改善冬季柴油发电机低温启动困难的对策分析
柴油发电机的起动,不仅取决于本身的技术状况,还受外界气温的影响。例如柴油发电机在冬季低温环境下启动就较为困难,会给用户供电安全生产保障带来了一定的风险和困难。通过对柴油发电机低温启动困难的原因分析以及多年的实践,康明斯公司在本文中提供了一些能够保证柴油发电机低温环境下正常启动的措施,从而了保证用户供电安全生产有序进行。
柴油发电机在环境温度10℃以下时一般都不同程度的会出现启动困难的问题。在北方每年的12月份起直到次年2月份,几乎占一季度的时间的夜晚和清晨都在0℃以下,柴油发电机(尤其是室外停放的)均会不同程度受到气候条件影响而表现出启动困难。柴油发电机组在低温环境下经过一夜时间降温,机组温度早已和气温相近,从而产生诸多因素使机组启动困难。柴油发电机组冬季低温环境下启动难的问题,必须引起设备保障部门的足够重视。
一、冬季起动更困难的主要原因
1、冬季环境温度低,机油黏度增大,各运动机件的摩擦阻力增加,使起动转速降低。
2、蓄电池容量随温度下降而降低,使起动转速进一步降低。
3、由于起动转速降低,压缩空气渗漏增多,气缸壁散热量增大,致使压缩终了时的空气温度和压力大为降低,进而使柴油发火的延迟期增长,严重时甚至不能燃烧。
4、低温下的柴油黏度增大,使喷射速度降低,加之空气在压缩终了时的旋流速度、温度和压力都比较低,使喷人气缸的柴油雾化质量变差,难以与空气迅速形成良好的可燃气体并及时发火燃烧,甚至不能着火,导致起动困难。
二、启动困难或无法启动的解决方法
当柴油发电机启动困难或者不能启动时,首先应注意柴油发电机的启动转速。由于启动转速除与发动机的转动阻力、蓄电池的容量以及启动电路的技术状况有关外,还与外界的气温有关,因此当按下启动按钮而不能启动时,可能出现以下现象,启动转速正常,启动转速降低曲轴因起动机不工作而不转,或启动机空转而曲轴不转动。启动困难,柴油发电机不能启动或不易启动的原因、诊断与排除上述现象除启动转速正常及受气温影响而使启动转速降低甚至使曲轴不能转动外,都属于蓄电池或启动电路技术状况不良的故障现象,故应检查蓄电池和启动电路技术状况。
柴油发电机启动系统图
至于柴油发电机因气温低使启动转速降低不能启动,可以根据当时的气温和排气管排气情况加以判断。如气温很低,喷人气缸的柴油以蒸汽的形态排出时,一般为柴油发电机受气温影响不能启动,应加温后再启动。如启动转速正常,但发动机不能启动,注意观察柴油是否进人气缸。因为此故障多是由气缸的密封性差、供油提前角不符合要求和启动油量不足等原因造成的。
为从这些原因中迅速、准确地找出不能启动的具体确切的原因,关键观察柴油是否进缸,即观察排气管是否排烟和倾听发动机有无爆发声。启动转速正常,启动时无烟排出,也无爆发声。此故障现象的实质是柴油没有进缸,原因是喷油泵不泵油(其直接原因可能油道内有空气、喷油泵曹总杆脱落,油周节杆卡在停油位置或熄火拉钮未退、喷油泵驱动连接盘固定螺栓松脱、对于电磁阀控制油路的电线无电等),或低压油路不供油(其直接原因可能油箱无油、油路内有空气或堵塞、输油泵不工作等)。这时,应本着先易后难、先外后里的原则,首先观察喷油泵拉线是否退回、操纵杆和驱动连接盘的固定螺栓是否松脱、油箱是否有油,然后拧松喷油泵上的放气螺钉,按下燃油泵按钮或压动输油泵的手动泵,检查油路是否堵塞和有空气,按下起动机按钮,检查输油泵工作是否良好。检查有电磁阀控制油路的电线是否有电。如上述检查均属于良好,则应从喷油器一端拆下高压高压管,在踏下油门,按下启动按钮,检查喷油泵是否泵油,如不泵油应检查喷油泵有故障予排除。
三、改善启动困难的对策分析
(1)安装水套加热器
水套加热器是为柴油发电机冷却水、机油专业预热的装置,使机体达到适合运行的温度,是低温工作环境下柴油发电机组必备的配套设备。通过电加热将机体内的部分冷却水进行加热,通过热水和冷水的密度差原理进行热循环,进而将机组缸体、机构固件上的润滑油预热,达到暖机和改善润滑条件的目的。油机工作环境温度低于0℃时应开启水套加热器,将水温加热维持至30℃左右適宜。
(2)合理选用柴油
在冬季低温地区,应选用凝点低、流动性能好的优质柴油,柴油的选用原则是凝点比风险率为10%的最低气温低5℃左右为宜。例如某地区风险率为10%的最低气温为-5℃,就必须选用凝点不高于-10℃的柴油,即-10号柴油。比如:北方地区使用的是-10号柴油,适宜在冬季使用。
(3)合理选用机油
应根据柴油机的特点和本地区的气候情况来选择粘度合适的机油,冬季低温地区宜使用低温性能优秀的润滑机油或专业防冻机油。此类机油黏度小,润滑性能好,启动阻力小,可以有效改善低温条件下柴油机的启动性能。比如,北方地区使用的是粘度等级为sae15w-40的多级机油,适宜在冬季使用。
(4)合理选用电池
在冬季低温地区,条件允许的情况下,宜选用低温性能优秀的专用蓄电池组。若使用普通蓄电池组,应加强对蓄电池组的监测和维护,保证蓄电池在低温条件下正常充电且具有足够的大电流输出,延长蓄电池组使用寿命。
(5)增加维护频次
冬季冰雪灾害性低温天气期间,应增加柴油发电机组设备维护检查频次。提前更换柴油滤清器、机油滤清器、空气滤清器等常用部件,更换机油和冷却水防冻液。保持机组各部位清洁、干燥,电路接触良好,确保油机工作在最佳状态。
(6)油机启动测试
冬季冰雪低温天气期间,应增加专项柴油发电机组启动测试,及时排查机组安全隐患,确保在双路市电中断的情况下,柴油发电机组可以及时启动保障设备电源供应。
(7)注意机房保温
冬季注意关闭油机房门窗,条件允许的情况下,宜安装电动百叶窗,有利于油机房的保温隔热。冰雪天气期间应开展专项检查和巡视,防止机房门窗屋面、电缆沟等渗水或结冰。