CAT发电机.doc

天然气发电机 4.1 天然气发电机组系统组成和简介 (1) 天然气发电机组构造简图： 1 控制屏 2输出断路器 3电池充电器 4补油器 5曲轴箱呼吸气 6油尺 7油过滤器 8散热器 9吊装孔 10空气过滤器 11电池 12排气管 13放水孔 14排油孔 15压力调节器 16启动马达 17发电机 (2) 系统构成介绍： 空气进气系统： 此发电机组采用自然吸气方式，无增压器。进气系统主要由空气滤清器及其阻塞指示器组成。阻塞指示器组装在空滤器的外壳上，当滤芯或进气口阻塞时，指示器会出现红色，应清洁滤芯或更换。滤芯过脏会导致发动机进气不足，而使发动机功率下降。 冷却系统 1、3、4、7管子 2机体 5温度调节器 6冷却系统主要由发动机冷却水泵 8机油冷却器 冷却系统主要由发动机冷却水泵，机油冷却器8，温度调节器5，水管1、3、4、7及外围冷却部件散热器及冷却风扇组成。如上图所示。 机油在发动机运行中用于冷却及润滑发动机的部件，如果没有冷却，发动机的机油温度会很快超过130度，机油很快会变质，而使发动机损害。水泵用于冷却系统中冷却水的循环，机油冷却器用于冷却发动机的润滑油。 发动机温度调节器用于控制发动机的冷却水温度，温度过高，会造成发动机的损害，温度低会使发动机热效率很低，燃气消耗量大大增加。发动机的正常工作温度应在85-95度，当发动机刚刚起动工作时，冷却水温度低，温度调节器会控制发动机的冷却水通过水泵在发动机内部做小循环，这样使发动机在很短的时间内达到工作温度，当发动机温度高时，温度调节器的出口打开，发动机冷却水进入散热器，经过冷却后再由水泵送入发动机的缸体中，形成闭式循环冷却系统。 发动机冷却水应使用防冻液，防冻液本身既防冻，也可防止发动机的锈蚀，同时也可润滑水泵的叶片，但发动机的防冻液不能使用不同的牌号及型号，否则可能会发生化学反应，造成发动机零部件的的腐蚀。 为了使发动机能马上加载进入正常工作，发动机的水加热器应保持供电，使发动机处于暖机状态。加热器上有温控阀及温度设定旋钮，当温度达到设定值时，加热器会自动断电。 排气系统 排气系统由排气管，排气波纹管及排气消声器组成，排气管为水冷式，排气消声器用于降低发动机的排气噪声，发动机的排气温度在600-650度左右，经过水冷式排气管后温度降低到400-450度。由于表面温度高，通常情况下，排气管及消声器等应用隔热材料包裹，当操作及保养时，尽量避免与高温部件接触。 燃气系统 燃气系统主要由减压稳压阀，电磁关断阀，燃气压力调节阀及燃气-空气混合器组成。 1燃气监测口 2混合器调节螺钉 3燃气压力调节阀 1燃气稳压阀 2平衡管 3混合器 4空气过滤器 5涡轮增压器 6燃气储罐 7调速器执行器 8混合气汇管 9混合气支管 10发动机缸体 11压力平衡阀 12废气汇管 稳压阀把300KPa（3公斤）压力减至30KPa（0.3公斤），上图为经过稳压阀的燃气，1为调节阀，2为平衡管，根据吸进空气的压力来控制燃气压力，达到合适的空气/燃气的混合比，混合器用于空气及燃气的均匀混合，在混合器上有混合器调节螺钉，与压力调节阀配合进一步调节燃气的进气量。电磁关断阀连接在压力调节阀的前面，当发动机起动时，控制盘控制电磁关断阀通电打开阀门，使燃气进入系统中。停车时，电磁阀断电，关断燃气。 调速系统 调速系统主要由安装在控制盘内的电子调速器，及上图所示的7-执行器、1-油门及发动机速度传感器组成。 发动机的转速由电子调速器设定，即1500转/分钟，通过检测发动机速度传感器的信号来控制油门的开度，当发动机的负载增加时，增大油门开度，反之减小。 发电机组的控制盘上有速度调节旋钮，用于手动调节发动机的转速。 润滑系统 润滑系统主要由机油泵，机油滤清器，机油盘及机油冷却器组成，通过润滑油路对发动机的曲轴，连杆，活塞，活塞环及传动机构进行润滑及冷却。 1润滑油过滤器 2润滑油冷却器 3、4管子 5油尺 6润滑油盘 7放油口 上图中，1 为机油滤芯，6为机油盘，2为机油冷却器，机油泵在油盘内，机油泵由曲轴通过齿轮带动，机油通过机油泵进入机油滤芯，机油温度调节器位于冷却器的前面，当机油温度高时，机油通过冷却器进行冷却后，进入主油路，温度低时，直接进入 曲轴箱呼吸器主油路。 发动机正常工作时，机油压力为 300KPa-500KPa（3-5 公斤），机油应根据发动机操 作保养手册要求选用，正常为250工作小时更换机油及滤芯，备用机组如1年的工作时间小于250小时，应每年更换1次，以防机油变质。 不同的机油不能混合，否则会导致机油变质，造成发动机的损坏。曲轴箱呼吸器用于排出曲轴箱内通过活塞环的窜气，如阻塞，会导致曲轴箱内压力 过高而发生爆炸等事故，造成发动机的损坏。所以应250小时或每年清洗一次。 点火系统 点火系统由点火信号发生器及点火模块，点火高压线圈及火花塞组成点火信号发生器产生点火信号并传给点火模块，经过模块处理后输出给点火高压线圈，点火线圈的高压在火花塞的两极间跳火，点燃汽缸内的混合气。点火系统的高压通常大于10000伏，使得空气/燃气在一定的混合比时，能够被点 燃。 发动机工作时，尽量不要接触其高压部分，尽管点火能量很低，但高压会对人体如 眼睛 ，耳朵等等造成伤害。 充电及起动系统 由于此发电机组使用24V 直流电源起动马达及控制盘，所以，机组配备了蓄电池及电池充电系统，当机组起动工作时，有发动机用皮带驱动的24V直流充电发电机给电池充电。当发电机组处于停车备用状态时，控制盘内有24V5A/220VAC 充电器给电池充电，充电器外接220V交流电输入，当发电机组起动后，此220V输入被自动切断。 马达的起动电流大于300安培，手动起动时，起动时间每次不超过30秒，并在 2 分钟之后再进行第二次起动。在自动状态时，起动及间隔时间及起动次数可由控制盘设定。当在设定的时间及次数时不能起动，控制盘会发出报警信号。 要定期检查蓄电池的电解液，并及时补充。 发电机 发电机为400V 50Hz 3 相自激式，单轴承发电机。发电机的轴承需每年或 1000 小 时加注1次润滑脂（黄油）。型号请参考保养手册。发动机的机构如下图：1 母排，2定子，3转子，6为激磁线圈，7轴承 注意：检查发动机及内部时，一定要关断发电机组并关断蓄电池开关。 控制盘 控制盘是发电机组的核心控制，提供发电机组的各种保护： 发动机水温高、发动机油压低、超速（飞车）保护、发动机冷却液位低保护、发电 机欠频/过频保护、发电机欠压/过压保护、发电机单相及总过流保护、过载保护。 控制盘如下图： 1为显示及监控模块，上边的液晶屏显示发电机参数，下边显示发电机参数。 5为报警模块，对机组的各个报警提供指示。 中间为控制面板，其中（7、10）可以调节发电机的电压及发动机的转速。 8为面板指示灯开关9为紧急停车按钮，3为发电机组控制开关。 详见下图： 4.2 天然气发电机调试运行 4.2.1 运行前需具备条件 （1）发电机组接地电阻检查测试合格； （2）工作场地具备防火、防爆、防滑及足够的照明和良好的通风； （3）消防器材按规定配备到位； （4）消防道路畅通无阻。 4.2.2 运行前设备检查 （1）检查燃料气气质，打开发电机的燃料气供给调压箱，检查并调整调压出口压力（30KPa），使其符合发电机的要求，检查并处理各连接处、各阀门是否有燃气泄漏； （2）检查发电机组各连接处螺栓、接头、软连接管是否有松动、液体泄漏现象，发现问题立即进行紧固； （3）检查发电机组上有无遗漏的工具，导体和杂物； （4）检查发电机组冷却液液位是否保持在加注口的底部； （5）检查润滑油牌号和实际质量，检查润滑油位是否保持在油标尺的ADD与FULL的中间位置，如不符合要对润滑油加以补充； （6）检查旁路充电系统、排烟系统和供配电系统，废气喉包是否包有隔热纤维布、消音器安装稳固； （7）检查电源电压合适，发电机组接地良好、电池电压和电池电解液位正确，各种电气接线正确，电缆接线可靠良好； （8）将发电机负载断路器置于断开状态； （9）闭合发电机充电电瓶开关、空间加热器开关和水套水加热器开关。 4.2.3 发电机的投运 （1）就地手动启动 将发动机控制开关ESC放在人工启动“MAN.START” 或者放在就地位置“LOCAL”位置，启动开关钥匙转至“START”位置约10秒左右，发动机应启动。每次启动不能超过30秒钟，两次启动间隔至少2分钟； 发动机空载运转35分钟，直至所有系统达到工作温度前，使发动机在低负荷运转。升温期间检查所有仪表； 发动机启动后，润滑油压力在15秒内升高。如果在15秒内无油压或未达到规定压力值时，立即停止发动机运转，查明原因排除故障。 （2）温度低于16的启动 当环境温度低于16时，启动发动机前使用缸套水加热器和润滑油加热器，并手动摇转发动机，待加热指示灯熄灭温度高于16时启动发动机。必要时按下辅助开关“SAS”到开位置，向发动机气缸喷入一定量的乙醚，然后松开，以便于启动发动机。 禁止在不摇转发动机的情况下直接接通辅助启动系统； 启动发动机后使发动机怠速运转35分钟，使发动机在低负荷运转。升温期间检查所有仪表； 发动机启动后，润滑油压力应在15秒内升高。如果在15秒内无油压或未达到规定压力值时，立即停止发动机，查明原因排除故障。 （3）自动启动 将发动机控制盘上的启动选择开关置于“AUTO”位置，当正常电力供给发生中断时，发电机组会在10秒内自动启动供电； 正常电力供给恢复后，自动转换屏会立即中止发电机供电，但发动机并不立即停止运行，以降低发动机温度，在315分钟内自动停机。 （3）发动机的停机 先打开主断路器，卸掉发动机负载。 让发动机低怠速运转5分钟左右使其降温。降温后，将启动开关转至“STOP”或“OFF”位置。 4.2.4 发电机的检查 （1）启动后的检查 发动机启动后应怠速运转进行发动机预热。预热期间发动机应空载运行，观察发动机各部位有无液体或气体泄漏；检查所有的仪表是否指示正常； 发动机预热至60、运行平稳正常后可加载发电机； 发动机运行时应注意观察仪表读数和记录数据，并与以前的数据比较以有效帮助发现问题。 （2）停机后的检查 检查曲轴箱油面，保持油面在机油标尺“ADD”和“FULL”两标记之间； 需要时进行小的调节，修好任何泄漏，紧固任何松动的螺栓； 检查计时器读数，执行应该进行的保养； 发动机冷却下来后，检查冷却液液面，保持冷却液系统液面距加注管13毫米处；在冬季应检测是否能适应环境温度。 （3） 发电机进行必要的保养。 4.2.5 发动机组常见故障及处理方法 发动机组常见故障及处理方法见下表 序号 故障现象 可能原因 处理方法 1 启动马达不工作 1、电池电压低。 2、电池接线接触不良。 3、控制器故障 4、启动马达开关不良 更换电池 重新接线 检查控制器 检查启动马达开关 2 启动速度太低 1、润滑油粘度不正确 2、电池电压低 3、气缸压缩力低 检查润滑油 更换电池 检查气缸及附件 3 发动机能被拖动但不能启动 1、ONOFF开关在断开位置或开关有故障。 2、燃料蝶阀或手动停机控制阀在关闭位置。 3、安全切断阀没有复位。 4、拖动转速不够。 5、燃料系统不工作。 6、进气不足或无进气。 将开关置于接通位置或更换有故障的开关。 将燃料蝶阀或手动停机控制阀置于全开位置。 复位安全切断阀。 提供启动气压力。 检查天然气压力调节装置。 检查进气系统 4 发动机动力不足 1、发动机调整不当 2、齿轮不正时 3、燃气不足 4、进气量不足 对发动机进行调整 调整正时齿轮 检查燃气系统 检查进气系统 5 发动机突然停机 1、燃料供应不足。 2、燃料控制机构松动。 3、润滑油压力低造成保护系统动作而停机。 4、冷却液温度高造成保护系统动作而停机。 5、点火系统故障。 检查天然气压力 重新调整燃料控制机构 检查润滑油系统和部件并消除引发原因 检查冷却系统及其部件并消除引发原因 根据需要进行修理或更换 6 用正常停机程序不能使发动机停车 1、开关失效 2、燃烧室过热，使天然气发动机类似柴油机工作 更换开关 试图停机之前，让发动机先冷却下来 7 发动机不能达到额定转速 1、发动机过载 2、燃料供应不足 3、进气节流 4、调速器调整不当 5、点火不正时 确定并消除过载原因 检查燃料供给系统，消除原因 重新调整 重新调整点火正时 8 振动大 1、基础螺栓松动或损坏 2、点火系统点火不正确引起气缸工作不平衡 更换螺栓，拧紧所有螺栓 检查点火系统 9 水套水温度高 1、冷却液液位低 2、节温器调节不正确 3、冷却系统有气泡 4、水泵皮带松 5、发动机过载 6、水泵或密封损坏 7、点火时间太迟添加冷却液 更换恒温器或恒温元件 从系统中排除气体 调整皮带松紧度 确定并消除发动机过载原因 更换或修理水泵 重新调整点火时间10 润滑油温度高 1、发动机过载 2、冷却不足 3、润滑油压力低 确定并整改过载原因 检查冷却系统 参看润滑油压力低的原因 11 润滑油压力低或压力脉动 1、润滑油不足 2、润滑油表管线堵塞或阀门切断 3、润滑油过滤器堵塞 4、润滑油压力调节阀设定太低 5、润滑油有泡沫 6、润滑油进口滤网堵塞 7、润滑油泵损坏 按需要加油 更换新管线或打开阀门 更换滤芯、清洗过滤器 重新调整润滑油调节器使润滑油压力在合适范围 检查是否有水漏入油中 拆卸并清洗滤网 修理或更换油泵 12 输出电压、频率不合适 发电机接线错误 重新接线 13 输出电压不稳 1、发电机负荷过大 2、发电机接线有问题 3、AVR自动调压