【故障】发电柴油机透平故障及维修

机型:DAIHUTSU  8-DK28C  发电机功率:2800 KW

透平机型:MET-30SR  制造商:MHI

故障:据上任轮机长介绍,此台柴油机滑油消耗奇高,超过30 升/天,所以不能经常使用。接手后,试车正常,但并网运行后,发现滑油消耗不正常。海上正常航行后, 启动该发电机,查看其工况如下:

  1. 功率800千瓦,无异常。

  2. 功率1200千瓦,排烟温度略高于正常值约10%,增压器增压端气流有脉动感觉,外烟窗烟色呈明显的淡蓝色。

  3. 功率1500千瓦,排烟温度略高于正常值约20-30%,增压器喘振,功率增加困难,外烟窗烟色呈比较浓烈的淡蓝色。

分析:排烟温度偏高————运行中,气阀工作声音正常;单缸爆压实测值1200-1300千瓦下对比 大修前的记录,未见异常。推测原因为增压空气系统异常。外烟窗烟色呈比较浓烈的淡蓝色----滑油进入烟气系统,由于距发电机大修时间刚几个月,且滑油损耗大,可以暂时排除缸头部件的故障,故障源应该是增压器。

检修:   1.拆解:

增压器拆下后,发电机排烟总管内部发现大量油泥,这证明我对滑油漏泄源的推测是正确的。

增压端叶轮偏心距:0.4MM              极限值0.1MM

喷嘴环导流翼片发现严重烧蚀,弯曲。

透平端轴承定位销孔被强力扩张。透平端轴承安装孔与标准轴承外径的间隙值超过0.3MM。

至此,高油耗及50%负荷下增压器喘振的原因找到了:之前机损时的残片击坏了喷嘴环的导流翼片,造成烟气紊流。而透平端叶轮受力面推力不均,造成叶轮高频震动,打破了轴承的工作受力状态,导致定位销孔及轴承座受损。(事后 我曾猜想如果这种震动是低频的,会发生什么状况?意即烟气能量低的情况,很可能滑油损耗率更高,当流经轴承润滑面的滑油不足以带走因异常震动而产生的热量时,很可能造成增压器整体报废。)

2.维修: 

喷嘴环导流翼片 采用热工的方法矫正。

透平端轴承定位销孔根据轴承定位销的尺寸新做一只销套 镶入原有的销孔。(不建议用热工的方法修理增压器本体)

两只薄片(厚度0.1MM,材料提供自可口可乐公司)插入轴承与轴承孔之间。铝的熔点:660°C 当然也可以采用适宜厚度的塞尺片,但材料偏硬,贴合度不佳。透平端轴承安装孔与标准轴承外径的间隙值从大于0.3MM 降至 0.07 MM

未装叶轮时 增压端 的转轴偏心量:0.025 MM

鼓风叶轮装复后,增压端叶轮偏心距:0.04 MM  极值(0.1 MM)

鼓风叶轮装复后,推力间隙:0.29 MM偏差范围:0.26-0.36 MM

增压端叶轮与壳体之径向间隙:0.95 MM

涡轮端叶轮与壳体之径向间隙:0.95 MM

设计允许值:0.8-1.2 MM          极值:1.3MM

增压器装复前,我安排了船员打扫检查排烟总管,清出了几块不大的金属残块。启动试车之后,单机功率可以轻松升至2200 KW,且工况稳定。增压器的工作声音清晰,持续。滑油消耗率根据周度及月度统计,为4 台工作柴油机中最小的。

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