高寒地區(qū)燃油結(jié)蠟解決方案

黃云善

（內(nèi)蒙古大唐國際錫林浩特礦業(yè)有限公司,內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000）

1 引言

錫林浩特礦業(yè)公司現(xiàn)生產(chǎn)能力為1000萬噸/年，二期設(shè)計年生產(chǎn)能力為3000萬噸/年，卡車、推土機(jī)、挖掘機(jī)等等都在露天開采中大量使用，隨二期建設(shè)的開始內(nèi)燃機(jī)設(shè)備也不斷增加。進(jìn)入十一月份以后露天采場溫度將達(dá)到-35℃以上，國內(nèi)現(xiàn)只能使用-35號柴油，設(shè)備在運行過程中頻繁出現(xiàn)燃油結(jié)蠟堵塞濾芯故障。目前處理該故障的主要方法只能是更換整套燃油濾清器，嚴(yán)重者清洗管路。這中故障不僅降低了設(shè)備的可用率，同時也增加了生產(chǎn)成本。

2 故障現(xiàn)象

勝利煤田地處內(nèi)蒙古高原中東部，大興安嶺西延的北坡。屬高原丘陵地形。東二號露天礦區(qū)地處勝利煤田中東部的剝蝕堆積地形與低緩丘陵地形過渡地帶。歷年極端最高氣溫39.2℃，最低氣溫-42.4℃。在我國華北及東北地區(qū)大部分地區(qū)冬季氣溫都能達(dá)到-30℃，當(dāng)氣溫低于-30℃時-35號柴油可能出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象，勝利東二號露天煤礦便屬于典型的高寒地區(qū),冬季燃油結(jié)蠟現(xiàn)象十分嚴(yán)重,導(dǎo)致設(shè)備普遍出現(xiàn)發(fā)動機(jī)低馬力、自動熄火等故障頻繁出現(xiàn)，對生產(chǎn)造成較大影響。

3 故障原因

柴油結(jié)蠟的主要原是由柴油的防凍性決定的，衡量柴油防凍性能的指標(biāo)主要有兩項，即冷濾點和冷凝點。冷凝點是指柴油在低溫環(huán)境中失去流動性的最高溫度，主要影響柴油的運輸與儲存；冷濾點為柴油通過發(fā)動機(jī)供油系統(tǒng)時會造成濾網(wǎng)堵塞的最高溫度，它直接影響發(fā)動機(jī)的供油。

劃分柴油標(biāo)號的依據(jù)則是柴油的凝固點。例如0號柴油的凝固點為0℃，因而選用不同標(biāo)號的柴油應(yīng)主要根據(jù)使用時的氣溫決定。目前，國內(nèi)應(yīng)用的柴油按凝固點分為5個標(biāo)號：0號柴油、-10號柴油、-20號柴油、-35號柴油和-50號柴油。由于結(jié)蠟的溫度要比凝固點高6℃－7℃。所以：

一般0號柴油適用于氣溫在8℃至4℃時使用；

-10號柴油適用于氣溫在4℃至-5℃時使用；

-20號柴油適用于氣溫在-5℃至-14℃時使用；

-35號柴油適用于氣溫在-20℃至-28℃時使用。

進(jìn)入冬季以后國內(nèi)高寒地區(qū)使用的柴油基本都為-35號，也就是使用溫度在-28℃以下時便可能出現(xiàn)燃油結(jié)蠟現(xiàn)象，一般白天氣溫都會高于-28℃，夜間低于該溫度導(dǎo)致結(jié)蠟柴油經(jīng)過柴油濾芯時因固體顆粒過大聚集于柴油濾清器中，導(dǎo)致過油量不足引起發(fā)動機(jī)低馬力、自動熄火等故障。

經(jīng)過對發(fā)動機(jī)供油系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，一般柴油設(shè)備啟動后因回油經(jīng)過發(fā)動機(jī)所以油箱溫度一般會高于外界溫度，回油不結(jié)蠟，結(jié)蠟柴油主要集中在供油部分且主要在發(fā)生燃油濾清器前，該部位的主要特點是遠(yuǎn)離發(fā)動機(jī)機(jī)體且供油管路較細(xì)、部分管路是金屬材質(zhì)導(dǎo)致局部溫度過低使柴油結(jié)蠟，所以我們主要解決的問題點在于如何提高局部燃油溫度過低引起的結(jié)蠟問題，避免柴油結(jié)蠟在燃油濾清器中積存影響發(fā)動機(jī)燃油供給。

4 解決辦法

了解了故障發(fā)生的原因，我們針對-35號柴油只要想辦法將其溫度保持在-28℃以上便可解決-35號柴油結(jié)蠟問題，若是能將溫度保持在4℃以上便可長時間使用0號柴油。

國內(nèi)外對燃油結(jié)蠟問題都有一定的研究，但實際應(yīng)用不是很多，我公司采購國外進(jìn)口設(shè)備時都對本地區(qū)的實際情況進(jìn)行了詳細(xì)的闡明，但是設(shè)備依舊存在冬季燃油結(jié)蠟問題，且問題較為嚴(yán)重。國內(nèi)部分企業(yè)及個人也對燃油結(jié)蠟問題進(jìn)行過研究，也研發(fā)出一些燃油加熱裝置來消除燃油結(jié)蠟故障。但是這些技術(shù)還十分的不成熟存在很多的安全隱患，還不能大范圍的應(yīng)用到實際生產(chǎn)中。還有部分使用添加劑防止柴油結(jié)蠟,但是這也是臨時性的還不能長期的大量使用,也存在一定的局限性。

我們根據(jù)油冷器的工作原理反向使用，引出發(fā)動機(jī)冷卻水，讓柴油流經(jīng)燃油濾清器前先流經(jīng)類似油冷器的燃油加熱裝置（如圖1），使用發(fā)動機(jī)冷卻水對燃油進(jìn)行加熱保溫，使其保持在較高的溫度下輸送到發(fā)動機(jī)內(nèi)部。經(jīng)過實踐在室溫零下30℃以下的低溫環(huán)境中，至少提高燃油溫度10℃以上，該方法可以有效避免柴油結(jié)蠟引起的發(fā)動機(jī)低馬力、自動熄火故障。

圖1 發(fā)動機(jī)冷卻液也加熱原理圖

5 結(jié)語

該方法可有效解決目前內(nèi)燃機(jī)設(shè)備在冬季使用時出現(xiàn)的燃油結(jié)蠟故障，我們還可將該技術(shù)進(jìn)行推廣使用，所有高寒地區(qū)的內(nèi)燃機(jī)設(shè)備都可進(jìn)行改造，也可與設(shè)備制造廠家共同開發(fā)高寒地區(qū)專用的內(nèi)燃機(jī)，徹底消除我國高寒地區(qū)內(nèi)燃機(jī)使用過程中因燃油結(jié)蠟導(dǎo)致的故障。該技術(shù)也將能夠延長0號柴油的更換時間，露天煤礦每天消耗的柴油上百萬元，-35號燃油的價格與0號柴油的價格相差很大，隨著煤炭產(chǎn)量的增加每延期一天更換燃油都將節(jié)約大量資金，應(yīng)用前景非常可觀。

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