柴油发电机在发电厂中的应用及维护探讨

富 征

（国核示范电站有限责任公司，山东威海 264300）

1 柴油发电机的机组构成及工作原理

发电厂使用的柴油发电机组以柴油作为主要燃料，利用柴油发电机的原动力，带动发电机供电，将动能转化为电能。发电厂的柴油发电机组由柴油机、发电机及控制器3 个部分组成，属于一类高精密的发电仪器。当前，我国常见的柴油发电机可以分为可移动式柴油发电机以及固定式柴油发电机两种。同时，在科技与时代飞速发展的今天，为了降低柴油发电机工作时的噪音，市面上出现了自带静音装置的柴油发电机组，这类静音装置的外表类似一个封闭式的箱子，套装在柴油发电机组外部，能够保障柴油发电机组在户外环境中正常工作，避免外界环境影响柴油发电机组的正常运行[1]。

柴油发电机组的工作原理是借助柴油燃烧产生的能量，带动内部发电机组运转，从而产生电能。柴油发电机的汽缸内装有空气滤清器，空气滤清器可以净化空气，纯净空气与喷油嘴喷出的高压雾化柴油混合后，在活塞的挤压下，持续不断地压缩气体体积，提高气体密度。在质量不变、体积持续缩小的过程中，气体内部温度会不断升高，直至温度到达柴油燃点时，柴油便会燃烧。柴油燃烧后，会催动柴油发电机组内部的混合气体共同燃烧，此时气体的体积会快速膨胀，而膨胀产生的动能会推动活塞做功。活塞循环做功时，会产生源源不断的动力，从而推动发电机组的运转。在控制器的作用下，发电机便会不断产生电能。

2 柴油发电机在发电厂的应用及功能

2.1 柴油发电机在发电厂的应用

柴油发电机组是我国当代社会中较为常用的发电装置，常被应用于各类发电厂、用电企业、应急电站。柴油发电机的种类较多，在大型发电厂中，多作为备用电源使用。大型发电厂中的工作组件较多，在日常工作时若突发停电，不仅会降低发电厂的发电效益、生产效率，还可能会使各类机械部件出现断电故障，甚至损坏，使发电厂产生较为严重的经济损失。而柴油发电机组的合理应用，便可有效解决类似断电问题。

2.2 柴油发电机在发电厂的功能

2.2.1 自启动功能

柴油发电机组是发电厂的备用能源，在正常情况下不会启动，也无人看管。因此，柴油发电机需具备一定的自启动功能，能够确保在发电厂停电时即刻自启动、自动运行，在第一时间准确无误地为发电厂机组提供足量电源，确保发电厂各机组能够稳定、快速、正常运行，减小停电事故对发电厂造成的损失[2]。

2.2.2 带负载稳定运行功能

柴油发电机组自启动后，会分级投入电力负荷，按预设程序自动合闸运行。柴油发电机组具备一定的带负载稳定运行功能，可以在功率因数0.8 的定额负载下正常运行。且柴油发电机在12 小时的运行期间内，允许累积时间在1 小时内的1.1 倍过载运行，或持续时间在20s 内的2 倍过载运行。除此以外，在供电电源开关故障时，柴油发电机组能直接启动，并进入运行状态，在不停电的情况下完成故障开关的隔离检修。

2.2.3 自动调节及自动控制功能

柴油发电机在发电厂工作时处于无人值守状态，而柴油发电机是发电厂的后备保障机制。因此，柴油发电机需具备一定的自主调节及自主控制功能，在发电厂出现紧急情况时，能自行启动，并按照预先设置好的程序完成运作。此时，柴油发电机组需具备自动调节、自动检测、自动充电、自动启动/停机等功能，即自我控制功能。确保无需人工操作，依然能自启动、自运行，真正成为发电厂强有力的后盾。而柴油发电机的自主调节功能相对复杂。在柴油发电机运行时，其空载电压的定额需在95%～105%之间。而此时线电压波形的正弦畸变率须小于1.2%，且确保柴油发电机组的首次加载能力大于额定功率60%，动态电压调整率应控制在±5%之间。

2.2.4 模拟实验功能通常情况下，发电厂的柴油发电机处于备用状态，无需运行。但为确保柴油发电机能正常应用，要求柴油发电机具备定期自动模拟实验功能，模拟实验室需开展空负荷启动实验以及带负荷运行试验两种，确保柴油发电机能在各类突发状况或意外情况时，依然稳定运行。如果在模拟实验时出现各类异常故障，柴油发电机应具备自动警报功能，呼叫相关人员及时检修[3]。

3 柴油发电机在发电厂应用中的常见问题

3.1 蓄电池问题

柴油发电机的蓄电池直接影响磁力开关的正常运行。若在发电机应用过程中，发电机组内部蓄电池的电压不足或不稳定，直接会导致电机无法正常启动。出现蓄电池问题时，要求施工人员分析是由蓄电池损坏还是蓄电池内部电压不足引起的。若电压不足，直接充电即可；若蓄电池损坏，则需立即更换。

3.2 磁力开关问题

在明确磁力开关电力供应正常且蓄电池电压充足时，柴油发电机的磁力开关可能存在异常问题，无法正常开启。此时，工作人员需要检查磁力开关是否损坏，立即更换或维修。

3.3 启动模块问题

柴油发电机在日常应用过程中，可能会出现燃油供应的问题。此时，发电机无法正常为电磁燃油阀供电，但柴油发电机的机组依然正常运转，这通常是柴油发电机的启动模块问题。要求工作人员检查柴油发电机的启动模块，尝试维修或重启，确保柴油发电机组的正常运行[4]。

3.4 空气滤清器阻塞

柴油发电机正常运转时，需要保障其排气门保持通畅状态。若发电机组所在的环境内灰尘较多，空气滤清器出现阻塞问题，发电机便会冒出黑烟，若不加以处理，可能会导致发电机无法启动。这就要求工作人员定期安排空气滤清器的清洗、更换工作，确保空气滤清器能正常工作。

3.5 启动马达问题

柴油发电机的启动需要依靠启动马达，若发电机的启动马达存在问题或无法正常工作，发电机组自然也无法工作。因此，工作人员应定期检查马达运行情况。若发现马达存在故障或异常，则需立即修理或更换，尽可能在马达出现异常时第一时间解决，保障检修工作的及时性。

3.6 启动程序问题

启动程序是决定发电机组是否能正常启动、快速启动的重要影响因素。若启动程序出现问题，不仅会延长发电机的自启动时间，还可能会导致发电机启动故障，为发电厂造成经济损失。要求工作人员定期检查启动程序情况，确保发电机的自检功能正常、稳定，人工与自检两方应同时着手，为发电机的稳定运行更加牢靠的保障[5]。

4 柴油发电机在发电厂的日常维护方法

4.1 空气滤清器维护

柴油发电机运行一段时间后，工作人员要对空气滤清器进行检查或清洗。在工作人员日常巡检过程中，发现空气滤清器的指示灯变色时，要及时更换滤清器的滤芯，确保滤清器内部干净，能够正常工作，避免柴油发电机因排气门堵塞而冒黑烟。除此之外，工作人员还要在更换或清洗空气滤清器后，及时将指示灯复位。

4.2 机油滤清器维护

柴油发电机的机油滤清器也需定期养护。在柴油发电机组运行一段时间后，工作人员要检查机油滤清器的运行情况。在更换或清洗滤清器时，应提前对机组进行10 分钟左右的预热，随后再取出机油滤清器，进行更换或清洗工作，重新倒满新润滑油。确认整体操作无误后，需要固定封口环，确保其密封性，并在封口环四周涂抹一圈足量的润滑油，再将滤清器放回原位。

4.3 柴油滤清器维护

柴油发电机柴油滤清器的维护过程与机油滤清器的维护程序雷同。在保养柴油滤清器时，工作人员要十分注意，避免空气进入柴油发电机的燃油供应系统[6]。若维护时不小心使空气注入，必须在柴油发电机再次开机前，使用手油泵及时排出系统中的空气，方能启动柴油发电机。

4.4 定期更换润滑油

为保障柴油发电机能持续稳定的运行，要求工作人员定期更换柴油发电机内部的润滑油，具体的更换时间需要由发电机使用的润滑油质量决定。若润滑油的含油量大于0.5%，则需要降低更换时间的间隔。除此以外，工作人员需要注意，在每次更换润滑油时，必须使用同一品牌、同一型号的润滑油，千万不可混合使用。在更换润滑油前，需进行10 分钟左右的发电机预热处理。

4.5 定期更换冷却液

柴油发电机在正常工作时，必然会产生一定的热能，但过多热能堆积，会导致柴油发电机出现运行故障。此时工作人员需要使用冷却液保障柴油发电机的稳定运行，冷却液的正确使用也十分重要。因此，工作人员需要定期更换冷却液，在更换前，应提前检查冷却液的排出口，确保排出口通畅，不存在阻塞问题。顺利排放出原有的冷却液后，要求工作人员使用清水清洗冷却系统，确保冷却系统内部清洁、干净，再关闭排水口，确认排水口的密封性后，方能注入全新的冷却液。需要注意的是，在柴油发电机组刚刚停运时，不可更换冷却液，停运后，应让柴油发电机在停机状态下，正常冷却10 分钟后，才可以更换冷却液。

5 柴油发电机组日常维护工作条例

（1）检查柴油发电机组机房的工作电源及照明情况，明确电源切换开关的状态，检查机房指示灯、机房内防爆灯、喷淋室灯等，确保所有照明系统均处于正常运行状态[7]。

（2）检查柴油发电机组的控制系统是否正常，检查整个配电系统、安保系统，确保各系统的开关设备处于正常状态，一旦发生紧急情况，可及时切换。

（3）检查喷淋系统，确保入口阀全开，旁路阀、放水阀处于关闭状态。同时检测室外溢流口是否存在水流溢出现象，再打开旁路阀，检查喷淋箱出水管是否能正常出水。

（4）检查柴油发电机组自身硬件状态，包括润滑油、燃油、启动系统、冷却系统。

（5）在柴油发电机组长期处于备用状态时，需由工作人员每15 天左右启动一次，并记录发电机组的启动状况。如无意外情况，发电机组正常运行持续10 分钟左右，且运行中无异常或故障，则可暂停。在运行过程中，要求工作人员留意柴油发电机组的启动状态、启动时长，留意蓄电池的充电情况、冷却系统是否能正常运行，关注电池水液位等细节。

（6）柴油发电机组每运转500 小时后，需更换机油，同时检查机组的气缸头螺栓、连杆螺栓，确保其稳定牢固，完成喷油器的试压、调校工作，同时检验证气门间隙。

除上述的常规维护工作外，发电厂还需制定柴油发电机的日维护、月维护、季度维护及年维护计划，要求工作人员定期执行。

1）日维护。每日检查柴油发电机组的水位、油位，清理机组表面灰尘、杂物，打扫机房环境。

2）月维护。检查柴油发电机组调速杆的灵活性，检查各组件的衔接点润滑是否正常；更换冷却系统冷却液，更换前、后，需检测冷却液的pH 值；检查柴油发电机组风扇皮带、充电机皮带的张紧度，若松弛，则需及时调整或更换；开展月启动应急发电试验，确保常发电机组能正常运行。发电机组运转时，要求工作人员检查发电机组温度、响度以及各仪表盘的读数，并完成试运行记录工作。

3）季度维护。检查发电机组的空气滤清器是否能正常工作、指示灯是否正常显示，清洗柴油滤清器；检查润滑风扇的皮带轮，检查机械保护装置的润滑油位；检查发电机组外部各零件及主要连接螺栓的牢固程度。

4）年维护。开展并联带负荷运转实验，确保柴油发电机组的运转性能稳定。同时配合专业电工开展模拟实验，检验各安保装置的整体性能；完善年度检验工作记录，检验机油质量，清洗柴油发电机冷却系统，拆盖检查轴与钢筒的情况；清洗机油过滤器及二级柴油过滤器，必要时更换过滤器滤芯。

6 结语

柴油发电机在发电厂中作为备用电源使用，若柴油发电机运转不良，则会导致发电厂面临较为严重的经济损失。因此，相关施工人员必须了解柴油发电机在发电厂的应用，掌握柴油发电机出现各类故障时的解决方法，制定科学、合理的维护工作条例，完善柴油发电机的日常养护工作，确保柴油发电机始终处于良好的备用状态，为发电厂的日常工作提供保障。