國(guó)內(nèi)首套柴油發(fā)電機(jī)余熱海水淡化示范系統(tǒng)成功出水
  近日，由廣州中國(guó)科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所和南方海上風(fēng)電聯(lián)合開(kāi)發(fā)有限公司在珠海桂山島聯(lián)合共建的柴油發(fā)電機(jī)組缸套冷卻水廢熱驅(qū)動(dòng)的海水淡化示范系統(tǒng)成功調(diào)試出水，水質(zhì)達(dá)到 飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。該套海水淡化裝置額定日產(chǎn)淡水60噸，為模塊化緊湊設(shè)計(jì)。其應(yīng)用對(duì)解決海島淡水資源短缺問(wèn)題具有重大意義。
   目前的海水淡化技術(shù)有熱法和膜法兩種，兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但都需要消耗大量的能源，屬于高耗能產(chǎn)業(yè)。為此， 廣州中國(guó)科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新，通過(guò)回收柴油發(fā)電機(jī)組缸套冷卻水廢熱，并采用低溫多效蒸餾技術(shù)進(jìn)行淡化海水，大幅降低海水淡化的能耗。該海水淡化示范系統(tǒng)與一臺(tái)1000kW的柴油發(fā)電機(jī)配套，額定產(chǎn)水量為60噸/天，對(duì)于發(fā)電機(jī)組實(shí)際發(fā)電負(fù)荷變化系統(tǒng)具有自適應(yīng)功能，可在30%～負(fù)荷范圍內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行，滿足150-300人的每日消耗淡水的需求。該項(xiàng)目得到了廣東省科技重大科技專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持，具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已獲得多項(xiàng)授權(quán)發(fā)明 。
   此外，該新技術(shù)有廣泛的應(yīng)用前景，可利用包括柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組排出的廢熱、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排出的余熱在內(nèi)的各類(lèi)低品位熱能作為熱源;特別適用于余熱資源豐富但淡水資源緊缺的地區(qū)及企業(yè)，如海島（具有柴油發(fā)電機(jī)）、化工、火電、鋼鐵等行業(yè)以及大中型遠(yuǎn)洋船舶，同時(shí)也適用于內(nèi)陸工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程廢熱中水純化。 
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柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件故障的原因

  柴油發(fā)電機(jī)曲柄連桿結(jié)構(gòu)常見(jiàn)故障有拉缸、連桿磨損、敲缸、連桿短脫、螺栓斷裂、曲軸斷裂等，這些故障主要發(fā)生與高速運(yùn)動(dòng)部位，采集裝置難以安裝并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且發(fā)生故障后信號(hào)干擾信息較多，也難以準(zhǔn)確診斷和識(shí)別。目前許多學(xué)者都比較傾向于地域數(shù)據(jù)的處理和診斷，也有部分學(xué)者考慮依靠動(dòng)力學(xué)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行分析和診斷，更進(jìn)一步地找準(zhǔn)故障產(chǎn)生的機(jī)理及原因。后者這種方法主要依靠計(jì)算機(jī)仿真軟件實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行建模，設(shè)定柴油發(fā)電機(jī)各部件工作參數(shù)，設(shè)置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù)，進(jìn)行通過(guò)仿真模擬，識(shí)別故障發(fā)生時(shí)各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術(shù)具有可操作性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)周期短、省時(shí)、省資金等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)為未來(lái)發(fā)展的一個(gè)潛力方向。
  運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生故障主要原因主要為兩方面，一方面相互連接的兩個(gè)部件由于長(zhǎng)時(shí)間的接觸，造成了磨損，使得接觸表面變形，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲，另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴(yán)重的磨損后產(chǎn)生了相互運(yùn)動(dòng)過(guò)程的碰撞及撞擊，直接產(chǎn)生了異響等現(xiàn)象。顯而易見(jiàn)，各部位產(chǎn)生故障涉及到諸多方面的內(nèi)容，包括機(jī)械動(dòng)力、熱力、摩擦等，故障的分析不能僅僅依靠簡(jiǎn)單的分析就可以進(jìn)行診斷和確定。

 1.拉缸故障診斷拉缸故障會(huì)引起活塞機(jī)件損壞、柴油發(fā)電機(jī)油耗增加、轉(zhuǎn)速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。目前主要通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障信號(hào)檢測(cè)，判斷拉缸時(shí)振動(dòng)信號(hào)頻域范圍，例如國(guó)外研究學(xué)者 Jacobo Porteiro 通過(guò)分析研究，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證了拉缸時(shí)發(fā)電機(jī)故障的特征，并分析預(yù)測(cè)了發(fā)電機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油內(nèi)金屬顆粒的含量值。
 2. 敲缸故障診斷敲缸指的是活塞撞擊氣缸內(nèi)壁產(chǎn)生明顯異響的現(xiàn)象，敲缸時(shí)巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)生較為強(qiáng)大的振動(dòng)，同時(shí)長(zhǎng)期的敲缸對(duì)活塞及缸體造成嚴(yán)重的破壞。在敲缸故障診斷方面，利用計(jì)算機(jī)仿真軟件，分析了在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載和敲缸程度下的故障信號(hào)特征，實(shí)現(xiàn)了對(duì)敲缸狀態(tài)下發(fā)電機(jī)故障的分析和診斷。
 3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間大功率工作，連桿軸會(huì)產(chǎn)生磨損，使得軸承之間間隙變大，在連桿軸帶動(dòng)活塞及曲軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程，造成敲擊幅度變大，容易產(chǎn)生連桿的變形及斷裂。杜小元通過(guò)對(duì)兩岸頭與軸承之間的振動(dòng)信號(hào)分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)往復(fù)式發(fā)電機(jī)連桿故障振動(dòng)信號(hào)角域和值域的分析，實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證具有一定的可靠性。

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