射油器及主油泵工作狀態(tài)

發(fā)布時間:2024-09-03 01:56:02瀏覽數(shù):

射油器及主油泵工作狀態(tài)，對200MW汽輪機主油泵入口油壓試驗狀態(tài)下跌落的原因分析，200MW汽輪機供油系統(tǒng)的組成一般來說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、高壓啟動油泵、交流潤滑油泵、直流事故油泵、雙射油器（-臺供主油泵入口，另-臺供潤滑系統(tǒng)）、冷油器、溢油閥、油箱及-些控制閥門組成。

機組在啟動-的調(diào)節(jié)部套靜止試驗及啟動過程-的沖轉(zhuǎn)都由高壓啟動油泵為整個系統(tǒng)提供動力油。機組定速后通過切換油泵，由主油泵為系統(tǒng)提供動力油來保了機組的正-運行。由于主油泵采用離心式油泵雖--平坦，但自吸能力差，正-工作--須在入口注滿油，為了滿足這-需要，采用1號射油器為主油泵入口供油，2號射油器是提供潤滑油系統(tǒng)的用油，來滿足軸承潤滑的需要。交流潤滑泵及直流事故泵是在潤滑油壓低及事故情況下為潤滑系統(tǒng)供油，防止斷油燒瓦，造成設(shè)備損壞。

射油器--由于主油泵入口的油壓、油量是由射油器提供，因此射油器工作--的-壞，直接影響主油泵入口的油壓及油量。通過對不同結(jié)構(gòu)、尺寸射油器的-次試驗，得出射油器有下列--（射油器--曲-如圖2所示）
1．存在臨界流量-。即射油器的出口流量達(dá)到臨界流量-時，流量不再增加而射油器出口壓力陡降。在射油器的結(jié)構(gòu)尺寸-定時，臨界流量-的位置也-定，既噴嘴和喉部直徑-定時，改變喉部直徑臨界流量-的位置也改變。
2．射油器噴嘴的工作油壓影響射油器--。油壓的變化使射油器--曲-上下平移。工作油壓高在射油器出口流量相同的情況下，射油器的出口壓頭也高。
3．射油器--曲-與噴嘴到擴散管喉部的距離有關(guān)。距離小--曲-陡，增大距離則曲-變得平坦。

油泵切換過程-主油泵入口油壓跌落原因

　　高壓啟動油泵和主油泵根據(jù)設(shè)計，當(dāng)機組轉(zhuǎn)速達(dá)2 950r/min后，主油泵能順利地自動投入工作，承擔(dān)供油遙遙，同時啟動油泵能順利退出處于空載運行狀態(tài)。定速3 000r/min后由控制室操作開關(guān)，停啟動油泵實現(xiàn)自動切換。
　　通過幾個電廠啟動運行的實際情況，機組定速3　000r/min后雖主油泵壓頭已高于啟動油泵壓頭，已經(jīng)滿足自動切換條件，但從啟動油泵的工作狀態(tài)來看，并沒處于空載狀態(tài)，也就是主油泵沒有投入給系統(tǒng)供油。這主要是因為主油泵出口逆止門沒打開而引起的。逆止門只有在主油泵出口壓頭高于啟動油泵壓頭，并存在-定的壓差情況下，逆止門才能打開，主油泵供油。這樣只有關(guān)閉啟動油泵出口截門降低壓頭來實現(xiàn)油泵的切換。
　　下面通過逆止門結(jié)構(gòu)及射油器--分析切泵過程-主油泵入口油壓下降的原因。
　　主油泵出口逆止門的實際結(jié)構(gòu)如圖3所示。
逆止門兩面的面積比為：150²/120²=1.562 5
　　設(shè)主油泵出口壓力p_z＞1.562 5p_q(開啟壓力)時，逆止門才能打開，主油泵才能給系統(tǒng)供油，假設(shè)p_z=20kgf/cm²，則動力油壓p_d-須由啟動時的20kgf/cm²降至p_d=20/1.562 5=12.8kgf/cm²主油泵出口逆止門才能打開，主油泵同高壓啟動油泵并列運行同時為系統(tǒng)供油。主油泵正-工作后恢復(fù)p_d=20kgf/cm²。此時可通過觀察啟動油泵電流來判斷是否處于空載狀態(tài)。
　　由于主油泵入口油壓及油量是由1號射油器提供的，主油泵入口油壓的波動同射油器的出口壓頭有直接的聯(lián)系。下面分析切泵過程-射油器所處的工作狀態(tài)。
　　當(dāng)機組定速后，主油泵壓頭已建立，假設(shè)主油泵出口逆止門此時打開，則主油泵與高壓啟動油泵并列運行同時給系統(tǒng)供油，射油器此時工作在A-（見圖4）。如停啟動油泵，主油泵大量給系統(tǒng)供油，則射油器為滿足主油泵的需要，出口流量也增加，由射油器--出口壓頭下降達(dá)到正-工作-B，這就實現(xiàn)了自動切換過程。從這個過程來看主油泵入口油壓也會下降，只是下降到設(shè)計的正-工作-，而不再繼續(xù)下降。
但實際機組定速后，主油泵出口壓頭已建立，主油泵出口逆止門并沒打開，射油器工作在C-，只是通過啟動排油閥排出部分油量Q₂。從上面對逆止門的分析，只有關(guān)啟動油泵出口截門使動力油壓下降，當(dāng)p_d下降到p_z/1.562 5時，逆止門打開。在p_d下降過程-，射油器出口壓頭也下降由C→D-（圖4），逆止門打開后，主油泵和啟動油泵同時為系統(tǒng)供油，因此時啟動油泵出口壓力低，大部分油由主油泵提供，因此射油器出口壓頭由D→E-，此時停啟動油泵，主油泵油量又增加射油器出口壓頭繼續(xù)下降由E→F-，當(dāng)主油泵工作正-后，p_d恢復(fù)射油器---向上平移，出口壓頭升高達(dá)到正-工作-B。
　　從上面分析可知，在油泵切換過程-，射油器始終工作在正-工作-以內(nèi)，出口流量沒達(dá)到臨界流量，因此主油泵入口油壓的下降主要是由于逆止門存在面積比，切換油泵時-須使動力油壓下降而引起的。下降的幅度主要取決于動力油壓的變化幅度，甚至由于運行操作不當(dāng)在逆止門沒有打開，啟動油泵沒有退出時，就停啟動油泵，這樣-然造成動力油壓驟降而射油器出口壓力發(fā)生劇烈變化，主油泵壓力跌落至-而產(chǎn)生不良后果。

-速-驗及打閘等非正-工況主油泵入口油壓跌落原因

　　1．工況分析。-速-驗過程由于機組轉(zhuǎn)速升高，主油泵轉(zhuǎn)速也隨之升高，根據(jù)離心泵--，出口壓頭也升高，這樣就造成了調(diào)解系統(tǒng)用油量及1、2號射油器用油量的增加，這樣就要主油泵向1號射油器供大量的油。由射油器的--可知，在射油器結(jié)構(gòu)-定時，臨界流量位置-定，因此在主油泵需大量油時，由于射油器的裕量（正-工作油量到臨界流量）小，可能造成射油器在臨界狀態(tài)工作使射油器出口壓頭跌落，反映到主油泵入口，油壓跌落為-。
　　2．打閘情況。由于打閘-調(diào)節(jié)部套在3 000r/min時排油口開度是在設(shè)計的空負(fù)荷位置，而打閘后調(diào)節(jié)部套在瞬間排油口-然開到-大，因此這-瞬間調(diào)節(jié)油量劇增，油動機回油不能及時回到主油泵入口，所需流量全部由射油器提供，使1號射油器處于臨界流量工作狀態(tài)而使主油泵入口油壓跌落。
主油泵人口油壓跌落的一方法及建議
　　1.修改主油泵出口逆止門使其面積比減小，--由面接觸改為-接觸，使其能實現(xiàn)油泵的自動切換。
　　現(xiàn)已對逆止門進行了修改，Φ150mm直徑改為Φ120+（4～5）mm，但如果啟動油泵油壓高，與主油泵--不匹配，也不能實現(xiàn)自動切換，這就要求運行操作人員關(guān)啟動油泵出口截門時，注意觀察啟動電流是否下降來判斷啟動油泵是否處于輕載或空載運行狀態(tài)然后停啟動油泵。
　　2.改善射油器--，使其平坦，并且使臨界流量滿足-速試驗、打閘等非正-工況的需要。
　　射油器的設(shè)計時，射油器的出口流量及出口壓頭都選擇正-工作-時的出口流量及出口壓頭，這樣勢-造成射油器的裕量小。
　　通過對幾個電廠射油器的改造，加大射油器的喉部尺寸，可以增大射油器臨界流量。這也可以通過文獻1射油器的近似計算進行分析:
　　由文獻［1］：
　　壓頭比　m=h₁/h₂
　　壓頭比與引射系數(shù)q的關(guān)系：
m=（1+q）²（1/ξ^*α₀）²
　　喉部面積與引射系數(shù)關(guān)系：
F₁/F₀=（1+q）²
式-　h₁——噴嘴工作油壓壓頭
　　　h₂——射油器出口壓頭
　　　ξ——擴壓管工作系數(shù)
　　　α₀——噴嘴流量系數(shù)
　　　F₁——擴壓管喉部面積
　　　F₀——噴嘴出口面積
　　由上面關(guān)系可知，F(xiàn)₁增加，q也增加，即在相同的噴嘴直徑下，射油器的出口流量也增加。F₁增加，m也增大，在相同的工作油壓下，射油器出口壓頭h₂減小。-質(zhì)上F₁加大，就是把射油器設(shè)計的出口流量及出口壓頭不是選在設(shè)計的正-工作-，而是選擇在機組在非正-工況需油量-大且保了主油泵入口油壓高于透平油的飽和蒸汽壓0.34kgf/cm²的工作-。這樣就可以保了主油泵在特殊工況不被氣蝕，而安全遙遙運行。
　　根據(jù)文獻［1］、文獻［2］和通過現(xiàn)場對射油器的改造認(rèn)為射油器的喉嘴距選擇1.8倍的喉部直徑，射油器的--平坦，對主油泵的適應(yīng)能力強。
　　3.建議對射油器試驗時，應(yīng)做出射油器的--曲-，確定臨界流量-的位置，這樣就可以知道射油器是否能滿足機組特殊工況的要求。
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