高原柴油发电机运行故障分析及处理方法

李洪栋

摘要：重点分析探究柴油发电机不能正常启动、无法预热、启动运行冒烟、排气管振动断裂、水温过高等故障问题的原因及处理方法。

Abstract： Focus on analyzing and exploring the causes and treatment methods of malfunctions such as diesel generators failing to start normally， failing to warm up， starting to run smoke， exhaust pipe vibration and fracture， and excessive water temperature.

关键词：高原地区;柴油发电机;运行故障;故障处理

Key words： plateau area;diesel generator;operation failure;failure handling

中图分类号：TK428                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）06-0129-02

0  引言

柴油发电机是一种广泛应用于生产和生活中的小型发电设备，整套机组通常由柴油机、控制箱、发电机、保护装置、燃油箱、蓄电瓶及应急柜等部件组成，可应用于家庭、办公室及大中小企业日常发电中，有良好的应用价值[1]。在高原地区因为受到环境因素的影响，导致柴油发电机运行过程中极易出现各类的故障问题，导致性能和可靠性大大降低。比如当柴油发电机受到高原特殊环境影响时，其机组功率会下降，柴油耗油量会增加，热负荷随之上升，继而对柴油发电机的电气参数产生较大的影响。再比如当柴油发电机动力性能下降时，在使用过程中会出现负荷能力下降的问题，导致设备供电能力不足，无法实现预期的生产能力。总的来说，高原地区工作的柴油发电机运行过程中所出现的故障问题主要包括无法正常启动、无法预热、启动运行冒烟、排气管振动断裂、水温过高，每一种故障问题均会对柴油发电机的有效运行和安全使用产生影响，积极做好这些故障问题的排查和处理工作尤为关键，必须予以充分的重视。

1  柴油发电机不能正常启动的原因与处理方法

无法正常启动是柴油发电机在高原地区经常出现的一类故障问题，其发生原因较为复杂，需要做好针对性处理。就柴油发电机的特点来说，其与汽油发电机有很大的不同，要实现正常运行的目的必须同时满足两方面的条件，一是按照设计要求顺利喷入足够的雾化柴油至燃烧室内;二是燃烧室内的压缩空气有足够的温度，可保证所喷入的雾化柴油可以顺利着火和爆发。但往往为充分满足这两方面的条件，柴油发电机在启动过程中必须有相当高的转速，且需要保证气缸内有较高的温度，在高原地区想满足这一目标有一定的难度。总的来说，柴油发电机在高原地区工作时不能正常启动的原因主要有以下几点：

①柴油系统运行存在故障：这一故障的直接表现有两种，一是工作人员在柴油发电机启动时发现燃烧室无法顺利着火，二是回油管中没有燃油回流。导致柴油系统运行故障的原因主要有三点，即：1）柴油机的燃油系统有空气进入;2）柴油机输油泵存在故障，无法实现持续供油的目的;3）柴油机的燃油管路存在杂质，导致堵塞。

针对柴油系统运行故障，在处理时可以从两方面着手，一方面工作人员可以对燃油管接头的连接情况做仔细的观察，检查燃油系统是否有空气进入;另一方面工作人员可以检查柴油机的管路运行情况，确认管路是否存在堵塞问题，及时对滤清器进行清洗和更换。除此之外，还需要检查柴油机输油泵和进油管路是否有堵塞问题。

②电启动系统故障：柴油发电机出现电启动系统故障的原因主要包括三点：一是电路接线有误或接线效果不佳;二是蓄电池没有电量;三是喷油泵的尺杆因为被卡住而无法动弹。

当出现电启动系统故障时，工作人员一方面可以及时检查柴油机的接线情况，并检查高压泵中的动作齿条，确保处于正常工作状态;另一方面检查蓄电池电量，可以更换蓄电池或在现有基础上再增加一个蓄电池。

③温度问题：柴油发电机温度问题是指加热器出现故障导致无法顺利完成升温，继而导致设备运行过程中的温度过低，无法顺利启动。一旦发现柴油发电机发生温度问题，则立即对加热器的交流输入端的连线和电压做细致的观察，若检查后发现均无异常情况存在则可以初步确认是加熱器损坏，此时需要尽快更换加热器。

④压缩冲程压力不足：导致柴油发电机出现压缩冲程压力不足的原因主要有两种，即气门漏气和活塞环磨损严重。在这一故障处理时工作人员可以先对气缸内的相关配件运行情况加以试验，根据试验结果来决定是否更换活塞环。

2  柴油发电机无法预热的原因与处理方法

柴油发电机无法预热会直接影响机组热备和应急启动，是一类较为常见的故障问题。高原地区在冬季时气温会降至零度以下，发动机水箱和内部的冷却液温度可以接近于环境温度。若柴油发电机在一周时间或更长时间内没有使用，则发动机内部的润滑油均会流至底部[2]。柴油发电机在没有润滑油的情况下启动时，会因为低温条件导致金属部件收缩，继而导致发动机的活塞和齿轮之间的间隙变小，从而导致摩擦力增加，无法启动预热的效果，柴油发电机自然无法顺利启动。

针对柴油发电机所发现的无法预热问题，工作人员可以先检查发电机的热元器件是否处于正常运行状态，为提升柴油发电机自身温度，可以考虑加装一套机油加热管和冷却水循环加热器。当冬季气温较低时工作人员可以将两个加热器调试，确保发动机温度始终保持在40℃左右，以此确保可以顺利完成柴油发电机的预热工作。

3  柴油发电机启动运行冒烟的原因与处理方法

高原地区的空气较为稀薄，氧气含量相对较低，柴油发电机在启动过程中排气管会出现浓浓的黑烟、白烟或蓝烟，且无法顺利完成点火。在柴油发电机运行过程中可以看到排气管的出口会有水滴流出，同时会伴有蓝白色的浓烟。

①启动时冒黑烟：黑烟多出现于油门加速和超荷载运转这两种情况下，属于一种未完全燃烧的产物。当柴油发电机处于大负荷运转时燃烧室内的温度会急剧升高，此时喷入的燃料较多，氧气含量无法满足燃料需求，继而导致燃料在高温缺氧的情况下生成黑烟。

针对出现黑烟的问题，可以重点从两方面来解决，一是将柴油发电机的启动负荷控制在正常范围内，同时调整喷油泵，确保可以均匀供油;二是在柴油发电机没有带负荷运行时，有次序的松开喷油器的高压油管接头，促使喷油器处于静止状态，此时便可以对排气颜色进行观察。若发现喷油机的运行状态正常，则当喷油器未喷油时柴油发电机的转速会大大降低;若发现喷油机的运行状态存在异常，喷油机未喷油时柴油发电机的转速并未发生明显的变化，且未排出黑烟，则可以更换喷油器。

②启动时冒白烟：冒白烟的情况在高原地区极易发生，原因在于柴油发电机在寒冷潮湿的环境中无法确保柴油充分蒸发和燃烧，此时未充分燃烧的柴油油滴会与水蒸气结合，继而随着废气排出。另外，柴油发电机冒白烟的原因与喷油器漏油、气缸垫损坏等因素有较大的关系。发现柴油发电机存在冒白烟的情况时，工作人员需要立即对相关的构件进行检查，包括油水分离器、喷油嘴和气缸垫。必要时可以调整柴油发电机的荷载和转速，持续运行一段时间再行观察。

③启动时冒蓝烟：柴油发电机启动时冒蓝烟也是一种常见的故障问题，是柴油发电机活塞与缸体磨损间隙增大导致机油混入至燃烧室后所形成的气体。另外，也有可能是油环被卡在油环卡槽内部，或者连杆轴瓦与轴颈之间的间隙过大。发生这一故障问题时，工作人员可以先对柴油发电机的整体运行情况加以检查，而后在确保机油液足够的情况下先放出适量的机油，也可以清除活塞内部的燃烧残留物质，或者直接更换油环。

总的来说，当发现柴油发电机启动运行冒烟的情况时，工作人员需要重点做好两点工作：一是对燃油滤清器和空气滤清器进行清洗，必要时可以更换;二是定期检查维护涡轮增压器的运行状态，以此来实现提升进气压力和空气含氧量的目的[3]。除此之外，工作人员还需要对燃油泵和点火时间进行检查，若所处的环境较为寒冷，则可以考虑加装燃油油水分离器，同时使用满足柴油发电机运行需求的燃油和润滑油，避免因供油回路而导致冻结堵塞问题的出现。

4  柴油发电机排气管振动断裂的原因与处理方法

通常情况下购买一台柴油发电机后，需要将其安置在房间内开展安装工作，所安置的房间需要通风良好，且干净宽敞。另外，需要注意一点，柴油发电机的底座部位要安装缓冲胶垫，排气管路则需要安装固定支架。当以上条件无法满足时势必导致柴油发电机运行状态不佳，极易引发排气管振动断裂。就高原地区的环境来说，柴油发电机发生缺氧和排气回路发热这两种问题的原因主要是空气稀薄、室内通风条件差。除此之外，当柴油发电机没有使用缓冲胶垫时会导致运行过程中产生较大的振动感。长期实践研究发现，导致排气管消音器断裂的最直接原因是排气回路部件安装错误和无固定支架。

针对排气回路部件安装错误这一直接原因，务必要严格按照相关的规范标准来开展安装工作。排气回路部件正确安装的流程是：排气集合管→涡轮增强压→排气弯头→波纹伸缩管→排气主管→消音器→穿墙出口。安装过程中需要注意一点，需要使用三角支架将排气主管和消音器稳固固定于墙体，以此确保可以承受排气回路的重量。

5  柴油发电机水温过高的原因与处理方法

水温过高是柴油发电机运行过程中较为常见的故障问题，通常情况下导致水温过高的原因是水管中混入了空气，当混入空气后直接导致柴油发电机启动完成后的流量不足，水管的出水量无法充分满足冷却需求，继而导致水温升高。另外，当循环水的水量不足时，柴油发电机会处于高负荷运转条件，水温会急剧升高[4]。

当出现水温过高这一故障时，工作人员可以先有效排出水管中的空气，以此确保水管的水流量可以达到柴油发电机运行要求，而后工作人员将水管中的每一个接头拧紧即可。另外，还需要做好两方面的工作：一是及时清洗管路，重点清除冷却管路中所形成的水垢;二是更换散热器，以此来处理水温过高的问题。

6  结语

高原环境下柴油发电机运行时需要同时满足燃油水温指标、克服缺氧低温条件、安装调试工艺等条件，当这些条件无法充分满足时柴油发电机便会产生诸多的故障问题，影响工作效率和質量。针对高原环境下柴油发电机运行过程中所产生的故障问题，一方面在发现故障后立即着手处理，改善柴油发电机运行环境，另一方面要定期做好维护保养工作，及时消除运行过程中的风险因素，以确保柴油发电机高效运行。

参考文献：

[1]伍赛特.柴油发电机组控制系统及其技术发展趋势研究[J].上海节能，2020，382（10）：15-19.

[2]陆岩.柴油发电机组无法预热问题分析及故障处理[J].建材发展导向（下），2020，018（05）：365.

[3]刘永强.内燃机车柴油机常见故障及处理方法分析[J].内燃机与配件，2020，311（11）：178-179.

[4]毛雪.柴油发电机定期试验中发电机逆功率事件的处理方法和应对措施[J].电工技术，2020，511（01）：137-138.