5.3 应急发电机组 new.doc

5 3 应急发电机组应急发电机组 5 3 1 概述概述 春晓气田群的 CEP 中心平台与 CHX 井口平台上各布置了一台应急发电 机组 CEP 平台的应急机 CEP X 7120 作用如下 一 作为平台的黑启动 电源 二 作为平台的应急电源 CHX 平台的应急机 WHPA CHX X 7220 作 用比较单一 只是作为 CHX 平台的应急电源 CEP 平台的应急发电机组功率 为 1000kW 布置在 MSF 甲板 CHX 平台的应急发电机组功率为 630kW 布置 在 LOWER DECK 应急发电机组为整体成橇并带罩壳供货 整橇主要分为以下几部分 柴油机 发电机 联轴器 散热器 日用柴油罐 进气百叶窗 排气百叶 窗 液压启动系统 蓄电池 充电器 CO2 系统 罩壳 因 CEP 平台的应急 发电机组橇内设备布置基本与 CHX 平台的应急发电机布置相同 因此橇内 设备布置以 CEP 平台为蓝本进行介绍 CEP 应急发电机组橇总图请见附图 5 3 1 CHX 应急发电机组橇总图请见附图 5 3 2 发电机组燃烧和室内通风用的空气则来自安装在机房后部 自发电机端 向机首方向视 罩壳墙壁上的进气百叶窗 进气和排气百叶窗都是单层百叶 窗 在进气百叶窗和出口百叶窗处均安装有气动风闸 动力源为仪表气 风闸的开启和关闭由位于机组控制盘上的开关自动控制 当机组不工作时 进排气风闸处于关闭状态 当机组一旦要投入运行时 在机组启动的前一 瞬间 进排气风闸自动打开 当机组停机时 随着燃料供给的关断 进排 气风闸也将关闭 柴油机排出的废气是通过与增压器相连的排气膨胀节 排气集管 位 于罩壳顶部水平布置的排气消音器以及排气总管被引出室外排放 在罩壳左面墙壁靠近排气百叶窗处 布置了一组供机组启动用的碱性 镍镉蓄电池 容量能保证在不补充充电的情况下可连续 6 次启动发动机 充电器位于罩壳右面墙壁处 利用主电源可对蓄电池进行充电 在罩壳的 右面墙壁处还布置了一套液压启动装置 其蓄能瓶的能力在不补充能量的 基础下能连续启动 3 次应急机组 注 以上章节所说的方向均以自发电机端向机首方向视为准 注 以上章节所说的方向均以自发电机端向机首方向视为准 发电机组所用的日用燃油箱布置在罩壳的底部 日用燃油箱中的污油 水排放经专用管线进入平台的开式排放系统中 罩壳内有完整的紫外线火灾探测系统 ULTRA VIOLET FIRE DETECTORS 及 CO2自动 手动灭火系统 在罩壳外壁上 装有一个 CO2控制 盘和一个 CO2手动释放手柄盒 正常情况下 UV 探测器探测的信号会发送 至中控 当出现火灾时 CO2控制盘发出自动灭火信号 该信号也会传送至 中控 该盘会首先发出声 光报警 同时向机组及进 排气百叶窗发出应 急关断信号 在 30 秒后释放 CO2 也可从 CO2控制盘或手动释放手柄盒上 手动释放 CO2 该手动释放信号会发送至 CO2控制盘 由该盘执行 5 3 2 主要技术参数主要技术参数 应急发电机组的主要技术参数见表 5 3 1 表 5 3 1 应急发电机组主要技术参数表 名称CEP 应急发电机组CHX 应急发电机组 设备编号CEP X 7120CHX WHPA X 7220 机组型号CAT 3512BCAT 3508B 发电机型号SR4BSR4B 机组额定功率 kW 975630 额定电压 V 400400 额定转速 RPM 15001500 频率 Hz 5050 气缸排列600 V 形600 V 形 气缸数128 缸径 x 冲程 mm 170 x190170 x190 气缸总容积 L51 834 5 转向 从飞轮端看 逆时针逆时针 压缩比14 114 1 进气滤清器最大允 许压降 清洁状态 kPa 2 52 5 进气滤清器最大允 许压降 污染状态 kPa 6 26 2 冷却水量 L289 3102 7 冷却水温度 82 9982 99 最大允许的排烟背 压 kPa 6 76 7 燃油输送泵最大流 量 L h 12601260 燃油供油管线最大 允许压降 kPa 3030 燃油回油管线最大 允许压降 kPa 2727 燃油正常压力 清 洁系统 kPag 415425 滑油管汇额定压力 kPag 379 448379 448 怠速时 滑油低压 报警 关断设定值 kPag 155 121155 121 高油温报警关断 滑油冷却器入口 115115 高油温报警关断 滑油冷却器出口 104104 高油温预报警 滑 油冷却器出口 9999 起动所需的最小曲 轴转速 RPM 120120 机组起动的最低环 境温度 无辅助设 施 1010 缸套水泵转速 RPM 20002000 5 3 3 系统介绍系统介绍 以下介绍是以 CEP 平台的应急机为例的 CHX 平台的与此相同 5 3 3 1燃油系统燃油系统 如图 5 3 3 所示 来自日用燃油箱出口的燃油通过机器外部的连接管线 接至油水分离器中进行油水分离 然后进入燃油泵 经泵增压后 进入燃 油滤器中进行精滤 然后借助管线送至燃油分配单元 进入燃油分配单元 的输油管线上装有止回阀 防止燃油通过燃油泵回流 燃油在燃油分配单 元分成左右两路供油管路分别供给左右两侧气缸的燃油管 然后通过位于 气缸内的输油管送至左右气缸内的喷油器中 进入到腔内的燃油只有部分 被用来往气缸中喷射 参与燃烧 而其余的燃油通过回流管与机器外部的 回流管相连接 送回日用油箱中 回流管上装有止回阀 不参与燃烧的油 环绕喷油器流动 有助于处在高温区的喷油器冷却 5 3 3 2滑油系统滑油系统 如图 5 3 45 3 4 所示 来自发动机油盘中的滑油在滑油泵的作用下 经滤网 从吸入管进入到滑油泵体中 经过滑油泵增压后的滑油被输送到一只带翅 片的滑油冷却器内进行冷却 滑油泵的出口装有安全阀 防止滑油压力过 大 冷却后的滑油流入发动机前端水平放置的滑油滤器 经过过滤的滑油 从滑油滤器流出后通过主油道 外侧活塞冷却油道 凸轮轴油道等进入到 发动机的各个部分 最后进入涡轮增压器 对涡轮增压器进行润滑冷却 完成了上述所有部位的润滑与冷却之后的滑油 最后依靠重力返回到发动机 的油盘中 这样便完成了一个完整的润滑 含冷却 循环过程 厂家建议滑油 采用 SAE 15W 40 柴油机机油 5 3 3 3冷却系统冷却系统 散热器分为两部分 有两路水循环系统 如图 5 3 5 所示 一路来自发 动机前端散热器中的冷却水 被冷却后的 借助一根外接管被引至进入由发 动机驱动的水泵中 通过水泵增压后的冷却水离开泵的出口后进入滑油冷却 器 将具有较高温度的滑油进行冷却 冷却水管路上设有旁通管线 由调 温器控制旁通管线的开启度 以控制旁通冷却水的流量 调温器的开度是 随着完成了对发动机进行冷却任务的冷却水的温度高或低而变化的 它的 初始开启点的温度值是在发动机出厂前预先调定好的 一般情况下用户最 好不要随意去变动 一路 SCAC 冷却水循环用于冷却涡轮增压空气 一般情况下发动机不采用纯净的淡水作为冷却液 推荐使用卡特彼勒专 用冷却液 5 3 3 4起动系统起动系统 机组配有 2 套起动装置 蓄电池起动装置和液压起动装置 启动方式为 电启动和液压启动 蓄电池启动装置主要包括 一组镍镉碱性蓄电池 一组充电器 电池容 量能保证在不充电的情况下 启动机组 6 次 液压起动装置主要包括 1 个液压油箱 电动 手动 机带液压油泵各 1 个 1 套阀组 1 组蓄能器 它的原理见附图 3 5 6 推荐使用壳牌液压油 SHELL Tellus T15 TSL Pow er Systems 图5 3 3 975kW应急发电机组燃油系统P f 灯 灯 发动机滑油压力低于设定值时 g 灯 灯 冷却液温度高于设定值时 h 灯 灯 冷却液温度低于设定值时 i 灯 灯 冷却液液位低时 j 灯 灯 日用燃油罐内液位低时 液晶显示屏上有以下显示 一行数字显示区 共可显示 6 位数字 内有 2 个小数点 它可以显示以下数据 机组负荷 LOAD 该项只在液晶屏上有 显示 燃油耗量 FUEL CONSUMPTION 该项只在液晶屏上有 显示 其它各仪表盘的读数 具体为 总燃油用量 机油压力 制冷剂温度 系统电压 燃油压力 RH LH 排烟温度 RH LH 空气进气压降 燃油滤器压差 机油滤器压差 空气增压器进 口压力 后冷器冷却剂的温度 空气进气温度 机油温度 9 个通用计量单位 一个 X10 的符号 在特殊情况下 可以选用 一个计时器 可以显示发动机运行总小时数 此外 仪表控制盘上有一个开关 可以打开或关闭该显示 屏 2 仪表盘 3 仪表盘 4 用启动辅助剂 旋钮 STARTING AID 5 屏幕内容选择用的滚动旋钮 SCROLL 6 清屏 操作模式选择旋钮及显示 CLEAR MODE 7 排烟温度与空气进气压降的左 右汇管选择旋钮 LH RH 8 发动机应急关断按钮 EMERGENCY STOP BUTTON 9 报警器 ACTION ALARM 及其消声按钮 ALARM SILENCER 10 手动起动 自动 停止复位 缓冷停车选择开关 AUTO MAN START COOLDOWN STOP OFF RESET 5 3 4 2 遥控控制盘遥控控制盘 遥控控制盘装在应急开关间 可以直接在该盘上进行机组的所有操作 它有以下主要功能 发电机运行参数显示 发动机与发电机运行监测及报 警 操作选择开关 其它状态显示 按钮 报警器 更详细的描述请查阅 本手册电气部分 5 3 5 操作操作 5 3 5 1 起动前的检查起动前的检查 传动轴处的防护罩应安装完好 应将放在机器上的工具或其它零散物件移走 罩壳内各设施安装 联结 正确 罩壳内应整洁 绝对不能有易燃品 检查柴油 滑油 冷却水是否充足 所有阀门处于操作位置 检查起动系统 蓄电池容量 液压油箱油量 氮气压力是否满足要求 管路及电气接线应正确 检查仪表气的供应是否满足要求 检查机组接地是否正常 检查遥控控制盘和现场仪表控制盘上的各种仪表和显示装置正常 开关 指示灯 按钮等完好 各种保护装置 报警装置 关断装置完好 检查发电机轴承润滑情况 当环境温度低于 10 时 准备好起动液 5 3 5 2 起停操作起停操作 当平台正常运行时 该机组的操作应置于自动位置 应急发电机组初 次起动或临时使用 可从遥控控制盘和现场仪表控制盘上手动起停 1 自动起停 把现场仪表控制盘及遥控控制盘上的发动机操作选择开关旋至 AUTO 自动 这种情况下 当平台主电网失电时 机组会自动起动 并带载 2 手动起停 把控制盘上发动机操作选择开关旋至 MAN START 手动起动 此时 发动机开始盘车 为了暖机 发动机怠速 2 到 3 分钟 之后升速到 额定转速 检查各仪表的显示 加载前 发动机转速应在规定的范围 并 视需要调整电压和频率 停机前 先卸载 断开主断路开关 将发动机操作选择开关旋至 COOLDOWN STOP 缓冷停车 也可高速怠速 5 分钟后 直接按 下 STOP 停车 旋钮 最后将该开关旋至 OFF RESET 注意 在 30 秒内如果发动机没起来 应松开起动旋钮 等待 2 分钟后 再起动 以使起动马达冷却下来 3 应急停车 当需要应急停车时 只需将 EMERGENCY STOP 应急停车 按钮推进去就行 它会切断机组的供油路 复位时顺时针转动该按钮直到 OUT 位置 同时将发动机选择开关旋至 OFF RESET 停车 复位 5 3 5 3 运行检查运行检查 机组在运行过程中 定时检查运行参数 巡视机组情况 当出现特殊的 振动 噪声 温升或泄漏时 要及时停机 5 3 6 维护保养维护保养 除以下各项之外 还可根据供货商的建议灵活处理 日常检查 空气启动马达的润滑器内的油位 起动空气系统内的水及杂质 冷却液液位 驱动设备 空气粗滤器 细滤器 滑油滤器压差 滑油液位 燃油滤器压差 燃油罐内的水及杂质 仪表控制盘 运行 250 小时后检查 发电机和风扇的皮带 电池电解液液位 冷却液品质 机油品质 风扇轴承的润滑情况 各软管 运行 500 小时后检查 气阀阀门间隙 喷油器 机油及机油滤器 磁性拾音器 运行 1000 小时后检查 冷却液品质 发动机的清洁情况 曲轴箱呼吸器 机油及液器 发动机的保护袋置 燃油粗滤器及细滤器 运行 2000 小时后检查 发动机安装状况 发动机气阀 喷油器 涡轮增压器 磁性拾音器 运行 6000 小时 或 6 年 后检查 发电机 冷却液 冷却水温度调节器 起动马达 各泵 运行 7500 小时到 11000 小时后 大修 此外 还应定期检查罩壳内各辅助设施 包括火灾探测及灭火系统 的 功能 5 3 7 常见故障及解决办法常见故障及解决办法 本节列出了发电机组及其辅助设施可能发生的一些常见故障以及排除 方法 供操作 维修人员参考 如在操作和维修中 遇到无法解决的问题 建议与供货商取得联系 以 便获得帮助 常见故障可能原因解决办法 1 启动开关置于启动位置发 动机不转动 1 蓄电池输出电压太低 2 线路或开关有故障 3 启动电动机电磁线圈有故 障 4 启动电动机有故障 5 预润滑油泵的开关失灵 6 预润滑油泵故障 7 发动机内部故障 阻碍曲轴 转动 1 检查蓄电池的完好性 必 要时给它充电或更换它 2 修理 必要时更换 3 安装新的电磁线圈 4 检修 必要时更新 5 更换 6 检修 更换有故障的零 部件 7 脱开驱动设备后 曲轴仍 不能转动 便拆卸喷油器 在 转动曲轴的同时检查是否 有燃油喷入气缸中 假如往 气缸中供油不成问题 就必 须拆卸发动机 检查是否存 在轴承卡住 活塞卡住或活 塞损坏等 2 发动机不能启动1 燃油滤器阻塞 2 燃油管路阻塞或破裂 3 燃油压力太低 1 清洗滤芯或更换滤芯 2 清洗或更换新的管路 3 在启动转速下 燃油输送 泵的排出压力最小必须为 4 无燃油喷入气缸 5 柴油品质太差 6 喷油正时不正确 20 KPA 如低于此值 需要 换或清洗滤器的滤芯 另 外 检查一下燃油系统中 是否存在空气 尚若燃油 压力仍偏低 应检查燃油 控制阀和输送泵的动作和 运行是否正常 4 往日用柴油箱中添加柴油 5 更换品质好的柴油 同时 要清洗滤器 将管路中的存 油排除干净 6 重新调整喷油正时 3 启动马达不转动 1 启动蓄电池电压太低 2 线路或开关有故障 3 启动马达电磁线圈故障 1 检查蓄电池的完好性 必 要时给蓄电池充电或更换 蓄电池 2 修理 必要时更换 3 更换新的电磁线圈 4 发动机点不着火或运行不 稳定 1 燃油压力低 2 燃油供给总管与气缸头之 间的燃油管线漏泄或破裂 3 燃油喷油正时不对 1 检查日用柴油箱和发动机 燃油输送泵间的管线有否 阻塞或损坏 系统中是否有 空气 燃料控制阀是否被粘 连 卡住或损坏 检查燃油 输送泵的出口压力是否满 足要求等 2 用新的管子更换 3 重新调整喷油正时 5 机组输出功率不足 1 燃油品质差 1 更换满足要求的柴油 并 对燃油管线 滤器等进行 2 燃油压力太低 3 进气系统漏气 4 调速器联动装置传动故障 5 气阀间隙不对 6 喷油正时不对 冲洗 2 见第 4 条有关说明 3 检查空气进气总管中的气 压 查找空气过滤器有否阻 塞 4 调节联动装置 使其达到 全行程 并应活动自如 若其 零件有故障 应换新的 5 查新调整 6 调整喷油正时 6 发动机在低速时熄火 1 燃油压力太低 2 机组怠速太低 3 调整器低转速时不稳定 1 见第 4 条有关说明 2 按要求的怠速对调速器进 行调节 3 对调速器进行调整 增大 低转速时的稳定性 7 机组的转速突然变化 1 调速器执行机构的传动装 置故障 2 喷油器的故障 1 调节联动装置 使其达以 全行程 并应活动自如 无卡 阻现象 如有零件损坏应更 换 2 检查喷油器的喷油 雾化 情况 必要时应更换 8 发动机出现爆燃噪声 1 燃油品质差 2 喷油正时不当 1 更换合格的柴油 并对燃 油管线及滤器进行清洗 2 重新调整喷油正时 9 气阀组件中有杂音 1 气阀弹簧断裂 2 润滑不足 1 更换损坏了的零件 2 检查气阀部件中的润滑情 况 机组在额定转速下运行 时 必须有大量滑油流出 只 有在低速时才允许有小流 量的滑油 此外 油道应 清洁 特别是通往气缸头 3 气阀的阀桥磨损了 4 气阀间隙太大 处 3 更换阀桥 必要时进行调 节 4 调整到正确数值 10 气阀组件有敲击声 1 气阀弹簧断裂 2 凸轮轴断裂 1 更换损坏了的零件 2 更换损坏了的机件 11 气阀冲击太大 1 润滑油不足 2 气阀摇臂与气阀桥接触的 挤压面被磨损 3 气阀杆的顶端被磨损 4 推杆被磨损 5 气阀挺柱被磨损 6 阀桥被磨损 7 凸轮磨损 1 见第 9 条相关说明 2 如磨损太大 应安装新的 机件或摆臂 并调整气阀 间隙 3 如磨损太大 应安装新的 气阀 并调节气阀间隙 4 如磨损太大 应换新的推 杆 并调节气阀间隙 5 如磨损太大 应换新的挺 柱 并调节气阀间隙 6 必要时进行调整或更换 7 调整气阀挺柱间隙 并调 节气阀间隙 12 气阀间隙太大或太小 气阀座或阀面磨损 修理气缸头 调整气阀间 隙 13 阀的转圈或气阀弹簧的 卡环松动 1 卡环断裂 2 气阀弹簧继裂 3 气阀断裂 1 应更换 2 安装新的气阀弹簧 3 更换该气阀和其它损坏零 件 14 发动机出现异常噪声 1 连杆轴承故障 2 传动齿轮损坏 3 辅助传动装置故障 1 检查连杆轴承和相应的曲 柄轴颈 需要时修理或更换 2 检修 必要时换新 3 检修 必要时换新 15 发动机振动太大 1 扭转振动减振器或皮带轮 松动 2 扭振减振器已损坏 3 发动机与发电机之间的支 撑松动 磨损或损坏 4 发动机与发电机的轴线不 对中 5 机组的底座减振器之弹簧 损坏或水平方向的限距不对 6 发动机不点火或运行不稳 定 1 检查扭振减振器和皮带论 是否松动 损坏 拧紧减 振器的固紧螺栓和螺帽 若减振器或皮带轮的螺孔 已损坏 应更换新的皮带 轮或减振器 2 安装新的减振器 3 拧紧它们的机脚紧固栓和 螺帽 如已磨损或损坏 应更换 4 检查或调整两者的轴系对 中情况 5 若减振器弹簧已损坏 应 更换 若水平方向的限距 不正确应重新调整 6 按第 4 条意见处理 16 发动机排烟过浓 白烟 或黑烟 1 发动机中滑滑量过多 2 发动机不点火或运行不稳 定 3 喷油正时不当 4 气阀阀座磨损 5 活塞环磨损 6 增压器的油封损坏 1 减少过多的滑油 查找过 多油量的来源 保持规定 的滑油液位 2 见第 4 条处理措施 3 调整喷油正时 4 修理气缸头阀座 5 更换新的活塞环 6 检查进气总管是否有滑油 如有应修理增压器 17 排烟中出现过量的滑油 1 气阀组件中滑油太多 2 气阀导管已磨损 1 检查摇臂轴端的塞子是否 在位 2 需要时对气缸头进行修理 3 活塞环已磨损 3 检查磨损情况 必要时更 换 18 发动机消耗的滑油量过 多 1 发动机中滑油量过多 2 滑油漏泄 3 滑油温度太高 4 气阀组件滑油过多 5 活塞环磨损过量 1 去掉多余的滑油 查找出 多余滑油的来源 保持规定 的滑油液位 2 查找漏油部位 必要时进 行修理 检查曲轴箱呼吸器