高寒地區燃油結蠟解決方案

黃云善

（內蒙古大唐國際錫林浩特礦業有限公司,內蒙古 錫林浩特 026000）

1 引言

錫林浩特礦業公司現生產能力為1000萬噸/年，二期設計年生產能力為3000萬噸/年，卡車、推土機、挖掘機等等都在露天開采中大量使用，隨二期建設的開始內燃機設備也不斷增加。進入十一月份以后露天采場溫度將達到-35℃以上，國內現只能使用-35號柴油，設備在運行過程中頻繁出現燃油結蠟堵塞濾芯故障。目前處理該故障的主要方法只能是更換整套燃油濾清器，嚴重者清洗管路。這中故障不僅降低了設備的可用率，同時也增加了生產成本。

2 故障現象

勝利煤田地處內蒙古高原中東部，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大部分地區冬季氣溫都能達到-30℃，當氣溫低于-30℃時-35號柴油可能出現結蠟現象，勝利東二號露天煤礦便屬于典型的高寒地區,冬季燃油結蠟現象十分嚴重,導致設備普遍出現發動機低馬力、自動熄火等故障頻繁出現，對生產造成較大影響。

3 故障原因

柴油結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主要有兩項，即冷濾點和冷凝點。冷凝點是指柴油在低溫環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動機供油系統時會造成濾網堵塞的最高溫度，它直接影響發動機的供油。

劃分柴油標號的依據則是柴油的凝固點。例如0號柴油的凝固點為0℃，因而選用不同標號的柴油應主要根據使用時的氣溫決定。目前，國內應用的柴油按凝固點分為5個標號：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。

進入冬季以后國內高寒地區使用的柴油基本都為-35號，也就是使用溫度在-28℃以下時便可能出現燃油結蠟現象，一般白天氣溫都會高于-28℃，夜間低于該溫度導致結蠟柴油經過柴油濾芯時因固體顆粒過大聚集于柴油濾清器中，導致過油量不足引起發動機低馬力、自動熄火等故障。

經過對發動機供油系統研究發現，一般柴油設備啟動后因回油經過發動機所以油箱溫度一般會高于外界溫度，回油不結蠟，結蠟柴油主要集中在供油部分且主要在發生燃油濾清器前，該部位的主要特點是遠離發動機機體且供油管路較細、部分管路是金屬材質導致局部溫度過低使柴油結蠟，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蠟問題，避免柴油結蠟在燃油濾清器中積存影響發動機燃油供給。

4 解決辦法

了解了故障發生的原因，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。

國內外對燃油結蠟問題都有一定的研究，但實際應用不是很多，我公司采購國外進口設備時都對本地區的實際情況進行了詳細的闡明，但是設備依舊存在冬季燃油結蠟問題，且問題較為嚴重。國內部分企業及個人也對燃油結蠟問題進行過研究，也研發出一些燃油加熱裝置來消除燃油結蠟故障。但是這些技術還十分的不成熟存在很多的安全隱患，還不能大范圍的應用到實際生產中。還有部分使用添加劑防止柴油結蠟,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。

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

圖1 發動機冷卻液也加熱原理圖

5 結語

該方法可有效解決目前內燃機設備在冬季使用時出現的燃油結蠟故障，我們還可將該技術進行推廣使用，所有高寒地區的內燃機設備都可進行改造，也可與設備制造廠家共同開發高寒地區專用的內燃機，徹底消除我國高寒地區內燃機使用過程中因燃油結蠟導致的故障。該技術也將能夠延長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，隨著煤炭產量的增加每延期一天更換燃油都將節約大量資金，應用前景非常可觀。

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