某船主机排气温度过高起因及排除方法.docxVIP

现代远洋船舶普遍使用重油作为主柴油机的燃料,由于其品质较差,对主机活塞及其运动部件的影响较大,使主机增压和排气系统更加容易脏污,易导致船龄较大的主机逐渐出现各部件失配，综合性能下降,其中主机排温升高是最普遍的问题之一。

主机排温过高的成因比较复杂,如果处理不当,很可能使得主机运行状态进一步恶化并最终给船舶造成重大损失。

因此,对于轮机管理人员来说,准确判断主机排温高的成因并且采取恰当的措施就显得尤为重要。

一、主机排气温度过高的表现特征

某船是具有20多年船龄的老龄散货船,主机选用MAN-BW6L60MCE机型,6缸,缸径600mm,冲程1940mm,额定功率7024kW,采用定压增压方式,主机采用气口-气口式直流扫气方式,是典型的低速超长行程二冲程柴油机。

由于该船船龄较大,所以正常情况下都采取降速运行，转速维持在为85r/min左右。

在某个航区营运过程中主机在较长时间内表现出各缸排气温度普遍过高,在加车或者大舵角转向时增压器时有发生喘振现象,只能降速维持在75r/min左右运行而不能达到营运转速,而此时各缸的排烟温度均已超过390℃。

根据轮机日志记载,之前在相似环境区域正常营运的排烟温度都在350~360℃。

为了改善主机的运营工况,随后在广州厂修期间对废气锅炉进行了疏通,对增压器更换了滑油、空冷器水侧进行了清洗;对工时较长的两只气缸进行了吊缸,其中更换了一只过度磨损的缸套。

采取上述措施后,主机工况略有好转。

但是开航离开广州几天后,主机各缸排温又逐渐升高,增压器又开始喘振,主机不得不减速至75r/min,重新回到之前的工作状态。

对主机当时工况参数记录处理见表1。

二、故障分析

上述主机表现总结起来即各缸排烟温度偏高和增压器喘振两大特征。

按照理论分析,结合该轮船龄较大的实际情况,其主机排烟温度高可能有如下原因:

①喷油定时不正确。喷油提前角太小,喷油太迟导致其喷入气缸的燃油未完全燃烧而产生后燃。

②喷油器安装不当。喷油器在安装过程中垫片厚度不合适,或者在原垫片上面直接加上新垫片,使喷油器安装错位。

③喷油器雾化不良。燃油在气缸内未充分燃烧而进入排气管内发生后燃。

④出油阀故障,造成二次喷射引起的后燃。

⑤压缩压力。缸头垫片过厚,导致气缸容积增大而压缩压力降低;气环过度磨损,压缩压力降低。这两点都会造成发火延迟和气缸内新鲜空气不足而使排气后燃。

⑥增压器故障导致扫气压力降低,或者增压器内部部件脏堵等,都会使扫气压力不足,最终导致不充分燃烧。

⑦排气阀泄漏。这同样会使压缩压力降低,还会在燃烧过程中伴随发生漏气,使得未完全燃烧的燃气进入排气管。

⑧排气定时。不合适的排气定时使还没有完全燃烧的燃气进入排气管。

⑨空冷器。空气冷却器水侧管路脏污,换热效率下降,使得空气进机温度升高;空气冷却器气侧堵塞使增压空气压力低,过量空气系数减小,燃油不能充分燃烧而产生后燃。

增压器喘振主要是随着柴油机运转时间的增长,增压系统中各部件就会污损或出现故障,柴油机本身某些部件也会产生故障,致使两者的性能逐渐恶化,导致匹配不良,压气机的实际流量小于该转速下引起喘振的限制流量,造成气流与叶片的强烈撞击,引起喘振。

原因可能如下:

①气流通道堵塞,增压系统的气体流动环节中流阻增大而使压气机流量减小,背压升高,引起喘振。进口滤器、压气机叶轮、汽缸扫排气口、涡轮的喷嘴环等等,都是容易发生脏堵的部件;

②增压器和柴油机的运行失配,喷油设备出现故障造成的燃烧不良，或者过量空气系数α降低,排烟温度升高,废气能量随之增加,增压器转速升高,供气量增多,而此时柴油机因指示功率或有效功率减小,转速下降,柴油机和增压器之间的正常匹配关系遭到破坏,导致压气机工作在高背压、小流量的状态,从而发生喘振。

三、采取的措施及后续处理

该轮主机排烟温度偏高并伴有增压器喘振现象“,造成该轮主机排烟温度过高和增压器喘振的原因很有可能是多方面的,必须按照一定的逻辑推理进行有针对性的检查。

扫气系统的增压器及空冷器在船厂时刚刚进行过检修,记录显示以往对扫气系统进行清洁工作也都按时正常进行过。

该主机在运转过程中没有出现气门敲击声,检查也没有发现气门液压油泄露现象,以往的排气门检修都按照说明书正常进行,所以轮机员们推测排气门没有出现故障,还是将重点放在了排气通道的进一步疏通工作上。

因为之前在船厂期间清洗过空冷器水侧,压差计也显示在正常范围,所以有人认为没有必要再检查空冷器。

但是为了逐一排查故障的原因,这次重点检查了空冷器气侧,发现压差计处于失灵状态,造成之前很长一段时间内因为压差计的错误读数而忽略了空冷器气侧的清洗疏通。

修复了压差计,然后对空冷器气侧进行了清通。

维修记录显示,之前半年内虽然多次对废气锅炉烟面进行过机械清灰,但是由于靠泊条件不允许,所以并没有进行水洗,因此选择