发电柴油机组冷却水温度升高原因与柴油机市场需求现状分
析
摘要：针对某轮发电柴油机组出现冷却水温度异常升高的故障，基于柴油发电
机组冷却水系统的工作原理，对引起故障的可能因素进行了逐一分析排查。

结果
表明：故障原因系调温阀发生故障，高温淡水未经中央冷却器冷却就再次进入柴
油机冷却水系统，致使柴油机组冷却水温度急剧升高。

关键词：发电柴油机组；冷却水系统；市场需求
前言：柴油发动机组应用广泛，处在所属产业链的相对核心的位置。

在过去
十多年的发展中，柴油发动机生产业形成了一系列的配套企业，很多的柴油发动
机组企业更多充当了总承装配者的角色，而柴油发动机组的一些关键的零部件，
曲柄连杆、活塞、气缸套、凸轮已交由专业公司生产。

专业化分工使得柴油发动
机组厂商能更加集中自身的优势，专注于柴油发动机组的设计和制造。

1发电柴油机组冷却水系统特点
1.1 冷却水系统基本原理：发电柴油机冷却水系统主要包括两部分，一部分通
过中央冷却器用于冷却五台发电柴油机，五台发电柴油机组各自机带高低温淡水泵，打出的水进入滑油冷却器、空冷器、气缸套、喷油器衬托等部位。

系统中另
设有两台电动低温淡水泵（互为备用）。

电动低温淡水泵打出的水用于主空压机、辅空压机、大气冷凝器、主机集控室柜式空调、主配电室柜式空调等的冷却，然
后汇总进入机中央冷却器冷却后，再分别进入电动低温淡水泵循环。

发电柴油机
中央冷却器出口设有自动气动调温阀，以控制进入辅机及其它设备的低温淡水温度。

通过阀件的控制，上述五台发电柴油机组、主空压机、辅空压机、大气冷凝器、主机集控室柜式空调、主配电室柜式空调等的冷却也可通过一具辅机中央冷
却器完成。

1.2 自动气动调温阀基本原理：淡水自动气动调温阀由测温元件（温包）、PID调节器、气缸式定位器和三通调节阀等基本元件构成。

自动气动调温阀的原
理是：把测温元件装在柴油机的冷却水进机管路上，测温元件的输出信号与冷却
水进口温度成正比变化。

测温元件输出信号送至调节器，调节器将冷却水温度给
定值与测量值相比较得到偏差，然后按某种作用规律输出一个控制信号至执行机构，从而改变三通阀的开度，将冷却水的温度控制在给定值。

2冷却水温度升高原因分析与处理
2.1 故障描述：某轮组织码头换电，采用两台发电柴油机并网运行为船舶供电，运行约15min，两台发电柴油机同时出现冷却水温度高报警（达到设定温度90℃），随后温度继续上升至95℃，继而，两台发电柴油机因冷却水温过高安保
停车。

备用柴油机自动起机并网（电站为自动模式），为船舶供电，机组淡水
温度仍呈持续增高态势。

2.2 原因分析：一般情况下造成发电柴油机组冷却水温度偏高的原因主要有：（1）淡水水量不足，淡水系统中有空气，管路漏水，膨胀水箱水量不足，膨胀
水箱的系统补水阀关关闭。

（2）中央冷却器热交换不充分，中央冷却器积垢过多，海水泵损坏，海水滤器堵塞，海水系统管路漏水，系统不畅，阀门关闭等。

（3）淡水气动调温阀故障，调温阀本体故障（如机构卡滞、元件损坏等），调
温阀供气不足，气路不畅（如滤器堵塞、气孔堵塞等）。

而同时出现多台发电柴
油机淡水温度偏高，说明是共性问题，是由外围系统所致，按照由易到难原则对
故障原因进行逐步分析排查。

2.3 故障处理与预防措施：该轮使用的气动调温阀为NAKAKITA型气动调节器，该调节器按照位移平衡原理工作，实现PID控制，从而达到调节控制温度的目的。

由于故障情况紧急，而调温阀内部结构复杂精密，对调温阀故障做进一步定位须
花费一定时间。

因此选择转换使用中央冷却器对发电柴油机组进行冷却，缸套水
温度逐渐恢复正常。

后对气动调温阀检修发现，调温阀PID调节器内的放大器气孔堵塞，气压信
号和输出信号不同步；波纹管出现损伤，导致调温阀调节失灵。

由于暂时没有备件，疏通放大器气孔后，调温阀功能暂时满足使用要求。

后续检修对调温阀控制
器进行了更换，彻底解决了该问题。

针对由于气动调温阀故障，造成多台发电柴
油机同时发生冷却水温度升高的问题，作为管理人员。

在平时的维护管理中须注
意以下几点：（1）定期手动调节设定温度，检验调温阀是否正常动作，尤其在
船舶备航、换电等重要工作前；（2）经常检查并清洁气动调压阀滤器，定期放残，避免杂质堵塞气孔；（3）平时尽量启用空气干燥装置，确保调温阀气源干
燥清洁。

3柴油发电机组的市场需求现状
我国电力工业的发展进入到一个新的阶段。

2001年以来，电力消费总量持续
上升，每年以接近15%的速度增长，仅2006年一年全社会用电量就达到28，248亿kWh。

其中第一产业用电量占2.9%，第二产业用电量占75%，第三产业用电量占9.9%。

城乡居民生活用电量占11.4%。

由此可见，城镇地区对电力资源的需求
量较大。

目前，能源消费存在很大的问题，煤炭消费比重大，能源资源转换率低，非可再生能源与经济和环境的矛盾日益突出，为了解决这一矛盾，政府提出建设
一个持续，稳定、经济、清洁的能源供应体系，提倡使用风力发电、水力发电等，但是风力、水力、太阳能都受特定资源所限，不能从根本上解决城镇对电能的持
续稳定的需求。

风能、太阳能等不稳定电源的使用需要强大的智能电网的支持。

集中式的电力供应和单向的电力传输已经不适应新能源的发展。

而柴油发电机组
具有机动灵活的优势，又具有良好的使用性能，使之成为新能源发展利用的基本
保障。

柴油发电机组不仅能配合风力、水力发电，还能解决城镇工业、居民用电
情况，缓解了资源紧缺与经济快速发展之间的矛盾，也符合国家可持续发展的战略。

可见，随着社会水平的提高，用电量也会持续上升，柴油发电机组的需求量
更会与日俱增，具有良好的市场前景。

4柴油发电机组的发展趋势
4.1 发电机是柴油发电机组的重要组成部分，它将柴油发动机输出的机械能转
换为电能输出给工矿企业或个人使用。

发电机的性能至关重要，它直接影响输出
电能的质量和稳定性。

随着社会的进步，各行各业都在使用一些高端的电子设备，这些设备对电力的质量提出了更高的要求，国内很多普通的发电机已远远满足不
了它们。

目前国内市场的高端发电机都是进口品牌，研发、生产具有自主知识产
权的高端发电机是自动化柴油发电机组发展的必然要求。

4.2 柴油发电机内置散热系统，散热系统中最主要的构成元件就是散热器，目
前市场上的散热器主要是采用铜作为原材料。

随着矿产资源的紧缺，铜的供应会
越来越紧张，并且价格也在飞速上涨，这就迫使我们寻找新的替代产品，使用新
型材料作为散热器芯。

铝具有重量轻、散热效果好，资源丰富、价格便宜等特点，铝质材料容易被高温水腐蚀的技术问题已有重大突破，铝质散热器芯将是散热器
今后的主要发展方向，生产铝质散热器芯的散热器市场前景广阔。

结束语：柴油机的应用，给我们的生活带来了很多方便，极大的方便了我们
的生活方式和工作效率，也逐渐成为我们生活中不可缺少的一部分，供应着很多电器的正常运行。

但是，目前创新技术发展慢，传统的柴油发电机组已经满足不了发展的需求，销量也有下降的趋势。

所以，今后我们要做的重点是加强创新技术的发展，提高生产效率和使用范围，减少误差，使得柴油发电机组的能够得到更广泛的应用。

参考文献：
[1]郑凤阁. 轮机自动化{J}.大连海事大学出版社，1999.
[2]周双喜. 电力系统稳定性及其控制{J}.京中国电力出版社，2004.
[3]李基成. 现代同步发电机励磁系统设计及应用{J}.北极：中国电力出版社，2002.。