G3520燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的常見故障及排除

【摘要】燃?xì)獍l(fā)電項(xiàng)目是近年來興起的煤層氣綜合利用的重要方式之一，其對(duì)于提高能源的綜合利用水平和環(huán)境保護(hù)都具有重要意義，其中燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組是這一項(xiàng)目的核心、是電廠正常運(yùn)行的關(guān)鍵。本文結(jié)合自己在晉城煤業(yè)集團(tuán)的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的常見故障的現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因以及排除措施進(jìn)行了簡要分析。

【關(guān)鍵詞】燃?xì)怆姍C(jī)組；原理；故障；診斷；排除

一、前言

晉煤集團(tuán)早在2000年就利用WJ6G1型瓦斯發(fā)電機(jī)組建成投產(chǎn)了一座15MW的發(fā)電站，開創(chuàng)了瓦斯發(fā)電的先河，隨著煤礦年產(chǎn)量的不斷增大，瓦斯氣的產(chǎn)量也逐年增加，晉煤集團(tuán)在此基礎(chǔ)上，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，調(diào)查研究，攻克技術(shù)障礙，采用美國卡特彼勒公司生產(chǎn)的G3520C燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，先后建成投產(chǎn)了沁水晉煤瓦斯發(fā)電有限公司，王臺(tái)熱電有限公司，成莊瓦斯發(fā)電廠等瓦斯發(fā)電廠，形成了以沁水晉煤瓦斯發(fā)電有限公司為龍頭的瓦斯發(fā)電集群，總裝機(jī)容量189MW，實(shí)現(xiàn)了燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電，同時(shí)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的缸套水實(shí)現(xiàn)供熱供暖，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用，在有效保障各大煤礦的安全生產(chǎn)的同時(shí)，還收獲了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。

二、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的工作原理

G3520C燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)為活塞式四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，20缸V形排列，渦輪增壓后冷卻進(jìn)氣（其工藝流程如圖1所示）。瓦斯氣經(jīng)過濾清器過濾后依次經(jīng)過調(diào)壓閥，快速切斷閥，計(jì)量閥與空氣混合，混合氣經(jīng)過渦輪增壓后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸。在氣缸蓋頂部設(shè)置有火花塞，混臺(tái)后的瓦斯氣經(jīng)火花塞點(diǎn)火后在氣缸內(nèi)爆燃做功，推動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn).進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。做功后的乏氣從機(jī)體排出，通入余熱鍋爐或者直接排空。

三、發(fā)電機(jī)組常見故障及排除方法

（一） 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的常見故障現(xiàn)象。（1）聲音異常。常見的異常聲音主要有：金屬敲擊聲，一般是由于活塞碰撞氣門產(chǎn)生的；噓噓聲，一般情況下氣缸或排氣管漏氣經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這種聲音；此外常見的故障聲音還有旋轉(zhuǎn)件相碰撞的撞擊聲。（2）外觀異常。這方面主要是異常的煙氣現(xiàn)象，比較常見的有由于機(jī)組燒機(jī)油產(chǎn)生的藍(lán)煙以及由于機(jī)油中混入冷卻水產(chǎn)生的白煙，除煙氣現(xiàn)象以外還有漏水漏氣等故障現(xiàn)象。（3）溫度異常。主要是缸溫過高、排溫過高、水溫油溫過高等。（4）動(dòng)作異常：主要是機(jī)組震動(dòng)過大、超速飛車、發(fā)電機(jī)組無法啟動(dòng)等。（5）壓力異常：常見的壓力異常主要有氣缸壓力過低而曲軸箱壓力過高一般是因氣門活塞環(huán)密封失效出現(xiàn)的；此外還包括油壓過低、增壓機(jī)系統(tǒng)氣壓異常現(xiàn)象。（6）氣味異常：主要包括線路的絕緣皮溫度過高或燃燒產(chǎn)生的焦糊味以及燒機(jī)油產(chǎn)生的油煙味等。（7）控制異常：主要是轉(zhuǎn)速或負(fù)荷波動(dòng)、傳感器信號(hào)異常、負(fù)荷帶不到設(shè)定值等。

（二）故障產(chǎn)生的常見原因分析。（1）操作原因。主要的誤操作主要有：1、由于啟動(dòng)時(shí)間過長或連續(xù)數(shù)次啟動(dòng)造成馬達(dá)燒壞以及機(jī)油量或冷卻水量不足造成拉瓦拉缸。2、發(fā)電機(jī)組急停后沒有馬上進(jìn)行盤車泵油，由于摩擦面供油不足出現(xiàn)的抱瓦拉缸。3、在沒有進(jìn)行預(yù)潤滑的情況下啟動(dòng)機(jī)組而造成的零部過量磨損以及造成渦輪增壓器壽命縮短。（2）維護(hù)保養(yǎng)的原因。1、沒有按要求及時(shí)更換機(jī)油或使用指標(biāo)超標(biāo)的劣質(zhì)機(jī)油，造成機(jī)油量嚴(yán)重不足或惡化變質(zhì)而造成潤滑能力降低造成異常磨損而產(chǎn)生的事故。2、沒有對(duì)機(jī)油濾清進(jìn)行及時(shí)更換使得機(jī)油濾清器堵塞從而使其失去作用，這種情況下沒有經(jīng)過過濾的機(jī)油不但會(huì)降低潤滑效果還會(huì)造成零件的異常磨損。3、沒有及時(shí)更換燃?xì)鉃V清器或空氣濾清器使進(jìn)氣阻力增大，由于燃料供應(yīng)不足，不但會(huì)造成功率下降還會(huì)造成缸溫排溫增高等的故障。4、氣門間隙調(diào)整不在運(yùn)行范圍內(nèi)，導(dǎo)致氣門敲擊或搖臂受力斷裂等。（3）日常修理的原因。由于日常修理方法不當(dāng)造成發(fā)動(dòng)機(jī)故障的主要表現(xiàn)有：1、日常維修安裝時(shí)活塞環(huán)位置安裝錯(cuò)誤造成的竄機(jī)油竄氣問題；2、齒輪安裝錯(cuò)誤造成嚙合不當(dāng)造成的配氣不正時(shí)而引起氣門碰活塞。3、密封部件沒有安裝或安裝錯(cuò)誤或密封部件的螺母沒有扭緊造成的水油滲漏現(xiàn)象。

（三）故障診斷的原則：（1）從發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。由于發(fā)電機(jī)組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，為了快速確定故障產(chǎn)生的部位及原因，分析故障時(shí)首先應(yīng)從故障的現(xiàn)象和性質(zhì)結(jié)合工作原理來確定是哪一功能區(qū)域的問題，然后再對(duì)造成故障的是哪個(gè)部件、零件進(jìn)行具體分析。（2）由現(xiàn)象到本質(zhì)。一旦機(jī)組出現(xiàn)故障，不應(yīng)只注意表面現(xiàn)象，要從表面現(xiàn)象入手進(jìn)行深入分析，通過機(jī)組的各類運(yùn)行數(shù)據(jù)入手，思考造成這些現(xiàn)象是深層原因，然后再去尋找出現(xiàn)故障的具體部件。（3）對(duì)造成故障的可能原因進(jìn)行先易后難得逐一排查。產(chǎn)生故障的原因可能有多種情況，如何快速正確地鎖定故障的原因及發(fā)生故障的部件，在原因分析時(shí)應(yīng)該先分析表象在分析深層原因，先檢查簡單的容易檢查的因素，再排查復(fù)雜的不容易排查的因素。（4）分段分析原則：很多機(jī)組故障表面上看比較復(fù)雜，但認(rèn)真分析還是有一定的規(guī)律可循的。一般造成故障的主要因素只存在于其中的某一個(gè)系統(tǒng)，因此在故障分析時(shí)可以采用分段分析的原則，首先鎖定故障發(fā)生的系統(tǒng)部位，再在這一系統(tǒng)中深入分析，即可快速鎖定故障原因。

（四）故障診斷的步驟。（1）故障診斷。通過機(jī)組的配套ET對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢查，對(duì)于發(fā)生故障發(fā)生機(jī)組所有異?，F(xiàn)象掌握清楚，并進(jìn)行以下問題的分析與查證：查閱檢修記錄，機(jī)組經(jīng)過哪些相關(guān)的維修或保養(yǎng)；是否曾經(jīng)發(fā)生過相似的故障，是怎樣解決的；機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境是否有變化。（2）故障定位。在對(duì)機(jī)組故障進(jìn)行診斷的基礎(chǔ)上，對(duì)造成故障的原因進(jìn)行具體分析以確定故障發(fā)生具體部位。（3）故障檢查。在故障定位以后，對(duì)相關(guān)的部位和部件進(jìn)行檢查，以確定故障發(fā)生的具體原因并采取排除措施。

（五）故障診斷的方法。（1）部分停止法。停止疑似造成故障部位的工作看故障是否消失以驗(yàn)證判斷是否正確。（2）比較法。更換可能造成故障的部件，然后對(duì)更換前后的故障現(xiàn)象進(jìn)行比較，以確定或排除判斷。（3）試探法。改變某些系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)觀察故障情況是否發(fā)生變化。（4）拆檢法。對(duì)可能造成故障部位或部件拆卸檢查，分析產(chǎn)生故障的具體原因。

四、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組故障的預(yù)防

首先要了解發(fā)電機(jī)組的工作原理、熟悉機(jī)組的結(jié)構(gòu)以及組成機(jī)組的各零件、各系統(tǒng)的具體作用和工作條件，了解故障的本質(zhì)以便于主動(dòng)預(yù)防故障。其次是對(duì)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組各種性能數(shù)據(jù)要熟記，防止用錯(cuò)數(shù)據(jù)造成故障。最后要對(duì)機(jī)組及時(shí)進(jìn)行維修和保養(yǎng)，機(jī)組運(yùn)行過程中要要做好巡查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)排除以防止釀成更大事故。

五、結(jié)語

燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組是燃?xì)獍l(fā)電廠的核心部分，只有對(duì)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組常見的故障即產(chǎn)生的原因做到全面深入了解，一旦機(jī)組出現(xiàn)故障能夠快速查明原因并及時(shí)排除才能保證機(jī)組的正常運(yùn)行。本文對(duì)于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組故障的常見現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因、故障的診斷原則步驟以及排除方法做了簡要的分析與總結(jié)，希望其對(duì)燃?xì)鈾C(jī)組的故障排除工作有所幫助。

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