燃气发电机组基本构造与工作原理

胜动集团客户培训科胜动燃气发电机组基本结构与工作原理欢迎来胜动学习Ⅰ、燃气发电机组的定义及工作原理发动机底盘12V190系列燃气发电机组由12V190系列发动机、1FC6发电机两部分组成，并配备控制屏、TEM电子管理系统、低浓度瓦斯细水雾输送系统，等。500GF1-3RW低浓度瓦斯发电机组图控制屏TEM电子管理系统1、发动机的定义：发动机是一种将燃料的热能转换为机械能输出的动力装置。2、发电机的定义：发电机是一种将机械能转换为电能输出的动力装置。3、发电机组的定义：发电机组是一种将燃料的热能转换为电能输出的动力装置。一、发电机组的定义二、发动机的工作循环发动机每一个气缸的工作循环，都是由吸气、压缩、作功、排气四个冲程组成的。发动机每一个气缸完成一个完整的工作循环，活塞往复运动两次，曲轴旋转两周。吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程1、冲程分析（1）吸气冲程排气门关闭,进气门打开，可燃气体由进气道经气门进入气缸，活塞由上止点运动到下止点，通过连杆的带动，曲轴（飞轮/齿圈）旋转半圈。二、发动机的工作循环（2）压缩冲程排气门关闭，进气门关闭，活塞由下止点运动到上止点，将可燃气体压缩，通过连杆的带动，曲轴（飞轮/齿圈）旋转半圈。二、发动机的工作循环（3）做功冲程进气门关闭，排气门关闭，火花塞点火，气缸内的可燃气体被点燃，产生高温高压，推动活塞由上止点运动到下止点，（此时，燃料的化学能被释放，燃料作功。）通过连杆的带动，曲轴（飞轮/齿圈）旋转半圈。二、发动机的工作循环（4）排气冲程进气门关闭，排气门打开，活塞由下止点运动到上止点，将气缸内可燃气体燃烧后产生的废气推出，通过连杆的带动，曲轴（飞轮/齿圈）旋转半圈。二、发动机的工作循环2、常用术语（1）工作循环——由进气、压缩、作功和排气四个工作过程组成的封闭循环，只有周而复始地进行这些过程，内燃机才能持续地作功。（2）上、下止点——活塞顶离曲轴回转中心最远处，即活塞最高位置，称为上止点；活塞顶离曲轴回转中心最近处，即活塞最低点，称为下止点。在上、下止点处，活塞的运动速度为零。（3）曲柄半径——曲轴的回转半径R。（4）活塞行程——上、下止点间的距离S。S=2R。（5）气缸工作容积——活塞从上止点到下止点所扫过的容积Vh。二、发动机的工作循环2、常用术语（6）燃烧室容积——活塞位于上止点时活塞顶面以上与气缸盖底面以下之间形成的容积Vc。（7）气缸总容积——气缸工作容积和燃烧室容积之和Va。Va＝Vc＋Vh。（8）压缩比——气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比ε。压缩比是发动机中一个非常重要的概念，它表示了气体的压缩程度。二、发动机的工作循环chcchcaVV1VVV=VV式中：Va－气缸总容积；Vh－气缸工作容积；Vc－燃烧室容积。2、常用术语（9）发动机排量——多缸发动机各气缸工作容积的总和VL。VL=Vh×I其中，Vh—气缸工作容积；I—气缸数目。二、发动机的工作循环Ⅱ、燃气发电机组的编号规则一、发电机组的编号规则如：500GF1-3RW500GF-RZ400GF-PT500——发电机组的标定功率G——工业频率，50HZF——发电机组的简称1—发电机组序列号3—第三次变型R——采用热交换器冷却P——配套（风扇水箱）PW——配套卧式水箱W——瓦斯发电机组Z——沼气发电机组J——焦化发电机组Fm——发生炉煤气二、发动机的编号规则如：W12V190ZLDK-2CW—瓦斯气12——发动机气缸数V——从侧面看，发动机两排气缸呈V形60°夹角排列190——气缸内径为190mmZL——增压中冷Z——增压DK——电控混合DD——多点电控-2——转速为1000r/min-1——转速为1200r/min不带“-”——转速为1500r/minC—第三次变型三、发动机气缸的编号规则1、对于气缸排成一列的发动机从自由端开始，依次为1、2、3、4、5、6……缸。四缸机气缸编号自由端1234输出端自由端123456输出端2、对于气缸排成两列的发动机面向输出端（飞轮/发电机），从左列开始，依次为1、2、3、4、5、6缸，再回到右列，依次为7、8、9、10、11、12缸。12缸机气缸编号输出端123456自由端789101112六缸机气缸编号Ⅲ、12V190系列燃气机的构造曲柄连杆机构配气机构供给系统润滑系统冷却系统点火系统起动系统12V190系列燃气机由一个机体、两大机构和六大系统组成。电子调速系统一个机体两大机构六大系统一、机体与气缸盖部件机体采用龙门式、整体结构型式。上半部为左右两排气缸体，下半部为曲轴箱，采用高强度铸铁整体铸造成。两排气缸呈V型排列，夹角60°。一、机体曲轴座孔凸轮轴座孔摇臂轴座孔主油道曲轴箱两侧均设有观察口，在左侧分别安装有呼吸器体、离心滤清器、防爆门和启动马达支架，右侧分别安装有机油滤清器支架和机油冷却器支架。两侧观察口均用观察盖密封。该观察盖与顶部观察盖均用垫片或密封胶密封。电启动马达支架处装有金属调整垫片。一、机体挺杆孔缸盖串水孔相邻两缸套底部串水孔缸盖螺栓孔火花塞孔缸温传感器孔机体气缸孔与气缸套之间的夹层用以储存冷却水；每个气缸的上端面有四个串水孔，与气缸盖上的冷却水腔相通；相邻两气缸孔底部有串水孔与机体侧壁的夹层相通，冷却水可环绕机体实现冷却功能。一、机体凸轮轴端盖内侧加工有一道长槽，轴端积存的机油由此流回油道。安装时必须将该凹槽与机身上的回油孔对齐，以保持油路畅通。凸轮轴轴端回油孔凸轮轴端盖机体自由端主要用于固定齿轮系的齿轮轴，其外侧通过齿轮罩壳密封。上方装有两个起重吊挂，与功率输出端相应位置处的一个起重吊挂一起，用于起吊发动机。机体功率输出端用于安装飞轮端罩壳，作为曲轴轴向密封。罩壳上方为左、右进气腔固定面，用以支承中冷器。罩壳左上方装有飞轮刻度指针，用于调整发动机定时。该表针指示位置在出厂时已调好、固定，使用中应注意保护，避免因碰撞使其扭曲或转动方向。齿轮罩壳安装在机体自由端端面上，其功用是：密封发动机齿轮传动系统和曲轴自由端外伸轴，固定发动机部分附件。飞轮罩壳安装在机体功率输出端曲轴外伸处，其功能是：密封曲轴功率输出端外伸轴。一、机体齿轮罩壳使用过程中一般情况下不要随意拆动。若因齿轮系等部件发生故障必须拆卸齿轮罩壳，复装时必须重新调整、找正。方法是：将专用找正工具装入磁电机齿轮传动箱支架安装座孔内，以凸轮轴外伸端花键外圆为基准，调整齿轮罩壳位置使花键轴在工具内孔中央灵活转动。然后通过加、减齿轮端密封组垫片的数量保证齿轮端密封组的密封盖和曲轴上挡油盘的间隙（一般为0.5-1.5mm），再调整齿轮端密封组的油封座孔与曲轴上挡油螺纹圈外圆周围间隙（一般为0.15-0.48mm），使其保持均匀（可通过移动密封盖的位置进行调节）。位置调好后，按规定扭矩要求均匀固紧所有螺栓。一、机体一、机体二、气缸套1、气缸套的作用：作为活塞往复运动的导向面与活塞、气缸盖共同构成燃烧室，以实现发动机的工作过程。2、气缸套的结构特点：湿式缸套，用高强度、耐磨性强的含硼合金的铸铁制造而成。其内部具有较高的精度，并经氮化处理。3、气缸套的结构：缸套上共有5道密封圈。上密封圈采用耐高温的氟橡胶制成；在缸套下部外圆定位面处，加工有四道环槽，分别装有一个矩形封水圈，和三道O型密封圈，构成密闭的冷却水套。气缸套上密封圈1道气缸套矩形封水圈1道O形封水圈3道二、气缸套4、气缸套的拆卸拆卸气缸套要用专用工具——气缸套扒子注意：每次拆卸气缸套，气缸套上所有密封胶圈应全部更换。拆卸时，先将螺杆下端托板4抽出，把支架3支承在机体上（注意：不要使支架压住气缸套凸缘！）；然后，将螺杆穿过气缸套伸出缸套底面；再将托板挂到螺杆端部。此时，旋转手柄螺母1使螺杆上升，带动托板，将气缸套从机体座孔中拉出。二、气缸套5、气缸套的使用与维护：气缸套工作条件十分恶劣，其工作状况直接影响发动机能否正常运行。使用不当，会造成严重磨损、拉缸、抱缸、穴蚀等损坏现象，导致发动机工作性能下降，甚至发生严重事故。因此，在使用中应当注意以下事项：（1）使用过程中应当保持进气的清洁，严禁在不安装空气滤清器的状况下工作。并经常清洗空气滤清器，以提高滤清效果，减轻气缸套的磨损。（2）保持良好的冷却状态。在寒冷环境下，冷起动前必须进行预热。起动后要进行充分暖机，待水温升至40℃以上时，方可加载运行。严防在断水或水温过高状态下运行，以免发生拉缸、抱缸故障。（3）严禁超负荷运行。（4）拆检气缸套。检测其与活塞之间的配合间隙，若发现磨损严重或不正常损伤现象，应及时进行修复或更换，以免产生严重漏气，造成功率下降或严重拉缸等故障。二、气缸套6、气缸套的拆检：（1）拆下气缸盖，将气缸套上口处积碳清理干净。拆出活塞连杆部件。（2）检查气缸盖内表面有无拉缸、裂纹等损坏现象，并测量内径尺寸，如下图所示。测量时，用内径千分表在活塞行程范围内，依次测量四个不同位置处的缸套内径。并在每一测量位置处沿机体轴向X—X及垂直方向Y—Y分别进行测量。将实测尺寸与活塞裙部的实际尺寸相比较，求得最小间隙值。若该间隙值大于0.60mm时，应更换气缸套。二、气缸套（3）拆卸气缸套。（4）检查气缸套外表面有无穴蚀现象。若穴蚀深小于3mm，可将安装方向调转90°继续使用，否则应更换新气缸套。注意：拆下的气缸套所有的封水密封圈，因受高温水作用很容易老化、变形，一般不再复用。7、气缸套的复装：（1）先将气缸套上、下五个密封胶圈分别装到气缸套相应位置上。注意：装前一定要检查胶圈质量。特别是上密封圈为氟胶O型圈，不得用其他材料代用。（2）将装好密封圈的气缸套装入机体座孔内。注意：气缸套压入前，应在下端封水圈表面涂上少量肥皂糊，以免压入气缸套时挤坏密封胶圈。（3）气缸套装入机体座孔后，必须检测内孔尺寸精度。（4）进行密封性水压试验。气缸套压入机体后，冷却水腔应在392kPa水压下进行密封试验，5分钟内不得有渗漏现象。要特别注意检查下部橡胶密封圈处，以免冷却水漏入油底壳，稀释机油。１-手柄螺母2-螺杆3-支架4-托板二、气缸套三、气缸盖•火花塞上护套气门摇臂挺杆气门弹簧摇臂横桥出水管回油道1、气缸盖的作用：（1）密封气缸上端面，与活塞、气缸套构成燃烧室。（2）安置进、排气道，进、排气门，气门摇臂，火花塞，拨叉，气门弹簧，横桥等零部件，以保证发动机换气和燃烧过程顺利进行。三、气缸盖2、气缸盖的构造：（1）气门弹簧每个气门都有内、外两个弹簧。内、外弹簧旋向相反，以防止一根弹簧断裂后，嵌入另一弹簧内卡住，造成事故；内、外弹簧均采取变螺距结构，以免工作过程中发生共振，确保工作可靠性。注意：气门弹簧在装配时应将螺距小的一端朝下放置。（2）气门每个气缸盖上都装有两个进气门和两个排气门。进、排气门均采用优质合金钢制成，其配合锥面和杆部顶端均焊有钴基或铬基耐磨合金，以提高气门的耐磨性。气门杆部与头部之间采用大半径圆弧连接，以减小气体流通阻力及减少应力集中。进、排气门从外表上看基本相同，但两者所用材料、密封锥角和杆部尺寸均不相同，不能互换使用。进气门锥面夹角α=120°，排气门锥面夹角α=90°。三、气缸盖（3）气门座圈每个气门座孔处镶有耐热合金座圈。进、排气门座圈从外表看，也基本相同，但二者也不能互换使用。排气门座圈内孔中间有一道圈，而进气门没有。气门座圈与气门座孔采用过盈配合，座圈装配时采用冷装法，将座圈放入液氮内充分冷却后装入座孔。现场若无液氮，可用喷灯将气门座孔充分加热后将气门座圈装入。三、气缸盖装气门座圈时的注意事项：a.液氮温度-100℃以下，安装时需要带棉手套，以防伤手；b.冷却后的座圈非常脆，安装时应装到位且不得歪斜以防裂纹，歪斜后复装的必须检查清楚是否有裂纹，否则必须更换。c.采用热装法用喷灯喷火时一定要将4个孔壁烧烤均匀，安装时也要装到位不得歪斜，热装后缸盖必需经过充分冷却后才能铰削，否则由于热变形给研磨带来困难。三、气缸盖铰削气门座圈密封带时，应注意绞刀不能选错。排气门为应选用90°绞刀，进气门应选用120°绞刀。三、气缸盖气门座圈经过铰削后，要求：①进气门底面应高出