煤系地层天然气发电机组高温故障浅析

[摘 要]针对发电机组夏季频繁出现高温现象进而导致场站设备无法连续运行的事实，如何解决发电机组高温故障显得尤为重要。为此，本文从发电机组高温故障的预先判断和发电机组高温故障的处理两个方面入手，通过对冷却系统各个部件的分析和排查，判断发电机组高温的具体原因；并对发电机组水泵、发动机水道、节温器、水箱、上下水管、风扇皮带等部件的损坏和老化周期进行分析，提出解决问题的相应措施，以求得发电机组连续、稳定运行。

[关键词]发电机组；高温故障；预先判断；故障处理

中图分类号：TM314 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0023-01

前言

由于夏季环境气温过高、散热片堵塞等原因导致发电机组频繁发生高温停机现象，严重影响了正常生产。只有妥善解决发电机组的高温故障，才能保证场站其余设备正常运行，从而保障公司的正常生产经营，谋求公司的发展。

一、发电机组冷却系统介绍

发电机组是指将其他形式的能量转变成电能的机械设备。煤系地层天然气区块使用的发电机组是由内燃机驱动，将天然气或柴油燃烧产生的热能转变成电能，供场站设备使用。发电机组散热系统运行正常是整机工作良好的前提，由以下部件构成：

1.散热水箱

散热水箱的作用是承装防冻液并将防冻液所携带的热量散入大气以降低防冻液温度。散热水箱由进水管、水箱盖、上贮水室、散热管、散热片、下贮水室、出水管构成。

2.溢流壶

溢流壶的作用是减少冷却系统内防冻液的溢失。防冻液温度高时散热水箱内压力大，水箱盖内的蒸汽阀开启，防冻液从散热水箱经由水箱盖流入溢流壶；防冻液温度低时散热水箱内压力小，水箱盖内的空气阀开启，防冻液从溢流壶经由水箱盖流入散热水箱。

3.散热风扇

散热风扇的作用是增大流经散热水箱的空气流速，以增强水箱的散热能力，加速防冻液的冷却。散热风扇通常安装在散热水箱后面，风扇旋转将水箱的热量吹离发动机。

4.水泵

水泵的作用是对防冻液加压，使其在冷却系统中加速循环流动。离心式水泵应用较为广泛，由水泵泵体、入水口、叶轮、水泵轴、出水口构成。

5.发动机水道

水道是镶嵌在缸体和缸盖内部供冷却液循环的通道，分为开放式水道、半封闭式水道、封闭式水道，散热能力以此降低。

6.节温器

节温器是用来控制进入散热水箱冷却液的流量，即改变防冻液自身的散热强度，保证发动机在适宜的温度下工作。节温器安装在防冻液循环水路中，通过石蜡的热胀冷缩来实现低温进行小循环、高温进行大循环的功能。

二、高温故障的原因分析

1.水温传感器故障

水温传感器安装在防冻液循环水路中，与防冻液直接接触，将防冻液的温度转换成电信号传输给控制单元（ECU），进而控制节气门开度、点火时间，调整发动机温度。若发电机组控制面板无水温显示或与实际水温相差较大，则可判断为水温传感器故障。

2.散热效果差

1）防冻液循环不足

防冻液是冷却水和防冻剂的混合物，与纯的冷却水相比，具有低冰点、高沸点的优点。防冻液循环不足导致流经散热器的防冻液流量减小，进而影响散热效果。具体原因：散热水箱内的防冻液添加不足、防冻液漏失、节温器故障（高温不能正常打开）、水泵损坏。

2）水箱散热器堵塞

由于实际使用的室外环境复杂，大风、尘土导致水箱表面的散热片较易被油泥堵塞，加之水箱使用过长，散热片会部分倾倒，影响水箱的散热效果；日常使用中不按规定添加防冻液，导致水箱内结垢、散热管管道和气缸套的水道被水垢堵塞，使发动机的热量不能较快散发到大气中。

3）散热风扇转速低

风扇由曲轴皮带轮通过三角皮带驱动，并利用张紧轮使皮带处于合适的松紧度。若皮带老化或张紧轮松动会到导致皮带轮打滑使风扇的风量减少，导致发动机过热和冷却液沸腾。

3.点火时间过迟

点火时间过晚导致燃烧产生的热能因燃烧室在做功行程后容积变大而难以转变为机械能，仍以热传播的形式传给缸套、缸体，使发动机水温迅速上升。

四、高温故障的判断及解决措施

1.水温传感器故障处理措施

1）线路检查

（1）用万用表的电阻档检测传感器至ECU的两根接线，若电阻值无穷大则为断路，需更换接线。

（2）将钥匙开关打到开启位置，用万用表的“DV”档检测传感器接头的两个针脚，电压值在0.2-5V为正常。

2）水温传感器检查

将传感器拆下置于热水中，用万用表的电阻档检测传感器的电阻值。水温传感器内部为NTC（负温度系数热敏）电阻，低温时电阻为6000-7000欧姆，常温时电阻为2000欧姆左右，高温时电阻为200欧姆左右。若实际检测的电阻值有较大误差，则可判断传感器损坏，需更换。

2.散热效果差的处理措施

1）防冻液循环不足的处理

（1）根据实际使用经验，将华铃燃气发电机组的防冻液检查周期定为3天，鼎新发电机组的防冻液检查周期定为5天，发现液量不足需及时补充；

（2）防冻液漏失的主要部件为：水箱的进出水管、水箱盖、水堵，造成漏失的原因多为部件老化。在日常巡检时，发现进出水管、水堵有裂纹和水箱盖锈蚀严重，需及时更换；

（3）检查水箱进水管的温度。若进水管温度常温而进水旁通管温度过高，则可判断为节温器在高温时未打开，需更换。

（4）检查水箱进出水管的温度。若进水管温度较高而出水管温度常温，则可判断为水泵泵力不足或不工作。

2）水箱散热器堵塞的处理措施

（1）对水箱散热器进行清洗。清洗时需拆下风扇护罩，保证清洗彻底；冲扫时需沿散热片方向，并且禁止使用较大水压冲扫水箱，防止散热片吹倒。

（2）发电机运转时在水箱后检查风力的大小，若有部分位置风力明显较小且水箱清洁状况良好，t可判断为散热器的散热管堵塞，需更换水箱。

3）散热风扇转速低的判断和处理措施

发电机组启动时，若听到皮带处发出尖锐的打滑声或风扇转速明显过低，则需调整张紧轮的位置。风扇皮带松紧度常用的检查方法是，以29～49N的力按下皮带，其挠度为10～15mm为合适。

3.点火时间的调整

点火时间由电子控制单元（ECU）根据采集到的发动机运行参数（包括水温、爆震程度）自动控制。若发动机水温高故障频繁发生且其余部件已检查运行良好，则考虑更换ECU。

五、结束语

发电机组高温现象严重影响设备的连续稳定运行，需高度重视。建议加强巡检力度，及时掌握散热水箱、风扇皮带、水堵、防冻液液量的情况，及时更换老化的部件，使发电机组的温度保持在合适范围，保证发电机组正常运行。