大型船用发电柴油机排烟温度过高故障判断与消除.docxVIP

一、故障分析、判断与消除

排烟温度是反映发电柴油机热负荷大小的重要参数,而影响排温的两大因素是换气质量和燃油喷射与燃烧质量。

在柴油机管理中,影响换气质量的因素有:

(1)废气涡轮增压器故障;

(2)进气系统严重漏泄;

(3)空冷器堵塞和脏污;

(4)进气总管着火;

(5)气道脏堵;

(6)进排气阀故障。

影响燃油喷射与燃烧质量的因素有:

(1)燃油质量问题;

(2)各缸负荷不均;

(3)喷油器雾化不良;?

(4)喷油正时问题。

用发电机大修机会，抽取NO.1机做吊缸试验,请专家配合检查，并从如下几方面进行分析排查及故障处理:

1、从燃油喷射与燃烧质量方面考虑

(1)该发电柴油机使用的是轻柴油,查看副机(即发电柴油机，相对动力柴油机简称副机）日记一年来的记录，排气温度没有因为每次在不同港口加油而发生明显变化,说明长期以来所用油品不成问题。

(2)查看副机日志,确实存在各缸负荷排温不一致现象，最高与最低差值60℃。

吊缸前通过测取该机各缸高压油泵刻度值,喷油提前角、爆压值,进行比较分析,得出如下结论:

各缸高压油泵油门刻度值都一致，排除了各缸供油量不一致的嫌疑;各缸100kW负荷时的喷油提前角均为17°，与说明书100%负荷时的喷油提前角17.5°较一致,也排除了个别缸喷油提前角太小而使爆压降低，排温升高的可能性;拆检试验各缸喷油器,各缸的喷油器启阀压力正常,密封性良好,只是雾化状况不一致,为了确保故障排查成功,将各缸的喷油嘴全部换新,重新调试启阀压力到正常值28MPa,雾化状况都良好一致。

2、从换气方面考虑

(1)吊缸前通过测取各缸示功图做比较,最大压缩压力各缸都无异，排除了进排气阀和缸内漏泄,空气量不足所致的排温升高因素。

(2)空冷器送船厂进行化学清洗,检查、试压,通过这一做法，既清通了空冷器海水侧也洗净了空气侧换热面的脏污,确保空气流通不会脏堵和空气足够冷却。

(3)增压器送专业厂家清洗检修,从厂家的检修报告中反映,轴承松旷,转子主轴下沉,铝质油封圆周向摩擦受损，做动平衡修磨压气端叶片3g，并换新轴承和新油封。

这说明增压器存在机械方面的故障，导致轴承转动受阻,转速降低,增压空气压力下降。

图1为发电柴油机增压器的剖面图。

图1

经过以上两方面的检查处理之后,进行负荷检验。

当加载100kW负荷时,发现扫气压力表显示为零(查副机日志,长期没记录该参数),这时单缸排温较平衡(400℃左右),最高与最低差值30℃,增压器前排烟总管温度有所下降(420℃);当加载负荷130kW时,各缸排烟温度达420℃,增压器前排总管排烟温度达450℃,两者均已达到许用临界值;继续增加负荷到150kW时.各缸排烟超过440℃,增压器前排烟总管达到475℃;当短时间负荷加载到200kW时，各缸排烟超过500℃,增压器前排烟总管超过550℃,排烟总管发红，机器振动激烈,增压器啸叫。

证明排温仍居高不下，负荷加不上去。

面对发电机如此的检修效果,回想分析影响排温的各因素及处理过程，只有增压器的拆检委托专业厂做,我们的人员没有亲自参与。

我们将注意力转到增压空气方面，对运行中的柴油机的扫气压力表始终指示为零发生怀疑。

于是,拆下压力表、突然一股气流源源不断地从压力表接头吸入,说明扫气箱处于真空状态。

但增压器能工作正常,为何增压后的扫气压力会是负值呢?

难道扫气通道堵塞?

但吊缸时已清理干净,装配时还反复检查过。

拆下增压器检查，转子运转灵活;继续将其就地解体，再经过多方观察、测量，发现废气涡轮的叶片末端50mm范围处，轴向被气蚀逐渐变窄，最严重部位窄了2mm,因此导致涡轮工作效率下降;更换一副新的涡轮转子,装复试车,立即恢复正常。

二、效果对比

表1所示为涡轮叶片气蚀情况的检查处理前后,其发电柴油机功率输出对比。

从表1可以发现、增加了增压器涡轮叶片气蚀情况的检查处理项目后,发电机的输出功率提高了约35%。

三、结语

通常轮机员们比较注重喷油泵、喷油器等的维护保养,但在增压器,空冷器,特别是增压器的管理上较为疏忽。

如“育美轮上的扫气压力表和扫气温度表已损坏多年,却未得到更换,从而无法测得扫气压力和温度,致使轮机员们在整机排温过高的故障分析与排除中颇费周折。

笔者认为，随着柴油机增压压力的提高，应加强对“气”的管理的重视，特别是增压器管理的重视。

轮机检修手册中也应增加对涡轮叶片气蚀情况的检查项目。

通过这次对No.1号的发电柴油机排烟温度过高因素分析,总结如下:

(1)单缸排温过高是由喷油器雾化不良引起。

(2)整机排温过高是因废气涡轮增压器轴承磨损、主轴下沉、油封摩擦,阻力增大,从而增压器转速降低，扫气压力降低引起。

涡轮叶片的气蚀,使涡轮叶片与喷嘴环的轴向间隙变大,导致涡轮效率下降,增压器转速上不去,扫气供不应求而出现负压,气缸内的增压空气