机冒黑烟，废气污染严重。
（3）能量回馈 工作机构减速制动时，电机制动产生的大量能量必须通过能耗电阻进行实时消耗。
（4）维护成本高 大功率发电机组的维修养护成本较高。
2 RTG变速柴油发电机组节能系统的应用
为推动港口业节能减排，码头公司与设备制造商、电控供应商等合作研发出形式多样的RTG节能技术，包括辅助柴油机、超级电容+分档调速、飞轮系统（旧机改造）、超级电容+分档调速、ECO-RTG系统、变速发电机组系统等。招商港务（深圳）有限公司根据码头年集装箱吞吐量（约35万TEU）和RTG拥有量（3台）等情况，结合其小规模内贸集装箱码头的特点，选用变速柴油发电机组（Variable Speed Diesel Generator，VSDG）节能系统。该系统由功率为，转速为/min的卡特彼勒工程机械发动机、功率为的永磁发电机和大容量高倍率钛酸锂电池组成；利用动力电池缓冲，工作机构加速时电池协助供电，减速制动时实现能量回收；发动机功率可降至原有定速发动机额定功率的50%以下，能稳定控制加速、减速动作，节能近40%。
2.1 VSDG系统理论依据
以44100柴油机为例，其额定功率左右，额定转速/min左右，将其用作功率相当柴油发电机组的发动机，其输出功率与转速和油耗的关系如下：
（1）转出额定功率为60 kW且转速为/min左右时油耗最低；
（2）当负载降至额定负载的1/3（即发电机输出功率为）时：柴油机恒定在/min运转时，油耗/（kW h），即/h；柴油机转速降至/min时，油耗降至230 g/（kW h），即/h。两者相比，输出功率同为，油耗相差/h（30%）。
（3）在恒定转速下，负载率相差越大，油耗相差就越多。
为确保输出电压和频率稳定，柴油发电机组必须在恒定转速下运行。当负载接近额定载荷时，柴油机工作较经济；当负载较轻时，柴油机工作的经济性降低，尤其是大功率柴油发电机组低负载工作时的机械效率和热效率都急剧下降。常规RTG装机功率为左右，最低负荷所需功率仅十几千瓦，不到额定功率的10%，然而其转速必须恒定在/min，能源效率极低。
在功率不变的情况下，只要将柴油机转速控制在最大转矩状态下工作，调整转速使柴油机在较经济的范围内工作，便可达到低能耗、高效率目标。
柴油发电机组有效功率、有效转矩和发动机转速之间的关系为
式中：Pe为有效功率，kW；n为发动机转速，r/min；Me为有效扭矩，Nm。由此可见：同一台发电机组，在扭矩相等（即载荷固定）的情况下，柴油机转速与输出功率成正比；当负载发生变化时，通过调节柴油机的转速可以获得所需能量；当转速变化时，输出电压和频率发生改变，此时需要通过能量转换来稳定输出频率和电压。
2.2 VSDG系统结构
传统柴油发电机采取柴油机与发电机结合的方式；变速柴油发电机系统除装配柴油机和发电机外，增加缓冲储能单元、能量管理单元、能量转换单元和辅助电源单元（见图1 ）。
2.2.1 柴油发动机
RTG的VSDG节能系统使用工程机械用可调速柴油发动机，工作转速为800～/min，最大输出功率为205 kW，控制系统根据用电负荷的需要自动调整发动机转速。
2.2.2 永磁同步发电机
发动机的标称功率是在工厂内不带风扇情况下测试出的功率，在带风扇、发电机和油泵等负荷的情况下，发动机的输出功率会有所减小；因此，选择额定功率为的永磁同步发电机。当电池组出现故障不能工作时，完全靠柴油发电机组便可完成慢速提升及大车行走等功能，从而不影响码头作业。
2.2.3 能量管理单元
能量管理单元通过检测负载所需的实际功率来控制发电功率，并根据柴油机的特性曲线，按所需功率控制柴油机转速经济运行；此外，能量管理控制单元还可监控能量转换过程的直流电压，控制柴油机启动、停止、安全运行及保护等逻辑功能。柴油机转速取决于检测到的实时功率，实时功率通过对电流、电压、负载变化的测量获取信号，并根据信号实时、动态地调节供油量，从而达到调速的目的。能量控制单元实现供油量与负载的全程匹配，按照最大功率设计的油门调节器使能量得到最佳控制。
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2.2.4 能量转换器
能量转换器的功能包括：（1）把任意频率和任意电压转换为恒定；（2）按柴油机特性控制发电功率，确保柴油机在突加载荷时不冒烟、不熄火；（3）保护柴油机不反转；（4）在柴油机启动时起驱动器的作用。
2.2.5 缓冲储能单元
当负载较小时，为提高能源效率，系统控制发电机组低速运行；当负载突然增加时，柴油机会因加速缓慢而跟不上负载提升（扭矩增加）的速度而立即“死火”。动力电池储能单元能通过缓冲解决上述问题：当负载增加时，储能单元放电增加输出功率，以满足负载加大的需求，给柴油机提速和增加发电机输出功率留出足够缓冲时间。由于储能单元的关键作用在于为发电机组加速留出缓冲时间，因此也称为缓冲储能单元。在RTG负载起升时，缓冲储能单元协助放电和输出功率的全过程如图2所示。
在VSDG系统中，储能单元的放电功率和容量决定着发电机组的功率配置。放电功率太小或容量过低均不能满足缓冲所需的时间要求，容量过大则会造成成本过高；因此，在VSDG系统设计过程中，必须通过精确计算来选配缓冲储能单元，以使之与发动机的功率精密匹配。
当RTG起升机构下降或其他工作机构制动减速时，负载突然变轻，VSDG控制系统会实时减油降速，以确保发动机在经济转速运行。传统RTG各机构电机在反向制动（如起升机构下降或大车、小车减速）时在制动力矩作用下发电，产生的电能通过变频器转换为直流电能，这部分能量最终通过能耗电阻转变为热能直接消耗掉。根据测算，消耗在能耗电阻上的能量占总能量的40%左右，如果能将这部分能量回收利用，无疑能收到良好节能效果。在RTG减载下降时，缓冲储能单元通过电机制动力矩产生的能量充电的过程如图3所示。当RTG重载下降时，由于制动力矩产生的回馈能量瞬时电流较大，充电倍率低的电池无法回收全部能量，仍需通过能耗电阻消耗部分能量。
缓冲储能装置采用锂离子电池，最大放电功率为。储能电池组配备主动式均衡系统，可以延长电池寿命；电池组电流通过直流变换器输出到直流母线，直流变换器不仅可以控制恒定直流母线的电压，而且可以控制电池充放电电流；电池组由204节电池串联，当其中一节或几节电池出现故障时，通过直流变换器输出的直流电压能保持不变，从而不会影响RTG的正常工作，但系统会报告电池故障，并指明故障电池的位置，以便于维修。
2.2.6 辅助电源单元
经VSDG节能改造后，柴油机房供电至电气房的电源为直流电，直接接入电气房的直流母线上；在电气房内安装逆变电源以提供交流电源，供辅助交流系统工作，逆变电源的容量为。为保证液压站2台电机的启动，在电气房内增加2台变频器，直接从直流母线供电。辅助电源经过逆变后还要经滤波装置使之成为正弦波，以满足其他用电设备的需求。
2.3 VSDG系统操作特性
VSDG系统实施自动化控制：在RTG候工时，VSDG系统柴油机可以自动处于休眠状态，由电池提供小负荷用电，实现不间断供电；在接到作业操作指令时，系统会自动唤醒柴油发动机；当发动机产生故障时，可利用电池能量低速进行安全方向操作，卸载后依靠电池能量将RTG移出作业场区；当控制或储能系统产生故障时，可手动切换到定速发电模式，低速进行安全方向操作，移动RTG至维修场。VSDG节能系统改造后，柴油机房操作功能、整机原有作业性能及司机原有操作习惯均保持不变。
2.4 VSDG系统改造方案及主要技术参数
2.4.1 VSDG系统改造方案
按原动力房尺寸和接线口设计并新造动力房，安装VSDG系统，经实验室调试、测试其全部参数符合要求后，用新动力房替代旧动力房。现场改造内容如下：（1）分离旧.柴油机房的电线和管线；（2）吊下旧动力房；（3）吊装新动力房；（4）连接新柴油机房电线和管线；（5）在电气房内安装辅助电源装置；（6）调试系统；（7）测试功能；（8）投产试运行。
2.4.2 VSDG系统主要技术参数
（1）整机性能 输出电压为直流电630～；最大输出功率为；持续输出功率为；辅助电源电压为交流电；辅助电源功率为。
（2）柴油发动机 制造商为卡特彼勒公司；型号为C7；功率为205 kW（2 200 r/min）；有电控单元。
（3）发电机 形式为永磁同步发电机；功率为；额定电压为365 V；额定转速为1 500 r/min；额定电流为285 A。
（4）能量转换器 额定功率为160 kW；额定电压为380 V；额定电流为300 A；冷却方式为风冷。
（5）电池组 类型为锂离子电池组；额定电压为460 V直流电；容量为13.8 kW h；最大持续放电电流为600 A；电池组寿命为8 000次充放电；均衡方式为主动式；有管理系统。
（6）双向直流变换器 额定电流为400 A；输入电压为直流电300～600 V；输出电压为直流电500～750 V；控制方式为充电、放电和自动。
3 VSDG系统效益分析
RTG VSDG系统改造的成本效益如表1所示。由此可见：（1）若RTG平均每小时作业8～10吊次（取9吊次），按75%的利用率计算得出RTG的最大年作业吊次为5.9万吊次；如果业务量不饱和，码头公司可选择部分改造，充分发挥已改造RTG的效率，合理安排生产作业，提高利用率，以达到节省成本、缩短改造投资回报期的目的。（2）随着国家对动力电池行业支持力度的加大以及行业技术的发展，动力电池技术瓶颈将逐步得到解决，电池成本将持续下降。（3）拆除下来的旧发电机组可转让出售，以冲抵部分改造费用。（4）若能申请政府的节能技术补贴，将进一步降低改造成本。RTG VSDG系统改造的节能减排效益如表2所示。
表1 RTG VSDG系统改造前后相关指标对比
表2 VSDG系统改造前后RTG单吊次作业的节能减排对比
RTG进行VSDG系统改造后的节能减排效果明显，对于场地不规则、生产规模较小的集装箱码头具有较好的应用价值：
（1）技术可行 改造方案具备智能能源管理系统、能量变换系统、全程调速发动机和能量回收系统等四大核心技术，可靠性较高。
（2）方案可行 改造方案不改变原有操作方式，保持RTG灵活性；投资不大，节能效果显著；改造灵活，码头公司可根据业务需要选择全部或部分RTG设备进行改造。
（3）经济可行 改造投产后可立即获得收益，能在较短的时间内收回投资。
（4）社会效益 直接减少污染物排放40%以上，有利于创建资源节约型绿色港口。
（编辑：曹莉琼 收稿日期：2013-03-08）
柴油发电机组的故障诊断技术 篇3
1 柴油机的五大系统
1.1 燃油系统
系统功能是保证燃油能够定时、定质、定量的喷入燃烧室进行使用。
1.2 润滑系统
系统功能其是保证柴油机各个相对运动的部件的磨擦面上面的润滑油, 能够定质、定量、定压的使用。
1.3 冷却系统
系统功能是为保证燃烧室部件在允许的温度内使用, 提供冷却燃烧室组件和机油的冷却水。
1.4 配气系统
系统功能是定时的打开或关闭各个汽缸的进出气阀门。
1.5 启动和充电系统系统作用是保证可靠的启动呈现和充电照明状况。
2 现代电子控制发电机组的故障诊断基本原则
2.1 有外到内
在发电机组出现故障的时候, 先对电子系统以外的部位进行检查, 确定故障部位, 避免与电子控制系统无关的部位发生故障时, 引发对电子系统各复杂部分的检查, 费时费力。
2.2 有简到繁
用简单的方法, 例如看、摸、听等方法, 先进行可能故障部位的检查, 将一些比较显露的故障查出来, 当无法检查出来故障的时候, 再利用仪器仪表进行复杂的检查。
2.3 有熟到生
在发电机组的使用工程中, 某些零件部位的故障会受到使用条件和环境的影响, 所以在故障出现的时候, 可以先对常见故障部件进行检查, 如果不是, 再检查其他地方, 这样有利于迅速查找到故障, 省时又省力。
2.4 代码优先
一般电子系统都有自我诊断能力, 当电子控制系统发生故障时, 自我诊断系统会发出故障检测提示, 以代码形式储存。可以通过解析代码确定故障部位, 如果没有故障代码, 可以对发电机组的其他部位进行检查。
2.5 先思而后行
对发电机组的故障进行现象分析, 在理论基础上查找故障原因, 避免检查故障的盲目性。
2.6 先备后用
要对电子控制系统的基础参数数据进行备份, 主要在检修时可以根据数据进行测量检查。
3 柴油发电机故障判断和排除原则
当柴油发电机组出现故障时, 无需手忙脚乱, 更不应盲目地拆装检查机器, 应该保持清醒的头脑, 根据一下基本的异常现象, 例如声音、转速、出现时间、功率等方面, 进行有效的判断分析, 首先要推断出导致此现象的可能原因, 可以经验性判断出现故障的可能部位, 然后有目的性地检查机器。可以通过本文第二部分提到的基本检查原则进行首要的分析, 在判断故障的时候应该做到以下几个方面:
1) 判断故障要整体分析, 彻底全面性的排除故障
技术人员在分析故障原因时, 要综合所有出现的故障现象进行全面系统性分析, 不能只是凭借经验, 进行单一部件的维修。需要知道的是, 机械设备各个系统、零部件之间是密切相关的, 当一个系统、一个零部件发生故障的时候, 必然会涉及到其他系统的零部件, 引发其他系统零部件不同程度的损伤, 所以, 为了彻底全面地消除故障, 要整体分析发生故障的原因, 对与故障发生的关键部位结合紧密的零部件进行及时的检查和维修, 做到不留后患。
2) 查找柴油发电机组故障的时后要尽可能的减少拆卸工作量
在设备出现故障时, 不要盲目地将柴油发电机组的设备部件拆地七零八落, 首先在拆分前, 根据实际的情况, 初步判断故障发生的部位, 研究发电机组的整体结构原理和所发生故障的部位, 在科学基础上, 进行明确有目的地拆卸, 减少拆卸工作量, 节省时间, 尽快恢复生产。
3) 查找故障要通过看、听、摸、嗅多个感官的结合进行细心查找, 全方位检查
在柴油发电机组发生故障的时候, 大多是在生产现场, 在这种不比较简单的条件下, 一般是没有专门检查设备的, 但是, 在生产现场紧要的生产任务的情况下, 故障需要尽快的排除, 所以在一般情况下, 我们可以通过综合使用看、听、摸、嗅多种感官的结合来进行故障检修。
首先, 我们要观察柴油机运转过程中的外部特征, 如排气管的排烟情况是否有正常, 柴油发电机组的机油颜色是否出现异常, 油路系统是否出现泄露柴油的痕迹, 冷却系统以及润滑系统是不是出现漏油、漏水的情况, 柴油发电机组各种仪表的指示是不是出现异常情况, 各运行部件的螺母是不是出现松动现象, 启动线路的接线是否是正确的, 控制柜内部线路有没有短路或断路的情况, 在运转时, 机器的震动是不是很强烈。
其次, 在听的方面, 我们主要是从柴油机的运转过程来发现是否存在异常响声, 根据响声出现的部位和性质判断故障出现的位置。重点注意的是设备运转中曲轴、活塞、连杆的冲击声、进、排气门和传动齿轮的响声是否出现异常, 燃烧室内柴油燃烧时的爆炸声是不是均匀, 单缸停火的时候, 也会有异常声音出现。
在摸的方面, 就是在发生故障的时候, 用手试摸来感知油管的脉动和机组的震动情况, 或者感知机油管和机油壳与机油的温度是不是一致, 发电机的外壳温度是不是过高, 水泵上下水管的温度是不是相同, 可以根据所示温度的变化来判断故障发生的位置和原因, 还可以通过有无震动来判断有无异常。
我们通过嗅也可以来判断发电机组是否出现故障, 如果在供电过程中出现焦味, 说明发电机有异常情况发生。如发电机的内部的线路、元件定子、转子等发生异常故障, 如果是柴油机烧机油的话, 会有出现焦味的现象。在实际的生产过程中, 要根据不同故障和表现现象特点, 进行灵活多变的运用手段进行诊断, 对整体因素进行综合分析, 最后找出故障原因, 进行针对性的措施排除。
4 柴油发电机组故障判断的方法
在柴油发电机组出现故障以后, 要采用合适方法进行故障判断, 如选取得当方法, 快速准确地找到故障发生部位, 及时进行故障排除, 主要的方法有下面几种:
1) 采用隔断法进行故障判断
当机器发生故障时, 如果经过我们的分析, 初步发现故障是由整个机组的单一部位引起的, 那就可以让所怀疑的故障发生部分停止工作, 然后观察停止前后异常现象还是否存在, 如果出现异常的现象消失了, 说明故障部位判断正确。由于柴油机发电机组结构很复杂, 所以当设备发生故障的时候, 我们可以先让柴油机的单个缸停止工作或逐个停止几个甚至全部缸的工作, 根据实际情况, 观察柴油发电机组在停止喷油前后有什么变化。这种隔断分析法, 主要用来检查判断汽缸的故障, 例如柴油发电机排烟口冒黑烟, 我们一般认为是某个气缸喷油器雾化不良造成的, 可以运用这种方法进行判断。
2) 采用比较法进行故障判断
比较法运用比较普遍, 一般是我们怀疑柴油发电机组的故障是发生在某个部位或哪一个系统的时候, 将这个部位进行更换为质量好的部件或正常的系统, 进行开机运行, 观察异常是否消失, 如果消失, 则说明就是此部位, 如果异常依然存在, 说明不会是这个部位, 判断错误。
3) 采用验证法进行故障判断
一般我们知道离开故障发生的原因时, 要采用验证法对设备进行试探性的调整或拆卸, 检验过去原的判断是否是正确的, 从而找到故障发生的部位。我们主要是通过改变局部范围内的技术参数或者是运行状态, 来观察此调整是否对柴油发电机组整体工作性能存在影响, 例如柴油机有机油压力低的情况发生时, 我们可以先对滤清器清洗, 看故障是否消失, 如果异常没有消失再查找其它原因。
4) 采用仪器仪表检查法进行故障判断
仪器仪表检查法是运用仪器或仪表对柴油机的故障进行测试, 找出故障发生的隐患, 了解机组的工作性能和发生状况。
5) 排除故障时, 按柴油发电机组各大系统分类查找根据本文所提到的柴油发电机组的系统分类来查找故障的发生, 也显得简便容易。
5 结论
柴油发电机组在使用的过程中经常会出现这样那样的故障, 具有多种多样的现象, 造成这些故障的原因也十分的复杂。一种故障可以出现一种或多种的异常现象, 一种异常现象也有可能是一种或多种的故障部位造成的。从故障原因的查找到故障的排除全过程看来, 技术人员要根据实践经验, 根据不同的故障现象运用排除故障的不同方法查找原因或者是故障发生的部件, 要熟悉柴油发电机组的构造原理, 掌握查找判断故障的基础原则和方法, 在实际情况下, 进行迅速、准确、及时地排除故障。通过本文的分析我们可以了解, 异常现象、分析判断故障的原则与方法对于我们快速排除故障都有很大帮助, 实际运用中, 可以收到良好效果。
参考文献
[1]李冬.柴油发电机的常见故障及故障排除[J].中国科技博览, 2011 (3) :70-71.
[2]陈年壮.柴油机发电机组的故障诊断分析[J].中国科技纵横, 2011 (16) :318-319.
柴油发电机组噪声控制研究 篇4
1 噪声源分析
柴油发电机组的主要噪声源有风扇噪声、排气噪声、燃烧噪声、机械噪声和电磁噪声等。风扇噪声是由旋转的叶片周期性地击打空气质点产生的噪声,一般以中频噪声为主,当柴油机安装有消声器时,风扇噪声便是重要的噪声源。排气噪声是柴油机排气管排出高温高速脉动气流时产生的噪声,排气噪声的频率以低频为主,并与负荷、转速有关。燃烧噪声是混合器燃烧产生的缸内气体里引起的结构振动通过外部和内部传递途径传到内燃机表面，并由内燃机表面辐射形成的。机械噪声是由于气体压力及机件的惯性作用，使相对运动零件之间产生撞击和振动而激发的噪声．机械噪声主要包括活塞的敲击噪声、齿轮机构噪声、配气机构噪声、轴承噪声、高压油泵噪声、不平衡惯性力引起的机体振动和噪声等。电磁噪声是由电磁场交替变化而引起某些机械部件或空间容积振动而产生的[1,2]。
2 噪声治理措施
噪声治理措施为设计隔声间和改进消声器。
2.1 设计隔声间
隔声间设计为防雨隔声间，在隔声间内可以并排安装两台柴油发电机组。主体是可拆卸的通风隔声间，隔声间内部可容纳2台160kW的柴油发电机组。通风隔声间由安装骨架、地面骨架、吸隔声壁板、吸隔声天棚、防雨顶板、隔声门、片式通风吸声壁、观察窗等部分组成，图1为其示意图。
在图1中，地面骨架是整个隔声间的基础，隔声间的安装框架和片式通风吸声壁等组件都支撑在地面骨架上。地面骨架由70方钢焊接的5个框架组成。安装框架用于支撑吸隔声壁板、隔声门、吸隔声天棚、防雨顶部和片式通风吸声壁。安装框架由70方钢焊接的底部框架、门架和横架等组成。吸隔声顶板是隔离声音传播的主要构件，它的外表面是2mm厚钢板，内表面是1.2mm厚穿孔板，中间由多种隔声材料和吸声材料制成，具有良好的吸声、隔声双重作用。其结构示意图见图2。隔声窗位于隔声壁板上，用来进行巡检检查。在一面吸隔声壁板侧安装有双扇隔声门，隔声门的隔声量为30dB。吸隔声天棚结构类似于吸隔声顶板，在吸隔声天棚的下方安装4盏日光灯用于照明。片式通风吸声壁由吸声片、吸声外框组成，它位于整个隔声间的两端，它既起到隔声的作用，又能允许散热气流的通过。
2.2 改进消声器
原有消声器是结构十分简单的扩张式抗性消声器，如图3所示，其尺寸见图4，根据其尺寸对原消声器进行的消声特性分析如下：
经计算，原消声器的扩张比m=6.25，在120Hz频率处可有接近10d B(A)的最大消声量，但在其他频率处消声都变差，尤其是在258Hz、515 Hz、773 Hz…等频率处消声量都是0dB(A)，即不起消声作用，原消声器的平均消声量不到6 dB(A)。
根据以上分析，采取以下改进措施：
2.2.1 将原纯扩张式抗性消声器改为阻抗复合式消声器；
2.2.2 将原单级消声改为两级消声，即在排气口安装2个消声器，如图5。
改进后的平均消声量达到20dB(A)，消声频率特性曲线平直，即消声频率范围变宽为40～20000Hz，没有消声“盲点”。
3 结束语
使用1级声级计（带有防风罩），距离隔声间各壁面1m处测量噪声声压级，将测量结果进行平均即得平均声压级，测得的平均声压级小于85dB(A)。该噪声控制装置既满足了柴油发电机组的通风散热要求和工作供氧要求，又方便检修、观察。本文对柴油发电机组噪声从传播途径上进行控制治理。对于噪声源的控制，如提高发动机制造加工工艺水平，降低柴油机的机械噪声、电机的电磁噪声等主动控制技术需深入研究。
参考文献
[1]Liu Guang-pu,Pan Hong-xia.Measurementand Analysis of Noise Characteristics for DieselEngine[C].IEEE 3rd International Conference onMechatronics.2006