柴油發電機組常見故障及日常維護

樸昌浩

(遼寧省大伙房水庫管理局，遼寧撫順 113007)

隨著城市化進程的加快，電量需求也在日益增加。為了確保重點部位部件供電穩定，都需要安裝備用電源。例如:水庫泄洪裝置、爆破施工現場、礦山等。而柴油發電機組以其熱效率高、占據空間小、啟動迅速、控制靈活等特點，被大多數企業和個人所選用。然而在我們關注效益的同時，對于發電機組的維修和保養等問題也不容忽視。因為只有安全穩定地運行，才能夠保障最大的收益。下面簡單介紹一些工作中所接觸到的柴油發電機常見故障和保養過程中容易忽視的問題。常見的故障一般有以下幾種:

1 發電機組無法正常啟動

日常工作中，發電機組偶爾會無法啟動，而導致這一現象的常見原因是:

1.1 啟動電瓶容量不足

鉛酸蓄電池是目前較為常見的液態蓄電池。導致鉛酸蓄電池容量不足的原因主要有3種:極板硫化、活性物脫落和自行放電。極板硫化是指硫酸鉛在極板上形成白色粗晶粒的現象。通過鉛酸蓄電池的化學反應:

負極材料:Pb 正極材料:PbSO4電解質溶液:H2SO4

放電過程 負極:Pb－2e－ +SO42－ =PbSO4

正極:PbO2+2e－ +SO42－ +4H+=PbSO4+2H2O

總反應:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

充電過程 陰極:PbSO4+2e－ =Pb+SO42－

陽極:PbSO4－2e－ +2H2O=PbO2+4H+ +SO42－

總反應:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO－4

我們觀察到放電時極板上會生成硫酸鉛晶粒，不過正常放電時所產生的PbSO4晶粒較小導電性能相對較好，充電過程中能夠還原成二氧化鉛和鉛，但蓄電池長期充電不足或放電后不及時充電就會使硫酸鉛從電解液中析出并再次結晶成更大晶粒的PbSO4附著在極板表面。為避免硫化每個月應至少為蓄電池徹底充電一次;對于放完電的蓄電池，應在24 h內及時充電?；钚晕锩撀渲饕钦龢O板上的活性物質脫落，它是蓄電池過早損壞的主要原因?；钚晕镔|脫落的原因有:充電電流過大，過充電時間過長，低溫大電流放電等。過充電會電解水，產生大量氫氣和氧氣，當氫氧從負正極板孔隙向外沖出時，會導致活性物質二氧化鉛脫落。所以，在實際充電過程中，當蓄電池基本充足電時，應將充電電流減少1/2。

1.2 電瓶與連接電纜線接觸不良

為蓄電池添加電解液時部分溶液也許會飛濺到接線柱上，或者由于電解液補充過多而溢出蓄電池表面腐蝕接線柱，另外，充電時間過長也會令電解液沸騰溢出而腐蝕接線柱。無論何種原因，接線柱都會因受到腐蝕而氧化，從而增大了接觸電阻使電纜接觸不良，致使機組不能正常啟動。這種情況下，可用細砂紙打磨接線柱與電纜接頭的氧化部分，也可用稀釋的酸溶液清洗(清洗后要用干布擦拭干凈，避免再次氧化)然后重新緊固即可。為了避免接線部分氧化，也可以在接線部分適當涂抹少量鋰基脂(黃甘油)。

1.3 啟動繼電器工作異常

在確認24 V電源良好并已接入起動回路的情況下，檢查起動操作時繼電器有否吸合動作。如果沒動作可檢查起動繼電器線圈兩端電壓是否＞20 V的工作電壓，如正常而繼電器不動作則判斷繼電器損壞，應立即予以更換;如果繼電器線圈兩端電壓不正常而表盤24 V電壓顯示正常時，則可判斷電鎖及連接線之間有接觸不良現象。

1.4 啟動電動機不工作或啟動異常

維修發電動機時可通過看、聽、聞、摸4種方法來及時預防和排除故障。當接通電源發覺啟動電動機不動作時，首先應看接線是否牢固。由于發電機運行時會伴隨震動，容易使接線松動接觸不良，致使發電機不能正常啟動。而且在啟動或運行過程中，如發現電動機內接觸點和連接處有變色、燒痕和煙跡等，則說明可能有局部過熱、導體連接處接觸不良或繞組燒毀等情況發生。通過聞電動機的氣味也能判斷及預防故障。若發現有特殊的油漆味，說明電動機內部溫度過高;若發現有很重的糊味或焦臭味，則可能是絕緣層被擊穿或繞組已燒毀。另外，摸電動機一些部位的溫度也可判斷故障原因。為確保安全，應用手背去碰觸電動機外殼、軸承周圍部分，若發現溫度異常，其原因可能是:通風不良，過載，軸承損壞或缺油等。雖然啟動電動機發生故障的機率很小，但一些違規操作仍然會造成啟動電動機的嚴重事故，例如:機組啟動后仍持續按住啟動按鈕，或是頻繁開關發電機組等。

1.5 供油系統發生故障

這種類型的故障比較常見的是供油系統中有空氣或冬季使用的柴油標號不符，造成柴油析蠟，堵塞濾清器及油管。當清洗或更換燃油過濾器濾芯時，因處理不當會導致空氣進入。空氣隨燃油進入管道，使管道內的燃油密度降低，不足以達到110～120 MPa的高壓使噴油嘴打開形成燃油霧，致使發動機無法正常啟動。此時需進行排氣處理(MTU柴油機用手泵壓排油管路空氣，康明斯柴油機擰開PT泵進油管排除油管路空氣)。此外，噴油泵溢流閥彈簧折斷或被異物墊起、噴油嘴堵塞等也會使柴油機不能啟動，因此需要定期檢查清理，保證油路暢通。

2 發電機組輸出功率不足

日常工作中，發電機組輸出功率不足也是比較常見的故障。引起這方面故障的原因一般有以下幾方面:

1)相對于額定功率，機組已超載。操作人員應當注意觀察控制柜上的儀表數值，如果負載電流、電壓持續超出額定值時，證明機組處于過載狀態，此時應當盡快切斷不必要的負荷。發電機組長期過載運行，不僅會降低機組本身的使用壽命，甚至超載時間過長還會使機組溫度超標而釀成事故。

2)燃油溫度過高。發動機的功率和扭矩輸出是否達到一定值，燃油溫度是關鍵的因素。一般設置發動機燃油溫度≤70℃，＞70℃會導致在膨脹的容積內每單位體積的熱容量明顯減少，使輸出功率降低，并失去足夠的潤滑性，這對靠燃油潤滑的燃油系統部件也是有影響的。

3)排氣管阻塞(背壓過高)。背壓過高會導致進氣管真空度降低，造成新鮮混合氣不能順利進入，影響氣缸充氣量，同時由于廢氣稀釋的愿因使混合氣相對稀薄，造成燃油效率下降。應檢查是否由于排氣管內積炭太多而造成排氣阻力增加。一般排氣背壓≤3.3 kPa，平時應根據使用頻率定期清潔排氣管內的積炭。

4)除以上3點，例如:進氣量不足、機房溫度過高、噴油泵或調速系統故障等同樣會造成機組輸出功率不足。

3 發電機組的日常管理

以上介紹了一些發電機組的常見故障和處理方法，接下來再談談發電機組的日常管理。柴油發電機作為一種獨立的發電設備，主要應用于市電中斷時的應急電源。實際上，機組大部分時間都處于待機備用狀態，實際投入使用的機會并不多。那么如何做到在使用頻率較低的情況下，應急時又能夠及時可靠地運行呢?可采取以下管理方法:

1)運行環境清潔及通風良好是保證無事故運行的首要條件。因此在柴油機室內嚴禁堆放雜物，禁止在機房內吸煙。此外機房內的消防設施要定期經常檢查，確保無隱患運行。

2)工作人員必須熟悉發電機的基本性能及操作，了解部件的功能及用途。具備在機組發生故障時能及時、準確地判斷故障部位，并提出解決方案的能力。

3)不定期檢查柴油儲備情況，以及冷卻劑、機油的液位和黏度、清潔度是否正常。保證發電機能在市電中斷的情況下及時投入運行，避免不必要的時間延誤。

4)每月進行1～2次空載試驗，最高空載轉速運行時間≤5～10 min。對于增壓式柴機組，由于空載增壓壓力低，容易導致增壓器油封的密封效果下降，機油積聚到一定程度，就會從增壓器的結合面處滲漏。

5)發電機投入運行后，操作人員應輪流不定時地檢查機組(包括各儀表指示，水溫，油溫等)有無異常情況。如發現異常，及時排查，判斷故障是否會影響機組正常運行，影響嚴重的必須馬上停機檢修，并做好相關記錄。

6)入冬之前應及時換用防凍油料和冷卻液(一般由50%乙二醇和50%凈水組成的防凍劑)，避免造成內部結冰而使管線或閥門破裂。

7)“4孔”開。主要指油箱蓋通氣孔、曲軸箱換氣孔、輸油泵泄油孔、水泵泄水孔，在檢查和檢修的時候應密切注意，要隨時保持暢通。

當今科技日新月異，電力供應系統也在日趨穩定，備用電源所擔當的角色正被逐漸淡化。雖然如此，我們也不能忽視對柴油機組等備用電源設備的關注，畢竟在當前階段備用電源在生產和生活中還發揮著極其重要的作用。因而只有對發電機組的常見故障有所了解才能使我們在日常檢修和操作中更加快捷地排除故障。日常維護的重要性是不言而喻的，維護到位才能降低故障發生的頻率，保障設備正常運行，從而盡可能地避免災害事故發生。

［1］蘇石川，元廣杰，楊宗明.現代柴油發電機組的應用與管理［M］.北京:化學工業出版社，2005.

［2］趙新房，駱長泉.柴油發電機組使用保養與故障排除［M］.北京:中國電力出版社，2009.

［3］周龍保.內燃機學［M］.北京:機械工業出版社，2005.