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天然气发动机缸温偏高原因分析与处理

浏览次数: 日期:2015年4月27日 11:33

天然气发动机缸温偏高原因分析与处理

张添栋,杨春社
    摘  要:本文对天然气发动机产生排气温度高的各种原因进行了分析,并提出解决措施。
    关键词:天然气发动机;排气温度;故障分析;措施
    中图分类号:U464.174    文献标识码:B
    我厂轻烃装置五台原料气压缩机组为美国某公司生产的16SGT/W74天然气发动机一压缩机组,机组在运行中经常出现发动机缸温整体或个别偏高的现象,直接影响着发动机的输出功率、气门和蜗轮增压器的使用寿命,以及发动机的安全运行。
    一、发动机缸温偏高的原因分析
    发动机排气温度高分为个别缸排气温度高和整体排气温度高两种情况。
    1.个别缸排气温度偏高
    (1)缸头排气门损坏或密封不严漏气。排气门或气门座损坏,或气门与气门座密封不好,都会使未燃烧的气体进入排气管内燃烧,造成排气温度偏高。
    (2)燃气门间隙调节不当。如果间隙太小,进入汽缸的燃气量就会增多,导致该发动机缸燃气量过剩,燃烧时间延长,使汽缸燃烧后的排气温度升局。
    (3)进排气门间隙调整不当。若进气门间隙太大,气门开度减小,则进入汽缸的空气量会减少,在燃气量不变的情况下,空气过量系数减小,相当于燃气量过剩,则排气温度升高。
    若排气门间隙太大,气门开度减小,则排气时间缩短,未排完的高温废气聚集在汽缸内,一方面严重影响了机组输出功率,另一方面也会导致排气温度升高。
    (4)测量温度的热电偶故障。测量温度的热电偶故障以及接线不好也会使排气温度偏高。
    2.发动机缸温整体偏高
    (1)点火控制系统故障。若磁电机或点火提前角控制器损坏,会导致点火顺序和点火时间紊乱,部分缸不工作或工作不正常,造成排气温度偏高。
    若点火提前角过小,点火延迟,燃烧过程滞后,造成燃烧不完全,一部分可燃气体随废气到了排气管,在排气管燃烧,也会导致发动机排气温度偏局。
    (2)空燃比控制系统故障。会使空燃比失调,造成汽缸排气温度偏高或偏低。
    (3)涡轮增压器故障。会使吸入的空气量不足,进入空气汇管的空气压力偏低,造成发动机排气温度偏高。
    (4)冷却系统故障。会使冷却水温升高,导致发动机排气温度偏高。
    (5)空气滤子堵塞。空气进气量不足,会使发动机排气温度偏高。
    (6)排气部分管阻。如果排气汇管有管阻,一方面直接使排气温度上升,另一方面也使涡轮增压器功率下降,导致进入发动机的空气量不足而使排气温度升高。
    (7)负荷过重。如果负荷变化过快或者过负荷,发动机排温也会偏高。
    (8)燃气组分变化。对于天然气发动机来说燃气组分对其排气温度有影响,一般情况下碳三以上重烃组分应低于3%,否则易造成爆燃敲缸和排气温度升高等现象。
    二、发动机排气温度高解决措施
    1.定期测量检查发动机汽缸缸压。汽缸压力是评定发动机汽缸、缸头等部分工作好坏的一项重要指标;汽缸压力如果低于1.0MPa,则表示活塞环、缸套或进排气门有问题,应检查缸套磨损、活塞环与环槽配合间隙以及气门与气门座的密封情况。
    2.准确调整燃气门间隙、进排气门间隙,使气门间隙符合设计要求,不能太大,也不能太小。
    3.准确调整点火提前角大小。停机时按照设计要求对点火提前角进行粗调,运转过程再根据发动机转速的高低和发动机排气温度的高低,对照设计要求,准确调定点火提前角。控制好排温。
    4.检查发动机空燃比是否正常。空燃比是天然气发动机中的一个重要参数,应经常检查。
    5.检查涡轮增压器。涡轮增压器运转情况可通过转速的变化来判断,另外通过进出涡轮增压器温度的变化以及增压端压力变化也可以判断其工作是否正常。
    6.检查冷却系统。检查水位是否足够,水泵运转、空冷器运转、水压等是否正常。
    7.检查燃气组分有无变化。检查燃气组分是否变化,碳三以上重烃组分含量是否过高。若重组分过浓,应检查工艺参数,并进行调节。
    8.定期清洁空气滤清器。
    9.控制好工艺运行参数,防止负荷过高和变化太快。
 

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