王曉方
【摘 要】汽輪機組油系統(tǒng)是發(fā)電設(shè)備的重要組成部分,對于保障各相關(guān)設(shè)備的有效、正常運轉(zhuǎn)起著關(guān)鍵作用。本文闡述了汽輪機組油系統(tǒng)的作用及射油器的工作原理,用實際案例分析了汽輪發(fā)電機組的供油系統(tǒng)在工作中時常出現(xiàn)的問題,以多年一線工作的實際經(jīng)驗,從不同角度提出了解決實際問題的辦法和應(yīng)對措施,供廣大一線電力工作者參考。
【關(guān)鍵詞】電力設(shè)備 射油器 措施
1概述
汽輪機組油系統(tǒng)的作用是供給調(diào)節(jié)、保安、軸承潤滑、頂軸以及發(fā)電機密封等系統(tǒng)用油。一般來說,大部分機組都采用雙射油器的離心式主油泵的供油系統(tǒng)。整個系統(tǒng)是由主油泵、交流潤滑油泵、直流潤滑油泵、雙射油器、冷油器、溢流閥、油箱、控制閥門組成。
2射油器的工作原理
射油器是射流泵的一種,在有射油器的油系統(tǒng)中,有兩臺射油器并聯(lián)工作。1號射油器箱主油泵入口供油,2號射油器向機組各個軸承提供潤滑油。它由噴嘴、喉管、吸入室、和擴散管組成。高壓油凈噴嘴射出來時,流速很高,這股射流將吸入室內(nèi)的油帶走使吸入室形成真空腔,潤滑油被工作油吸引后,與工作油一起進入喉管。喉管中兩種不同速度的油互相撞擊,進行能量交換,工作油速度下降,潤滑油速度提高,到喉管出口處時,兩種油的速度趨于一致?;旌嫌土鹘?jīng)過擴散管凈動能變成壓能,送到主油泵入口和軸承。
射油器由于無運行零件,在結(jié)構(gòu)設(shè)計正確的調(diào)節(jié)下,盡管其效率比較低,但其工作相當可靠,因而在汽輪發(fā)電機組的供油系統(tǒng)中被廣泛采用,將離心式主油泵的出口高壓油轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的低壓油供給主油泵入口和潤滑油系統(tǒng)。
3存在的問題分析及解決的辦法
混合油流通過擴散管又將動能轉(zhuǎn)化為壓力能。這樣,射油器就把小流量的高壓油轉(zhuǎn)換成大流量的低壓油。
每臺射油器都有特定的P-Q特性曲線,曲線上有特定的點,作為射油器的正常工作點,一般來說,射油器必須運行在正常工作點及其附近的一個極小的范圍內(nèi)。一旦脫離次范圍,就會影響到油系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。因此,P-Q特性的合理、穩(wěn)定,對其工作狀況起著重要的作用,同時,也影響著主油泵和軸瓦潤滑工況。大多數(shù)不合格的射油器都是由于P-Q特性匹配不當引起的。而改造的途徑多以對噴嘴、喉徑的改造為主,有時要對喉嘴距進行適當?shù)恼{(diào)整。
油系統(tǒng)的工況是否穩(wěn)定,對機組的安全穩(wěn)定運行,起著重要的作用。潤滑油出力不足會導(dǎo)致軸瓦溫度升高,嚴重時甚至?xí)l(fā)生斷油燒瓦的重大事故。系統(tǒng)油壓的波動,會導(dǎo)致調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作不穩(wěn)定,進而引起機組負荷的波動。由于主油泵入口的油壓、油量時由射油器提供,因此,射油器工作特性的好壞,直接影響著主油泵入口油壓和油量。射油器的設(shè)計并沒有十分精確的理論依據(jù),往往根據(jù)大量的誓言得到的經(jīng)驗公式來進行。由于不同 足跡使用的射油器有著不同的要求,利用以往的公式設(shè)計新的射油器,有時會與預(yù)想的結(jié)果產(chǎn)生偏差,無法滿足工作要求,需要對原設(shè)計進行修正。
4案例分析
(1)姚電公司#2機組在09年改造時,主油泵、射油器由上汽廠整體設(shè)計更換。但在更換后,主油泵一直存在入口壓力低、泵殼、葉輪汽蝕嚴重的問題。在正常運行時,主油泵入口油壓只有0.13-0.15 MPa,經(jīng)分析認為主要原因是射油器出力不足造成。14年1月,#2機進行改造,為了解決主油泵汽蝕不能正常工作的問題,姚電公司決定將#1機組主油泵和射油器整體進行調(diào)換。調(diào)換后,主油泵入口油壓為0.28MPa.經(jīng)過3個多月的運行,#2機主油泵軸向位移一直維持在0.09-0.16左右。符合運行要求。
(2)主油泵主要參數(shù):
主油泵設(shè)計參數(shù):進口油壓:1kg/㎡; 額定轉(zhuǎn)速:3000rpm ;出口油壓:20kg/ c㎡ 供油量:480 m3/h
葉輪直徑:φ415mm。油箱參數(shù):容積40立方。面積15㎡,油位每變化10mm,油量相應(yīng)變化133kg。最高油位面距頂蓋內(nèi)表200mm。最低油位面距頂蓋內(nèi)表900mm。溢油管口下沿距頂蓋內(nèi)表150mm。主油泵在12米,油箱在6米,改造中射油器至主油泵各管道直徑未變,可以忽略流體沿程能量阻力損失。
#1機規(guī)程:#1機主油箱容積為40M3,1級射油器流量為264 m3/h,壓力為0.147 MPa,供主油泵;2級射油器流量為277.2 m3/h,壓力0.176MPa,供潤滑油系統(tǒng)。主油泵為離心式主油泵,設(shè)計流量為480, m3/h,壓力為1.96,供低壓安全油及兩級注油器用油。
#2機規(guī)程:#2機潤滑油系統(tǒng)由主油泵、高壓調(diào)節(jié)油泵、交流潤滑油油泵、直流油泵、盤車裝置、頂軸油泵、冷油器、排煙系統(tǒng)、主油箱、注油器等組成。
主油泵出口壓力為1.96 MPa,高壓油凈出口逆止閥后兩路,一路到保安油路系統(tǒng),一路供給注油器,系統(tǒng)中二級注油器并聯(lián),第一級出口油壓為0.098 MPa,供給主油泵進油,第二級出口油壓為0.196 MPa,其中油經(jīng)冷油器和濾油器后通過機組個軸承潤滑油系統(tǒng)做潤滑油,當潤滑油壓大于0.145 MPa,低壓油過壓閥開啟,將多余的油溢回油箱,時潤滑油壓保持在0.077-0.145 MPa,范圍內(nèi)。
5結(jié)語
(1)#2機主油泵在運行中出現(xiàn)汽蝕,主要原因是#1射油器出力不足造成。
(2)通過實驗可以知道,在噴嘴通流面積相同時,單孔的射流直徑和自由束直徑均較大,在一定時候就阻止了流量的吸入,過孔噴嘴是將大直徑單孔分為多個小孔,這樣,各噴孔的射流直徑和自由束直徑相對較小,射流周界增大,射流速同吸入油的接觸表面積增大,就可以吸入更過的油,所以多孔射油器的單位吸入流量比單孔射油器的大,多空射油器的安全裕度比單孔的大,可靠性得到提高。
(3)多孔射油器的工作噪音明顯低于單孔。因為多孔利用消音原理,使各射流產(chǎn)生沖撞聲波相互抵消,同時也使射流與被吸入流體在喉部中充分均勻的混合。
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