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射油器及主油泵工作狀態(tài)

發(fā)布時(shí)間:2023-11-23 18:36:55瀏覽數(shù):

射油器及主油泵工作狀態(tài),對(duì)200MW汽輪機(jī)主油泵入口油壓試驗(yàn)狀態(tài)下跌落的原因分析,200MW汽輪機(jī)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(gè)系統(tǒng)是由主油泵、高壓?jiǎn)?dòng)油泵、交流潤(rùn)滑油泵、直流事故油泵、雙射油器(-臺(tái)供主油泵入口,另-臺(tái)供潤(rùn)滑系統(tǒng))、冷油器、溢油閥、油箱及-些控制閥門組成。

機(jī)組在啟動(dòng)-的調(diào)節(jié)部套靜止試驗(yàn)及啟動(dòng)過程-的沖轉(zhuǎn)都由高壓?jiǎn)?dòng)油泵為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力油。機(jī)組定速后通過切換油泵,由主油泵為系統(tǒng)提供動(dòng)力油來保了機(jī)組的正-運(yùn)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(hào)射油器為主油泵入口供油,2號(hào)射油器是提供潤(rùn)滑油系統(tǒng)的用油,來滿足軸承潤(rùn)滑的需要。交流潤(rùn)滑泵及直流事故泵是在潤(rùn)滑油壓低及事故情況下為潤(rùn)滑系統(tǒng)供油,防止斷油燒瓦,造成設(shè)備損壞。

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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(duì)不同結(jié)構(gòu)、尺寸射油器的-次試驗(yàn),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(shí),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(shí),臨界流量-的位置也-定,既噴嘴和喉部直徑-定時(shí),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(kuò)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?jiǎn)?dòng)油泵和主油泵根據(jù)設(shè)計(jì),當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)2 950r/min后,主油泵能順利地自動(dòng)投入工作,承擔(dān)供油遙遙,同時(shí)啟動(dòng)油泵能順利退出處于空載運(yùn)行狀態(tài)。定速3 000r/min后由控制室操作開關(guān),停啟動(dòng)油泵實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。
  通過幾個(gè)電廠啟動(dòng)運(yùn)行的實(shí)際情況,機(jī)組定速3 000r/min后雖主油泵壓頭已高于啟動(dòng)油泵壓頭,已經(jīng)滿足自動(dòng)切換條件,但從啟動(dòng)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?yàn)橹饔捅贸隹谀嬷归T沒打開而引起的。逆止門只有在主油泵出口壓頭高于啟動(dòng)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(dòng)油泵出口截門降低壓頭來實(shí)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(shí)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pz>1.562 5pq(開啟壓力)時(shí),逆止門才能打開,主油泵才能給系統(tǒng)供油,假設(shè)pz=20kgf/cm2,則動(dòng)力油壓pd-須由啟動(dòng)時(shí)的20kgf/cm2降至pd=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?jiǎn)?dòng)油泵并列運(yùn)行同時(shí)為系統(tǒng)供油。主油泵正-工作后恢復(fù)pd=20kgf/cm2。此時(shí)可通過觀察啟動(dòng)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(hào)射油器提供的,主油泵入口油壓的波動(dòng)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(jī)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(shí)打開,則主油泵與高壓?jiǎn)?dòng)油泵并列運(yùn)行同時(shí)給系統(tǒng)供油,射油器此時(shí)工作在A-(見圖4)。如停啟動(dòng)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(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切換過程。從這個(gè)過程來看主油泵入口油壓也會(huì)下降,只是下降到設(shè)計(jì)的正-工作-,而不再繼續(xù)下降。
但實(shí)際機(jī)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(dòng)排油閥排出部分油量Q2。從上面對(duì)逆止門的分析,只有關(guān)啟動(dòng)油泵出口截門使動(dòng)力油壓下降,當(dāng)pd下降到pz/1.562 5時(shí),逆止門打開。在pd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(dòng)油泵同時(shí)為系統(tǒng)供油,因此時(shí)啟動(dòng)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(shí)停啟動(dòng)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,pd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(shí)-須使動(dòng)力油壓下降而引起的。下降的幅度主要取決于動(dòng)力油壓的變化幅度,甚至由于運(yùn)行操作不當(dāng)在逆止門沒有打開,啟動(dòng)油泵沒有退出時(shí),就停啟動(dòng)油泵,這樣-然造成動(dòng)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(yàn)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(yàn)過程由于機(jī)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(hào)射油器用油量的增加,這樣就要主油泵向1號(hào)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(shí),臨界流量位置-定,因此在主油泵需大量油時(shí),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(shí)排油口開度是在設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)回油不能及時(shí)回到主油泵入口,所需流量全部由射油器提供,使1號(hào)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(shí)現(xiàn)油泵的自動(dòng)切換。
  現(xiàn)已對(duì)逆止門進(jìn)行了修改,Φ150mm直徑改為Φ120+(4~5)mm,但如果啟動(dòng)油泵油壓高,與主油泵--不匹配,也不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換,這就要求運(yùn)行操作人員關(guān)啟動(dòng)油泵出口截門時(shí) ,注意觀察啟動(dòng)電流是否下降來判斷啟動(dòng)油泵是否處于輕載或空載運(yùn)行狀態(tài)然后停啟動(dòng)油泵。
  2.改善射油器--,使其平坦,并且使臨界流量滿足-速試驗(yàn)、打閘等非正-工況的需要。
  射油器的設(shè)計(jì)時(shí),射油器的出口流量及出口壓頭都選擇正-工作-時(shí)的出口流量及出口壓頭,這樣勢(shì)-造成射油器的裕量小。
  通過對(duì)幾個(gè)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(xiàn)1射油器的近似計(jì)算進(jìn)行分析:
  由文獻(xiàn)[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*α02
  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(kuò)壓管工作系數(shù)
   α0——噴嘴流量系數(shù)
   F1——擴(kuò)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(jì)的出口流量及出口壓頭不是選在設(shè)計(jì)的正-工作-,而是選擇在機(jī)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(yùn)行。
  根據(jù)文獻(xiàn)[1]、文獻(xiàn)[2]和通過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)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(duì)主油泵的適應(yīng)能力強(qiáng)。
  3.建議對(duì)射油器試驗(yàn)時(shí),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(jī)組特殊工況的要求。
本資料由網(wǎng)上搜集,該資料的發(fā)布人有-鷹,戚曉峰,車?yán)瘢?薇薇。

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