康明斯公司采取技术措施解决了柴油发电机气缸积水问题

导读：目前在我国的发电设备中中，柴油发电机是一种非常重要的电力设备之一，其通过将热能转变为机械能，安全稳定的运行对于企业的正常生产具有非常重要的意义。但在柴油发电机运行过程中，其存在着一些常见的故障，使其运行的安全性和经济性受到较大的影响。现康明斯动力设备（深圳）有限公司公司针对发电机汽缸进水的现象、方式及原因进行了分析，并进一步对汽缸进水后的处理及防范措施进行了具体的阐述，并提出改进思路。

案例介绍：每当春夏季节，广州某工厂柴油发电机组在启机前出现下列情况：一是大量的水及水雾从各缸示功阀口喷出，经多次甩车都无法排净，情况严重时将示功阀拧开后直接有水流流出；二是靠近涡轮增压器侧的气缸喷水多于机体中间的气缸；三是整个情况呈现如下规律：炎热夏季情况明显，春秋季至冬季逐渐减弱消失；当某一台柴油发电机组运行完毕一段时期后，其他未运行的机组气缸内积水明显增多。这些情况导致了柴油发电机组启动困难甚至无法启机。
危害分析：上述情况主要问题为气缸内有大量积水。气缸中存在大量的水对柴油发电机具有很大的安全隐患：一是会造成气缸内各部件锈蚀，如气缸壁、活塞体、活塞环等，导致活塞运动阻力增大，机组启动困难；二是长期积水水将造成喷油器发生积碳，造成喷油质量下降，导致机组运行不稳定和功率下降；三是若气缸内积水过多可能会在启机和运行时形成水锤，水锤会导致气缸受损，如气缸壁变形，油环、气环断裂，气门变形等，严重时可能造成曲轴变形甚至冲断报废。

康明斯柴油发电机公司进行原因排查过程记录如下：
1.问题分析：气缸内积水的原因分析上述查找原因过程，结合实际情况所呈现的规律，气缸内水量在炎热夏季明显增多，春秋季次之，冬季几乎没有。且环境的特点是夏季温度、湿度较低，洞外温度、湿度较高。由物理热学理论可知，高温、高湿的气体经进气管道进人，在管道上、涡轮增压器内、气缸内遇冷形成凝露水。凝露水不断聚集，最终形成大量的水流人气缸内。各柴油发电机组的排气管设计是共同汇聚到一根总管后连接至排烟机组。当某一台柴油发电机组运行时，柴油发电机组的排烟风机也需要开启运行。此时，未运行的柴油发电机组的涡轮增压器将在排烟风机的负压作用下运转，加速了高温、高湿的空气经进气管道窜人涡轮增压器和气缸，从而加剧了凝露的产生，导致该机组气缸内积水增加。
2.检查涡轮增压器：拆开涡轮增压器本体与进气管道间连接法，检查发现增压器进气蜗壳内有大量水贮存，约占蜗壳空腔容积五分之一，进气管道壁明显潮湿并有凝露水。因涡轮进气道经过进气门与气缸相通，该机组共16组进气门，由气缸工作角度可知必然有一部分气门处于打开或部分打开状态，则涡轮增压器内的空气或者已经形成的凝结水便会窜人气缸内聚集成水，在甩车时由示功阀喷出。
3.检查中间冷却器：拆开进排气管道上的中间冷却器顶盖，检查中间冷却器冷却水道是否有破裂和渗漏情况，未发现有破裂或渗漏现象发生，中间冷却器工作良好，排除是由中间冷却器故障引起的可能性。
4.检查内循环水在柴油发电机组冷态下测量内循环水位，48h内每隔4h测量内循环水位并记录，水位无变化，可判断柴油发电机气缸套未发生破裂和渗漏，排除是由气缸套破裂引起的可能性。
5.改进方法：针对上述情况，应采取一定技术措施避免柴油发电机组气缸出现积水，消除隐患。根据实际情况可采取以下两种可行方法加以改进：a.对进气进行除湿处理。可在进气口所处环境内增设足够功率的除湿机，或在进气管道上加装除湿环节，对空气进行除湿处理，以降低温湿度差，从而大幅降低凝露水的形成b.改造进气管道心在涡轮增压器与进气管道连接处增设一个U形弯管，并在U形弯管底部装设一个小阀门，用于排除进气管所进空气在管道内壁形成的冷凝水，以此降低气缸内积水量。
康明斯动力设备（深圳）有限公司给出的建议：环境的特殊性引起柴油发电机组在使用过程中出现气缸积水，造成装备的可靠性和稳定性降低，将会影响建设的稳步进行。因此，在对柴油发电机组的设计、安装使用过程中，应充分考虑所处环境的特殊性，采取合理设计、优化安装和规范化操作，避免出现故障隐患，造成装备损失，以提高装备安全高效运行。