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柴油機(jī)為什么冒黑煙
柴油機(jī)在高負(fù)荷時(shí),排氣就容易冒黑煙。黑煙的生成過(guò)程,目前還不完全清楚,一般認(rèn)為當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷高時(shí),噴入燃燒室的燃料增多,燃燒室中的溫度又較高,加上柴油機(jī)混合氣形成不均勻的特點(diǎn),這樣就會(huì)造成燃燒室內(nèi)局部地區(qū)空氣不足的燃燒,燃料在高溫缺氧的情況下分解,聚合形成炭煙(炭黑)。
炭煙不是純粹的碳,而是一種聚合體,主要成分是碳(85%以上),但還含有少量的氧、河北滄州氫和灰分,并且其成分隨柴油機(jī)的負(fù)荷不同而有所改變。將黑煙通過(guò)過(guò)濾器把炭煙收集起來(lái)放在電子顯微鏡下觀察,可以看到大的炭煙粒子直徑在0.05μm左右。
柴油機(jī)中燃燒的高溫裂解反應(yīng)是不可避免的,特別是在空間混合燃燒的柴油機(jī)中,高溫的氣體包圍著液態(tài)的油滴,造成了進(jìn)行裂解反應(yīng)有利的條件,燃燒過(guò)程的高速攝影證實(shí),在上止點(diǎn)附近都會(huì)出現(xiàn)大量的黑煙,但在一般情況下,炭煙都能在隨后的燃燒中找到空氣而完全燃燒,使排氣無(wú)黑煙。
但是如果氣缸空氣不足,混合過(guò)程進(jìn)行緩慢,那么由于膨脹而使氣缸溫度下降,則碳不能燃燒而被聚合成炭煙。形成炭煙就使燃燒不完全,柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性下降,排溫升高,排氣冒黑煙,燃燒室表面積炭,并使負(fù)荷不能再行提高。
積炭還會(huì)引起活塞環(huán)或活塞卡住、河北滄州氣門(mén)咬死等故障。因此不允許柴油機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷的狀態(tài)下工作。
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柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)與運(yùn)行
①把燃油開(kāi)關(guān)設(shè)在“ON”位置,打開(kāi)油門(mén)。冷機(jī)啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉化油器阻風(fēng)門(mén)(停機(jī)不久的熱機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)可不關(guān)阻風(fēng)門(mén),以防燃油過(guò)多造成難以啟動(dòng));將化油器節(jié)氣門(mén)適當(dāng)關(guān)??;把柴油機(jī)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)置在"RUN”位置。
②人力啟動(dòng)方法:用左手固定機(jī)組,右手拉啟動(dòng)輪手柄,稍微拉動(dòng)拉繩,當(dāng)感到啟動(dòng)爪已經(jīng)旋出接觸到啟動(dòng)盤(pán)共同曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí),則用力向上快速拉動(dòng)啟動(dòng)輪手柄,正常情況下,即可將機(jī)組啟動(dòng)。
③電啟動(dòng)方法:將點(diǎn)火鑰匙轉(zhuǎn)至“電啟動(dòng)(START)”位置,即可啟動(dòng);啟動(dòng)成功后,松開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān),使其靠自身彈簧的彈力自動(dòng)回轉(zhuǎn)到“運(yùn)轉(zhuǎn)(RUN)”位置。但應(yīng)注意,啟動(dòng)電機(jī)每次運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間不宜超過(guò)10S,如一次啟動(dòng)不成功,應(yīng)間隔1min后再次啟動(dòng)。如連續(xù)三次啟動(dòng)不成功,應(yīng)檢查原因。
④機(jī)組啟動(dòng)后,使啟動(dòng)手柄借助回彈啟動(dòng)器自身的彈力自動(dòng)向收到啟動(dòng)盤(pán)上,不允許在機(jī)組工作時(shí)再拉啟動(dòng)輪,以防啟動(dòng)機(jī)構(gòu)損壞,機(jī)組啟動(dòng)后逐漸開(kāi)大阻風(fēng)門(mén),使柴油機(jī)在低速狀態(tài)下運(yùn)行2~3min,使?jié)櫥湍芫鶆虻夭荚诟髂Σ帘砻嫔稀?⑤使節(jié)氣門(mén)處在自由調(diào)整狀態(tài),機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)面板上自動(dòng)調(diào)壓旋鈕將電壓調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),將輸出開(kāi)關(guān)撥至“ON”位置,此時(shí)機(jī)組對(duì)外輸出供電。
⑥機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,一定要使用空氣弗列加濾清器;不準(zhǔn)亂動(dòng)機(jī)組上的各零部件,更不要在運(yùn)轉(zhuǎn)中擰下機(jī)油油標(biāo)尺檢查油位和添加燃油,以防產(chǎn)生意外事故。
⑦機(jī)組必須在通風(fēng)良好的條件下使用,防止廢氣排放不暢造成其工作條件惡化和操作人員廢氣中毒現(xiàn)象發(fā)生。
⑧停機(jī)。
機(jī)組需要停止工作時(shí),先卸去用電負(fù)荷,關(guān)閉控制箱輸出開(kāi)關(guān)、河北滄州附近使機(jī)組空載運(yùn)轉(zhuǎn)1~2min以適當(dāng)降低機(jī)組溫度,然后將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至“停機(jī)(OFF)”位置即可停止, 關(guān)閉油箱開(kāi)關(guān)。不允許帶負(fù)載停機(jī),否則會(huì)造成熱量集中,損傷柴油機(jī)。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組停機(jī)不久尚未完全冷卻時(shí),切記不能用手觸摸熱柴油機(jī)及消聲器部位,以防灼傷;熱機(jī)不能馬上包裝入箱,必須完全冷卻后收存,以免余熱釀成火災(zāi);不允許關(guān)阻風(fēng)門(mén)停機(jī),避免進(jìn)油過(guò)多,造成再次啟動(dòng)困難,或殘油積沉生垢結(jié)膠堵塞油路。
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發(fā)電機(jī)管理中的3個(gè)有用細(xì)節(jié)
故障背景:2017年5月20日該輪靠泊印度洋留尼旺島,鍋爐發(fā)生點(diǎn)火故障,于是發(fā)電機(jī)換用輕柴油。換油后不久,發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)上的燃油管有滴漏,當(dāng)時(shí)忙于處理鍋爐問(wèn)題,為減少柴油損失,當(dāng)即關(guān)閉了停車狀態(tài)的一號(hào)和三號(hào)發(fā)電機(jī)燃油進(jìn)出管路的相關(guān)閥門(mén)。
故障現(xiàn)象:第二天船舶離港時(shí),當(dāng)班輪機(jī)員凌晨4點(diǎn)打給我,說(shuō)一號(hào)發(fā)電機(jī)不能并車,三號(hào)發(fā)電機(jī)能并車但只能承擔(dān)150 KW,再加負(fù)荷就加不上去。我立即下機(jī)艙,檢查發(fā)電機(jī)相關(guān)情況,滑油、河北滄州同城冷卻水各項(xiàng)參數(shù)未見(jiàn)明顯異常。我嘗試向三號(hào)發(fā)電機(jī)手動(dòng)轉(zhuǎn)移負(fù)載,多次手動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)速器以增加燃油供油量,但負(fù)荷沒(méi)有變化。嘗試一號(hào)發(fā)電機(jī)并車,自動(dòng)與手動(dòng)并車都未成功,一號(hào)發(fā)電機(jī)顯示頻率過(guò)高。
打開(kāi)三號(hào)發(fā)電機(jī)保護(hù)蓋檢查高壓油泵,油泵齒條拉桿均能自由活動(dòng),油尺刻度指示在較大值,排除了油泵的問(wèn)題,再檢查相關(guān)管路,發(fā)現(xiàn)有個(gè)進(jìn)油閥處于關(guān)閉狀態(tài),當(dāng)即慢慢全開(kāi)燃油閥,三號(hào)發(fā)電機(jī)立即加載到500KW,負(fù)荷轉(zhuǎn)移正常。
注意力再轉(zhuǎn)向一號(hào)發(fā)電機(jī),發(fā)現(xiàn)一號(hào)發(fā)電機(jī)類似的進(jìn)油閥也未打開(kāi),當(dāng)即打開(kāi)進(jìn)油閥,并再次嘗試并車,但還是并車失敗。到港時(shí)一號(hào)發(fā)電機(jī)是正常使用的,頻率、河北滄州同城轉(zhuǎn)速,負(fù)荷的轉(zhuǎn)移各項(xiàng)指標(biāo)都正常,怎么突然就轉(zhuǎn)速過(guò)高了呢?
故障措施:三號(hào)發(fā)電機(jī)正常之后,我全部精力集中在一號(hào)發(fā)電機(jī)不能并車的問(wèn)題上,之前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)器出現(xiàn)過(guò)速度顯示的問(wèn)題,所以首先還是考慮轉(zhuǎn)速感應(yīng)器故障,懷疑有可能是感應(yīng)器臟了或者跟飛輪的間隙超標(biāo)。該發(fā)電機(jī)有兩個(gè)pick-up(轉(zhuǎn)速感應(yīng)器),一個(gè)用于機(jī)旁控制屏顯示,一個(gè)用于發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)。當(dāng)即取出兩個(gè)感應(yīng)器,其中一個(gè)確實(shí)臟了,擦拭干凈后,檢查了速度感應(yīng)器的阻值,確認(rèn)正常,重新裝回,調(diào)整好間隙,重新啟動(dòng)發(fā)電機(jī),轉(zhuǎn)速還是過(guò)高--950RPM。
排除了轉(zhuǎn)速感應(yīng)器的問(wèn)題,那么故障就應(yīng)該在機(jī)械部分。檢查高壓油泵,調(diào)節(jié)拉桿活動(dòng)正常;檢查調(diào)速器,該調(diào)速器品牌是Regulateurs Europa,型號(hào)1102V-4G-25R。發(fā)現(xiàn)調(diào)速器上的手動(dòng)速度調(diào)節(jié)旋鈕卡住了,很難轉(zhuǎn)動(dòng),聯(lián)想到二管輪的交接班記錄,提示該調(diào)速器的同步馬達(dá)(下圖中的021)不是原裝備件,當(dāng)時(shí)由于缺少原裝備件,用的是上個(gè)管理公司遺留下來(lái)的其他制造商備件。拆下同步馬達(dá),與近期在新加坡剛接收到的原裝備件對(duì)比,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)同步馬達(dá)參數(shù)不一致:非原裝備件,制造商Woodward,電壓24V,轉(zhuǎn)速2000 RPM,功率5瓦;原裝備件,制造商Groschopp,電壓24V ,轉(zhuǎn)速2700RPM,功率2瓦,電流0.25A。進(jìn)一步拆開(kāi)非原裝同步馬達(dá),發(fā)現(xiàn)馬達(dá)的塑料齒輪磨損,不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
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啟動(dòng)發(fā)電機(jī)之前,一定要檢查相關(guān)管路系統(tǒng),之前做出過(guò)狀態(tài)改變的相關(guān)閥門(mén),一定要及時(shí)設(shè)置好。交接班工作一定要交接清楚,不能有遺漏;
該事件的起因在于啟動(dòng)發(fā)電機(jī)之前沒(méi)有將關(guān)閉的燃油閥打開(kāi),該輪經(jīng)過(guò)幾任管理公司管理,燃油管路的閥門(mén)老化,在全關(guān)時(shí)仍然存在些許燃油泄漏,造成一號(hào)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)時(shí),能正常啟動(dòng),調(diào)速器在燃油量不足的情況下加大油門(mén)以保持額定轉(zhuǎn)速,但同步馬達(dá)因?yàn)檎{(diào)速器不正常動(dòng)作導(dǎo)致里面的齒輪損壞,造成了同步馬達(dá)卡死,以至于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到950RPM 后不能減速。這一點(diǎn)在發(fā)電機(jī)的管理工作中一定要考慮到;
不同管理公司的備件采購(gòu)?fù)緩讲灰粯?,存在大量第三方生產(chǎn)的備件,與原廠備件相比,有些參數(shù)都不一致,有些即使銘牌上參數(shù)一致,但物理尺寸卻不一致。這給輪機(jī)員維護(hù)保養(yǎng)時(shí)帶來(lái)了諸多不便。主管輪機(jī)員在接受備件時(shí)一定要仔細(xì)核對(duì),避免到使用時(shí)陷入被動(dòng);即使是原裝件,電器要考慮正負(fù)極性,機(jī)械要考慮左旋右旋。



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