南勇晖
69245部队 （新疆 乌鲁木齐 830001）
摘要：我国土地资源辽阔，有些区域地广人稀，海拔高度也各有不同，为了方便研究，本文以某高原高寒地区普通家用柴油发电机为例，对其具体柴油发电机启动和运行故障进行分析。研究表明，高原高寒地区的柴油发电机在使用时，需克服低温缺氧问题，并安装调试工艺，只有这样，才能保证设备处于正常运行状态，确保整个供电电源处于安全有效状态。
关键词：高原高寒地区；柴油发电机；故障分析
相比之下，高原高寒地区的环境比较特殊，实际柴油发电机在工作时，会消耗更多的燃油，进而产生大量热负荷，最终对发电机的参数和功率产生影响。为此，相关使用人员需要根据柴油发电机所处环境，对其常见故障问题进行考虑，并制定有效的管理措施，避免为企业带来更大的经济损失，维护高原高寒地区柴油发电机始终处于正常运行状态。
1.运行故障现象
由于高原地区的气压低，空气稀薄，含氧分量少，特别对于自然吸气的柴油发电机，虽然柴油机基本结构相同，但各种型号的柴油机标定功率不同，因此它们在高原的能力是不一样的。因进气量不足而燃烧条件变差，不能象在平原上那样燃烧那么多的燃料而损失一些功率，电气设备的安全运行往往受环境因素影响较大，经常出现故障现象，如启动点火困难、涡轮增压器冒烟等等，从而为整个发电机使用后续运行带来极大威胁[1]。
2.高原高寒地区柴油发电机故障分析及处理方式
2.1启动电瓶容量不足
由于高原地区的气压低，空气稀薄，含氧分量少，环境温度低，特别对自然进气的柴油机，因进气量不足而燃烧务件变差，使柴油机不能发出原规定的标定功率。即使柴油机基本结构相同，但各型柴油机标定功率、排量、转速不同，因此它们在高原工作的能力是不一样的。在高原使用时每升高1000m，功率非增压机降低约6-10%，增压机约为2-5%，因此在高原长期使用时应根据当地的海拔高度，适当减小供油量。考虑到在高原条件下着火廷迟的倾向，为了提高柴油机的运行经济性，一般推荐非增压柴油机供油提前角应适当提前。由于海拨升高，动力性下降，排气温度上升，因此用户在选用柴油机时也应该考虑柴油机的高原工作能力，严格避免超负荷运行。据近年来的试验证明，对高原地区使用的柴油机，可采用废气涡轮增压的方法作为高原功率补偿。通过废气涡轮增压不但可弥补高原功率的不足，还可改善烟色、恢复动力性能和降低燃油消耗率。
2.2启动前预热不足
高原高寒区域内，发电机附近的温度往往以0度以下为主，此时，发电机水箱和内部冷却液与环境温度接近。在发电机处于停运状态时，内部润滑油全部流入底部，后续启动时，润滑油也无法呈现出良好的润滑作用，再加上周围温度较低，导致金属部件萎缩严重，齿轮之间的间隙变小，增加整个系统的启动难度。
在上述故障问题解决上，使用人员首先要做的就是进行发动机预热元器件检查操作，看其是否处于正常运行状态，之后加装一套机油加热管以及冷却水循环加热器，维护机体温度处于良好状态之下。在冬季，使用人员还要对加热器进行合理调整，保证发动机内部温度保持在40摄氏度左右，只有这样，才能保证整个系统的稳定运行[2]。随着海拨的升高，环境温度亦比平原地区的要低，一般每升高1000m，环境温度约要下降6℃左右，外加因高原空气稀薄，因此，柴油机的起动性能要比平原地区差。用户在使时，应采取与低温起动相应的辅助起动措施。
2.3启动运行冒烟
高原环境下的空气稀薄，含氧量较低，发电机在冷启动时容易出现冒黑烟现象，排气管还会出现水滴现象。这种黑烟的出现，往往是因为柴油机超负荷运行，或者是突然加大油门导致的。黑烟时柴油不完全燃烧的写照，如果柴油机负荷较大，会增加整个燃烧室温度，再加上喷入的燃料较多，混合气体无法充分燃烧，最终聚合成黑烟。该类故障的解决，使用人员可以选择定期更换空气滤清器以及燃油滤清器，强化对涡轮增压器的维护检查力度，保证发电机内部的进气压力和含氧量。除此之外，使用人员还要对缸体气密性进行检查，避免由于漏气问题出现燃烧室压力不足现象。
2.4排气管振动断裂
自柴油发电机组投入应用后，往往会安装在一个狭小空间内，通风状态不佳。另外，在发动机底座设计时，还要加装缓冲胶点，在散热器封口处，还要设计无遮挡物体。但从该电站发动机组设计上，并没有满足上述条件。首先，高原地区空气稀薄，通风条件不佳，导致排气回路出现严重发热现象。其次，发电机底座没有设置缓冲胶垫，发电机在运行时抖动严重。为此，在实际排气回路设计时，使用人员需要将排气主管和消音器应用三脚架固定在墙上，支撑起整个排气回路，之后加装中间伸缩管，展示出减震散热效果。在末端设置消音器，避免由于高温现象导致壳体出现断裂或者是变薄等问题[3]。
2.5 散热不足
由于海拨的升高，水的沸点降低，同时冷却空气的风压和冷却空气质量减少，以及每千瓦在单位时间内散热量的增加，因此冷却系统的散热条件要比平原差。一般在高海拔地区不宜采用开式玲却循环，可采用加压的闭式冷却系统以提高高原使用时冷却液的沸点。
3.结论
综上所述，从实际柴油发电机故障问题分析中可以看出，相关使用人员需要对设备运行常识等内容进行全面了解，依照具体分析结论执行维修改进操作。另外，还要做好消缺保养以及正确的规范操作，将设备使用价值更好的呈现出来，只有这样，才能避免电源故障，为高原高寒区域柴油发电机运转提供有利条件。
参考文献
[1]廉永乐.两起柴油发电机组不能正常启动故障分析[J].通信电源技术,2020,37(11):242-244.
[2]张彦龙.柴油发电机组使用过程的管理与常见故障分析[J].内燃机与配件,2020(08):184-185.
[3]杜旭灿,彭荣华.某船柴油发电机组控制系统典型故障分析[J].中国修船,2019,32(06):17-20.
作者简介：南勇晖，69246部队助理工程师，1988年1月出生，男，汉族，新疆伊犁人，本科学历，职称：助理工程师，研究方向：装备保障及维修保障