第四章沼气发电设备与维修

第四季度内部培训综合部张勇2012年10月12日第四章沼气发电设备与维修第一节内燃机基本知识第二节国产沼气发电机组第三节进口OEM沼气发电机组第四节原装进口沼气发电机组第五节机组选型需要考虑的问题第六节燃气发动机故障维修第七节燃气发动机的保养与维修第四章沼气发电设备与维修第一节内燃机基本知识燃气发电机组以天然气、井口伴身气、煤层气、水煤气、炼化尾气、沼气等可燃性气体为燃料，主要用于天然气、煤气、沼气资源丰富的地区，如油田、煤矿、焦化厂等部门作为生产动力用电或并网发电。燃气发电机组具有启动迅速、操作简单等特点，并设有自动保护系统，可实现无人值守，是节能环保型动力设备。第四章沼气发电设备与维修1m3天然气=4kw·h电力第四章沼气发电设备与维修1m3沼气=1.3~2.8kw·h电力1m3煤层气/炼化尾气=2.7kw·h电力内燃机结构第四章沼气发电设备与维修燃气发电机组内燃机的工作原理第四章沼气发电设备与维修第四章沼气发电设备与维修第四章沼气发电设备与维修第四章沼气发电设备与维修第四章沼气发电设备与维修燃气发电方式比较第四章沼气发电设备与维修燃气发电方式蒸汽轮机发电燃气轮机发电燃气内燃机发电燃气发电方式比较第四章沼气发电设备与维修发电方式优点缺点蒸汽轮机发电对燃料气体品质要求比较低，燃气只需要有限的压力，因而燃气处理系统投资比较简单，运行可靠。机组寿命长。工艺复杂，建设周期比较长，难以移动，耗水量大，占地面积大，管理人员需求量大，，小机组利用率低。燃气轮机发电重量轻，体积小；水、电、润滑油消耗少；启动快，自动化程度高；可以综合利用余热。发电效率不算很高，产生废热烟气温度450~550℃。燃气内燃机发电热效率高；结构紧凑，质量轻，尺寸小，适合移动动力装置；使用功率范围宽，适应性好；启动快；使用操作方便。第四章沼气发电设备与维修第二节国产沼气发电机组国内领先企业济柴胜利石油动力机械厂潍柴国产机组特点：（1）成本低。（2）维修方便。（3）交货期短。（4）可适应各种可燃气体发电。（5）对气体品质要求不高，可适应极低压力的燃气。（6）机组自成系统，辅助设备少，建设周期短。第四章沼气发电设备与维修第四章沼气发电设备与维修主要生产商瓦克夏高斯科尔德国MAN集团第三节进口OEM沼气发电机组第四章沼气发电设备与维修世界燃气机知名品牌卡特彼勒道依茨颜巴赫第四节原装进口沼气发电机组第四章沼气发电设备与维修如何识别颜巴赫发动机组代号的含义？第四章沼气发电设备与维修第四章沼气发电设备与维修第四章沼气发电设备与维修第四章沼气发电设备与维修第四章沼气发电设备与维修第五节机组选型需要考虑的问题一、沼气发电机组选型参考建议目前国内沼气发电机组中，以进口品牌为主，主要有瓦克夏、颜巴赫、卡特彼勒、高斯科尔、道依茨、德国MAN等。国产机组在价格上占尽优势，但是其性能方面与国外机组相比存在一定差距。第四章沼气发电设备与维修二、选型和系统配置参考建议（1）根据沼气产量选择合适的装机容量，避免设备闲置或沼气浪费。（2）1MW左右的机组市场占有率最高，性价比也是最高的，维护、维修、保养费用比较低。（3）使用多台机组时，宜选用1MW左右的同一规格，以降低运行费用和备件储存。在台数较少时，选择一台功率小的，便于在气量变化较大时调节输出功率，保证机组在70%以上的功率下输出。（4）发电效率高意味着在消耗相同的燃气时能发出更多的电。（5）在线率高意味着停机时间少，浪费的沼气少，发电量多。第四章沼气发电设备与维修（6）气体纯净时，或者气体处理得当时，机组一个大修期可达5W~6Wh，一般达3W~4Wh，但是有些机组只达1W~2Wh。（7）沼气中含有微量的腐蚀性成分，对机油造成污染，其消耗量比使用天然气时要大，机油是一种主要的消耗品，在运行成本中占有一定份额，而不同品牌机组的机油耗量差异较大。（8）配件价格有数倍之差，直接关系到运行成本。（9）齐全的零配件储存可大大缩短停机时间，增加发电量。（10）维修队伍能否短时间到达现场，对保证运行时间至关重要。（11）机组是一种大型贵重设备，应着重于长远的综合评估，综合性价比比价格更重要。第四章沼气发电设备与维修三、系统配置的选择和优化方案（1）气体处理技术需要进一步提高。（2）要降低小功率机组的成本，提高性能。（3）要降低设备的维修频率，缩短维修时间，提高在线率。（4）要进一步提高设备的发电效率。（5）设备生产或销售企业需要完善售后服务和技术支持系统，让企业减少维修和备件成本，减少停机损失，获得客户和对品牌的忠诚度。第四章沼气发电设备与维修四、服务（1）售前指导（2）售后服务（3）零配件、耗材供应第四章沼气发电设备与维修第六节燃气发动机组故障维修一、发动机安全注意事项1、避免人身伤害事故维修时主要注意以下几点：①进行维修时要穿工作服；②在发动机冷却下来后才能打开冷却循环系统；③确保工具使用状况良好；④在对电力系统操作时，首先要断开电池的地线，操作完成后要重新连接好地线，防止短路；⑤不要在有压力下绷紧或者拆卸管道和软管，因为流出的液体往往有腐蚀作用；⑥皮肤与任何类型机油的长时间或者反复接触会对皮肤造成伤害。第四章沼气发电设备与维修2、环境保护（1）机油和过滤器（2）冷却液和防冻液3、处理气态燃料确保安全应做到以下几点：①排放气体是有毒的，必须在密封区域内进行操作；②禁止吸烟和出现明火；③对泄漏应立即进行修补；④现场必须有灭火器和其它消防装置；⑤不要把易燃物质存储在发动机房中。第四章沼气发电设备与维修二、发动机常见故障及排除1、发动机盘车但没有升速（1）盘车转速不够检查启动气压力及马达，调整启动气压力。（2）紧急停机按钮未复位或接地检查仪表盘故障报警表的显示，复位停机按钮。（3）点火模块无输出电流检查点火模块的电源指示灯，检查进出模块的线束插口，检查动力缸点火线的回路接地情况，紧固线路或更换点火模块。（4）淹缸检查燃料气切断阀，关闭燃料气进口阀门，系统压力明显下降，证明燃料气切断阀内泄漏，燃料气过多进入缸内，造成淹缸。检修快速切断阀，或关闭燃料气进口阀门，待发动机升速后再打开。（5）空气旁通阀未关闭检查空气旁通阀，向下拉动执行拉杆将其手动复位。（6）火花塞不点火清洁火花塞及点火线圈，保证其干燥并接触良好。（7）点火正时不对用正时灯检查点火正时，通过调整点火模块的旋钮，恢复到正确的位置。第四章沼气发电设备与维修2、发动机启动后转速升不上去（1）燃料气压力低或预燃室不工作检查燃料气压力及阀门开度，如果压力低，缓慢提高压力；如果压力正常，检查预燃室电磁阀的工作及系统管路漏失情况。（2）空气量不够检查空气滤清器的进出压差，如果超标，需更换滤芯；检查空气管路漏失情况；检查涡轮增压器转子运转情况。（3）调速器不工作混合器蝶阀开度不够，调整或更换。（4）动力缸温差大，多个缸不点火清洁火花塞及点火线圈，保证气体干燥并接触良好；检查预燃室进气阀的工作情况，清除积碳，使阀芯开闭灵活。（5）空燃比调节时，控制阀步进电动机卡位切断电源，将其拆下清洁，然后装好线束，送电检查其工作情况，调整正常后将其装回。（6）混合器故障混合器漏失或阀芯膜片破损造成阀芯无法正常工作，影响燃料气的供给。整漏，清洁阀芯以及检查膜片。第四章沼气发电设备与维修3、转速波动（1）发动机一个以上的动力缸点火不正常，间断点火或断火检查火花塞、点火线圈、低压导线、预燃室进气阀等部件。（2）燃料气压力波动或降低检查变化原因，恢复正常值。（3）压缩机负荷变化调整压缩机，必要时要测试发动机功率，检查是否超负荷。第四章沼气发电设备与维修4、突然停机（1）参数超标保护停机检查故障显示表，找出故障发生点，排除故障。（2）点火系统无输出或接地检查点火模块电源指示灯及线束插口，检查各动力缸线路有无接地。（3）紧急停机按钮接地检查仪表盘，发动机上安装的紧急停机按钮应处于开路位置。（4）燃料气压力太低检查变化情况，恢复正常值。（5）压缩机超负荷检查进气压力，调整到正常值。第四章沼气发电设备与维修5、喘振（1）空气滤清器滤芯脏，压差大更换滤清器。（2）空气旁通阀开度小或卡位检查空气旁通阀执行器控制电路，检查连接球头。（3）燃料气组分变化超标检查各动力缸排气温度，检查其它机组的运行情况，及时调整供气参数。（4）增压器故障增压叶轮或涡轮沉淀物过多，增压的空气流动阻力大。中冷器或消声器脏，导致排气压力增长滞后于涡轮。（5）混合器阀发卡或膜片故障检查混合器阀芯的磨损及运动情况，检查膜片的破损情况，进行修复和更换。第四章沼气发电设备与维修6、动力缸排气温度高（1）单缸不点火检查故障缸的点火圈、火花塞及预燃室进气阀。（2）空气滤清器堵塞更换滤芯。（3）燃料气组分变化及时调整供气参数。7、动力缸排气温度低（1）点火正时提前调大点火提前角。（2）燃料气压力、组分变化检查燃料气压力及组分变化情况，调整为正常值。第四章沼气发电设备与维修8、水温超高（1）动力缸排温高检查燃料气压力变化情况，调整空燃比模块，减少燃料气的进气量。（2）水箱缺水给水箱加水。（3）空冷器冷却效果差检查冷却风扇电机电流，检查散热管束清洁度，清洁散热管束。（4）机油温度高检查机油升温原因，检查曲轴箱油位、油压及油质。（5）水泵效率低检查水泵压力及工作情况，检修恢复。第四章沼气发电设备与维修三、发动机典型故障及排除1、发动机回火故障及排除回火，是指发动机燃烧室正在燃烧的气体火焰引燃了进气管中的可燃混合气的现象。（1）回火原因①混合气过浓（造成回火最为常见）；②点火时间不正确；③气门调整螺丝松动；④发动机缸盖裂缝。（2）解决方法①将混合器膜片用胶粘在混合器上，让膜片边缘整体受力。当发现回火后，只要将压缩机卸载，回火就会减弱或消失，较强的回火可直接停机。②混合气浓度调整可以有效地避免回火现象的发生，在调整混合气浓度时，首先要将混合器的负载调节螺栓拧出5圈，待发动机加载后，逐步拧进两侧的负载调节螺栓，至发动机的混合器压力表指针向增加一方摆动式，再拧出半圈。第四章沼气发电设备与维修2、发动机爆震及预防（1）产生原因爆震产生的主要原因是发动机火花塞点火后，气缸内未燃尽的部分燃料产生不受控制的自燃（爆燃）。（2）爆震的危害爆震积累或严重爆震会造成发动机活塞、缸盖、气门和活塞环等损坏。（3）预防方法①爆震的发生与燃气的组成、现场条件和发动机运行的调节、空气进气的湿度、气缸内焰前气体的温度和压力、空燃比等密切相关，因此可以通过调节以上指数来减少爆震的发生。②安装控制管理系统，可以进行点火控制、速度控制及开/停机逻辑控制，对发动机运行主要参数监测与安全保护，还可以优化燃气发动机的爆震控制功能，对发动机的安全稳定运行起到保障作用。第四章沼气发电设备与维修第七节燃气发动机的保养与维护（1）润滑系统在处理燃料、润滑剂和冷却液时要尽量保持清洁。只能使用指定的燃料、润滑剂等，否则生产商将不给予保修。（2）更换机油机油是热的，不能空手去触摸排油塞。同时油会造成环境污染，需谨慎处理！每次更换机油时都要更换机油过滤器的零部件。第四章沼气发电设备与维修（3）重新添加机油添加的机油不能超过量油尺的最高刻度线，添加过量对发动机造成损坏。在添加完后，启动发动机低速运行几分钟。如运行10s后油压没有增加，立即关掉发动机，检查油压，查看手否有泄漏。大约20min后，检查油位，拔出量油尺，用干净的不起毛的布进行清洁，重新插入量油尺，拔出量油尺检查油位是否在上下刻度之间，尽量把油添满，但不要添加过量。（4）更换机油过滤器更换时，给新的机油过滤器的密封面涂上一层机油，再用手旋上机油过滤器油筒，直到两个面接触，继续转动滤筒大约3/4周，直到拧紧为止。（5）冷却系统（排放/添加冷却系统只能在发动机冷却下来后进行）排放冷却液步骤：①在排放口下面放置一个足够大的容器；②打开膨胀箱上添加口的盖子；③拧下油冷器外壳上的排油塞，然后移开盖子。第四章沼气发电设备与维修冷却液：用饮用水、乙二醇为主的抗凝剂或者防腐剂组成的混合物。添加冷却液步骤：拧下添加口盖子，慢慢倒入冷却液，关掉膨胀箱，让发动机在额定速度下运行大约15min。关掉发动机，