柴油發(fā)電機(jī)在發(fā)電廠中的應(yīng)用及維護(hù)探討

富 征

（國核示范電站有限責(zé)任公司，山東威海 264300）

1 柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)組構(gòu)成及工作原理

發(fā)電廠使用的柴油發(fā)電機(jī)組以柴油作為主要燃料，利用柴油發(fā)電機(jī)的原動(dòng)力，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)供電，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。發(fā)電廠的柴油發(fā)電機(jī)組由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)及控制器3 個(gè)部分組成，屬于一類高精密的發(fā)電儀器。當(dāng)前，我國常見的柴油發(fā)電機(jī)可以分為可移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)以及固定式柴油發(fā)電機(jī)兩種。同時(shí)，在科技與時(shí)代飛速發(fā)展的今天，為了降低柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)的噪音，市面上出現(xiàn)了自帶靜音裝置的柴油發(fā)電機(jī)組，這類靜音裝置的外表類似一個(gè)封閉式的箱子，套裝在柴油發(fā)電機(jī)組外部，能夠保障柴油發(fā)電機(jī)組在戶外環(huán)境中正常工作，避免外界環(huán)境影響柴油發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行[1]。

柴油發(fā)電機(jī)組的工作原理是借助柴油燃燒產(chǎn)生的能量，帶動(dòng)內(nèi)部發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電能。柴油發(fā)電機(jī)的汽缸內(nèi)裝有空氣濾清器，空氣濾清器可以凈化空氣，純凈空氣與噴油嘴噴出的高壓霧化柴油混合后，在活塞的擠壓下，持續(xù)不斷地壓縮氣體體積，提高氣體密度。在質(zhì)量不變、體積持續(xù)縮小的過程中，氣體內(nèi)部溫度會(huì)不斷升高，直至溫度到達(dá)柴油燃點(diǎn)時(shí)，柴油便會(huì)燃燒。柴油燃燒后，會(huì)催動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組內(nèi)部的混合氣體共同燃燒，此時(shí)氣體的體積會(huì)快速膨脹，而膨脹產(chǎn)生的動(dòng)能會(huì)推動(dòng)活塞做功?；钊h(huán)做功時(shí)，會(huì)產(chǎn)生源源不斷的動(dòng)力，從而推動(dòng)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)。在控制器的作用下，發(fā)電機(jī)便會(huì)不斷產(chǎn)生電能。

2 柴油發(fā)電機(jī)在發(fā)電廠的應(yīng)用及功能

2.1 柴油發(fā)電機(jī)在發(fā)電廠的應(yīng)用

柴油發(fā)電機(jī)組是我國當(dāng)代社會(huì)中較為常用的發(fā)電裝置，常被應(yīng)用于各類發(fā)電廠、用電企業(yè)、應(yīng)急電站。柴油發(fā)電機(jī)的種類較多，在大型發(fā)電廠中，多作為備用電源使用。大型發(fā)電廠中的工作組件較多，在日常工作時(shí)若突發(fā)停電，不僅會(huì)降低發(fā)電廠的發(fā)電效益、生產(chǎn)效率，還可能會(huì)使各類機(jī)械部件出現(xiàn)斷電故障，甚至損壞，使發(fā)電廠產(chǎn)生較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。而柴油發(fā)電機(jī)組的合理應(yīng)用，便可有效解決類似斷電問題。

2.2 柴油發(fā)電機(jī)在發(fā)電廠的功能

2.2.1 自啟動(dòng)功能

柴油發(fā)電機(jī)組是發(fā)電廠的備用能源，在正常情況下不會(huì)啟動(dòng)，也無人看管。因此，柴油發(fā)電機(jī)需具備一定的自啟動(dòng)功能，能夠確保在發(fā)電廠停電時(shí)即刻自啟動(dòng)、自動(dòng)運(yùn)行，在第一時(shí)間準(zhǔn)確無誤地為發(fā)電廠機(jī)組提供足量電源，確保發(fā)電廠各機(jī)組能夠穩(wěn)定、快速、正常運(yùn)行，減小停電事故對(duì)發(fā)電廠造成的損失[2]。

2.2.2 帶負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行功能

柴油發(fā)電機(jī)組自啟動(dòng)后，會(huì)分級(jí)投入電力負(fù)荷，按預(yù)設(shè)程序自動(dòng)合閘運(yùn)行。柴油發(fā)電機(jī)組具備一定的帶負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行功能，可以在功率因數(shù)0.8 的定額負(fù)載下正常運(yùn)行。且柴油發(fā)電機(jī)在12 小時(shí)的運(yùn)行期間內(nèi)，允許累積時(shí)間在1 小時(shí)內(nèi)的1.1 倍過載運(yùn)行，或持續(xù)時(shí)間在20s 內(nèi)的2 倍過載運(yùn)行。除此以外，在供電電源開關(guān)故障時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組能直接啟動(dòng)，并進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，在不停電的情況下完成故障開關(guān)的隔離檢修。

2.2.3 自動(dòng)調(diào)節(jié)及自動(dòng)控制功能

柴油發(fā)電機(jī)在發(fā)電廠工作時(shí)處于無人值守狀態(tài)，而柴油發(fā)電機(jī)是發(fā)電廠的后備保障機(jī)制。因此，柴油發(fā)電機(jī)需具備一定的自主調(diào)節(jié)及自主控制功能，在發(fā)電廠出現(xiàn)緊急情況時(shí)，能自行啟動(dòng)，并按照預(yù)先設(shè)置好的程序完成運(yùn)作。此時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組需具備自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)充電、自動(dòng)啟動(dòng)/停機(jī)等功能，即自我控制功能。確保無需人工操作，依然能自啟動(dòng)、自運(yùn)行，真正成為發(fā)電廠強(qiáng)有力的后盾。而柴油發(fā)電機(jī)的自主調(diào)節(jié)功能相對(duì)復(fù)雜。在柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，其空載電壓的定額需在95%～105%之間。而此時(shí)線電壓波形的正弦畸變率須小于1.2%，且確保柴油發(fā)電機(jī)組的首次加載能力大于額定功率60%，動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整率應(yīng)控制在±5%之間。

2.2.4 模擬實(shí)驗(yàn)功能通常情況下，發(fā)電廠的柴油發(fā)電機(jī)處于備用狀態(tài)，無需運(yùn)行。但為確保柴油發(fā)電機(jī)能正常應(yīng)用，要求柴油發(fā)電機(jī)具備定期自動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)功能，模擬實(shí)驗(yàn)室需開展空負(fù)荷啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)以及帶負(fù)荷運(yùn)行試驗(yàn)兩種，確保柴油發(fā)電機(jī)能在各類突發(fā)狀況或意外情況時(shí)，依然穩(wěn)定運(yùn)行。如果在模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)各類異常故障，柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)具備自動(dòng)警報(bào)功能，呼叫相關(guān)人員及時(shí)檢修[3]。

3 柴油發(fā)電機(jī)在發(fā)電廠應(yīng)用中的常見問題

3.1 蓄電池問題

柴油發(fā)電機(jī)的蓄電池直接影響磁力開關(guān)的正常運(yùn)行。若在發(fā)電機(jī)應(yīng)用過程中，發(fā)電機(jī)組內(nèi)部蓄電池的電壓不足或不穩(wěn)定，直接會(huì)導(dǎo)致電機(jī)無法正常啟動(dòng)。出現(xiàn)蓄電池問題時(shí)，要求施工人員分析是由蓄電池?fù)p壞還是蓄電池內(nèi)部電壓不足引起的。若電壓不足，直接充電即可；若蓄電池?fù)p壞，則需立即更換。

3.2 磁力開關(guān)問題

在明確磁力開關(guān)電力供應(yīng)正常且蓄電池電壓充足時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)的磁力開關(guān)可能存在異常問題，無法正常開啟。此時(shí)，工作人員需要檢查磁力開關(guān)是否損壞，立即更換或維修。

3.3 啟動(dòng)模塊問題

柴油發(fā)電機(jī)在日常應(yīng)用過程中，可能會(huì)出現(xiàn)燃油供應(yīng)的問題。此時(shí)，發(fā)電機(jī)無法正常為電磁燃油閥供電，但柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)組依然正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這通常是柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)模塊問題。要求工作人員檢查柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)模塊，嘗試維修或重啟，確保柴油發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行[4]。

3.4 空氣濾清器阻塞

柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需要保障其排氣門保持通暢狀態(tài)。若發(fā)電機(jī)組所在的環(huán)境內(nèi)灰塵較多，空氣濾清器出現(xiàn)阻塞問題，發(fā)電機(jī)便會(huì)冒出黑煙，若不加以處理，可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)無法啟動(dòng)。這就要求工作人員定期安排空氣濾清器的清洗、更換工作，確?？諝鉃V清器能正常工作。

3.5 啟動(dòng)馬達(dá)問題

柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)需要依靠啟動(dòng)馬達(dá)，若發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)馬達(dá)存在問題或無法正常工作，發(fā)電機(jī)組自然也無法工作。因此，工作人員應(yīng)定期檢查馬達(dá)運(yùn)行情況。若發(fā)現(xiàn)馬達(dá)存在故障或異常，則需立即修理或更換，盡可能在馬達(dá)出現(xiàn)異常時(shí)第一時(shí)間解決，保障檢修工作的及時(shí)性。

3.6 啟動(dòng)程序問題

啟動(dòng)程序是決定發(fā)電機(jī)組是否能正常啟動(dòng)、快速啟動(dòng)的重要影響因素。若啟動(dòng)程序出現(xiàn)問題，不僅會(huì)延長發(fā)電機(jī)的自啟動(dòng)時(shí)間，還可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)啟動(dòng)故障，為發(fā)電廠造成經(jīng)濟(jì)損失。要求工作人員定期檢查啟動(dòng)程序情況，確保發(fā)電機(jī)的自檢功能正常、穩(wěn)定，人工與自檢兩方應(yīng)同時(shí)著手，為發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行更加牢靠的保障[5]。

4 柴油發(fā)電機(jī)在發(fā)電廠的日常維護(hù)方法

4.1 空氣濾清器維護(hù)

柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，工作人員要對(duì)空氣濾清器進(jìn)行檢查或清洗。在工作人員日常巡檢過程中，發(fā)現(xiàn)空氣濾清器的指示燈變色時(shí)，要及時(shí)更換濾清器的濾芯，確保濾清器內(nèi)部干凈，能夠正常工作，避免柴油發(fā)電機(jī)因排氣門堵塞而冒黑煙。除此之外，工作人員還要在更換或清洗空氣濾清器后，及時(shí)將指示燈復(fù)位。

4.2 機(jī)油濾清器維護(hù)

柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)油濾清器也需定期養(yǎng)護(hù)。在柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后，工作人員要檢查機(jī)油濾清器的運(yùn)行情況。在更換或清洗濾清器時(shí)，應(yīng)提前對(duì)機(jī)組進(jìn)行10 分鐘左右的預(yù)熱，隨后再取出機(jī)油濾清器，進(jìn)行更換或清洗工作，重新倒?jié)M新潤滑油。確認(rèn)整體操作無誤后，需要固定封口環(huán)，確保其密封性，并在封口環(huán)四周涂抹一圈足量的潤滑油，再將濾清器放回原位。

4.3 柴油濾清器維護(hù)

柴油發(fā)電機(jī)柴油濾清器的維護(hù)過程與機(jī)油濾清器的維護(hù)程序雷同。在保養(yǎng)柴油濾清器時(shí)，工作人員要十分注意，避免空氣進(jìn)入柴油發(fā)電機(jī)的燃油供應(yīng)系統(tǒng)[6]。若維護(hù)時(shí)不小心使空氣注入，必須在柴油發(fā)電機(jī)再次開機(jī)前，使用手油泵及時(shí)排出系統(tǒng)中的空氣，方能啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)。

4.4 定期更換潤滑油

為保障柴油發(fā)電機(jī)能持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，要求工作人員定期更換柴油發(fā)電機(jī)內(nèi)部的潤滑油，具體的更換時(shí)間需要由發(fā)電機(jī)使用的潤滑油質(zhì)量決定。若潤滑油的含油量大于0.5%，則需要降低更換時(shí)間的間隔。除此以外，工作人員需要注意，在每次更換潤滑油時(shí)，必須使用同一品牌、同一型號(hào)的潤滑油，千萬不可混合使用。在更換潤滑油前，需進(jìn)行10 分鐘左右的發(fā)電機(jī)預(yù)熱處理。

4.5 定期更換冷卻液

柴油發(fā)電機(jī)在正常工作時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生一定的熱能，但過多熱能堆積，會(huì)導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行故障。此時(shí)工作人員需要使用冷卻液保障柴油發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，冷卻液的正確使用也十分重要。因此，工作人員需要定期更換冷卻液，在更換前，應(yīng)提前檢查冷卻液的排出口，確保排出口通暢，不存在阻塞問題。順利排放出原有的冷卻液后，要求工作人員使用清水清洗冷卻系統(tǒng)，確保冷卻系統(tǒng)內(nèi)部清潔、干凈，再關(guān)閉排水口，確認(rèn)排水口的密封性后，方能注入全新的冷卻液。需要注意的是，在柴油發(fā)電機(jī)組剛剛停運(yùn)時(shí)，不可更換冷卻液，停運(yùn)后，應(yīng)讓柴油發(fā)電機(jī)在停機(jī)狀態(tài)下，正常冷卻10 分鐘后，才可以更換冷卻液。

5 柴油發(fā)電機(jī)組日常維護(hù)工作條例

（1）檢查柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房的工作電源及照明情況，明確電源切換開關(guān)的狀態(tài)，檢查機(jī)房指示燈、機(jī)房?jī)?nèi)防爆燈、噴淋室燈等，確保所有照明系統(tǒng)均處于正常運(yùn)行狀態(tài)[7]。

（2）檢查柴油發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)是否正常，檢查整個(gè)配電系統(tǒng)、安保系統(tǒng)，確保各系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備處于正常狀態(tài)，一旦發(fā)生緊急情況，可及時(shí)切換。

（3）檢查噴淋系統(tǒng)，確保入口閥全開，旁路閥、放水閥處于關(guān)閉狀態(tài)。同時(shí)檢測(cè)室外溢流口是否存在水流溢出現(xiàn)象，再打開旁路閥，檢查噴淋箱出水管是否能正常出水。

（4）檢查柴油發(fā)電機(jī)組自身硬件狀態(tài)，包括潤滑油、燃油、啟動(dòng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)。

（5）在柴油發(fā)電機(jī)組長期處于備用狀態(tài)時(shí)，需由工作人員每15 天左右啟動(dòng)一次，并記錄發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)狀況。如無意外情況，發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行持續(xù)10 分鐘左右，且運(yùn)行中無異?；蚬收?，則可暫停。在運(yùn)行過程中，要求工作人員留意柴油發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)狀態(tài)、啟動(dòng)時(shí)長，留意蓄電池的充電情況、冷卻系統(tǒng)是否能正常運(yùn)行，關(guān)注電池水液位等細(xì)節(jié)。

（6）柴油發(fā)電機(jī)組每運(yùn)轉(zhuǎn)500 小時(shí)后，需更換機(jī)油，同時(shí)檢查機(jī)組的氣缸頭螺栓、連桿螺栓，確保其穩(wěn)定牢固，完成噴油器的試壓、調(diào)校工作，同時(shí)檢驗(yàn)證氣門間隙。

除上述的常規(guī)維護(hù)工作外，發(fā)電廠還需制定柴油發(fā)電機(jī)的日維護(hù)、月維護(hù)、季度維護(hù)及年維護(hù)計(jì)劃，要求工作人員定期執(zhí)行。

1）日維護(hù)。每日檢查柴油發(fā)電機(jī)組的水位、油位，清理機(jī)組表面灰塵、雜物，打掃機(jī)房環(huán)境。

2）月維護(hù)。檢查柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速桿的靈活性，檢查各組件的銜接點(diǎn)潤滑是否正常；更換冷卻系統(tǒng)冷卻液，更換前、后，需檢測(cè)冷卻液的pH 值；檢查柴油發(fā)電機(jī)組風(fēng)扇皮帶、充電機(jī)皮帶的張緊度，若松弛，則需及時(shí)調(diào)整或更換；開展月啟動(dòng)應(yīng)急發(fā)電試驗(yàn)，確保常發(fā)電機(jī)組能正常運(yùn)行。發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要求工作人員檢查發(fā)電機(jī)組溫度、響度以及各儀表盤的讀數(shù)，并完成試運(yùn)行記錄工作。

3）季度維護(hù)。檢查發(fā)電機(jī)組的空氣濾清器是否能正常工作、指示燈是否正常顯示，清洗柴油濾清器；檢查潤滑風(fēng)扇的皮帶輪，檢查機(jī)械保護(hù)裝置的潤滑油位；檢查發(fā)電機(jī)組外部各零件及主要連接螺栓的牢固程度。

4）年維護(hù)。開展并聯(lián)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，確保柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)性能穩(wěn)定。同時(shí)配合專業(yè)電工開展模擬實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)各安保裝置的整體性能；完善年度檢驗(yàn)工作記錄，檢驗(yàn)機(jī)油質(zhì)量，清洗柴油發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)，拆蓋檢查軸與鋼筒的情況；清洗機(jī)油過濾器及二級(jí)柴油過濾器，必要時(shí)更換過濾器濾芯。

6 結(jié)語

柴油發(fā)電機(jī)在發(fā)電廠中作為備用電源使用，若柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不良，則會(huì)導(dǎo)致發(fā)電廠面臨較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，相關(guān)施工人員必須了解柴油發(fā)電機(jī)在發(fā)電廠的應(yīng)用，掌握柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)各類故障時(shí)的解決方法，制定科學(xué)、合理的維護(hù)工作條例，完善柴油發(fā)電機(jī)的日常養(yǎng)護(hù)工作，確保柴油發(fā)電機(jī)始終處于良好的備用狀態(tài)，為發(fā)電廠的日常工作提供保障。