射油器及主油泵工作狀態

發布時間:2023-09-03 01:56:02瀏覽數:

射(she)油器及主油(you)泵工作狀(zhuang)態(tai)，對(dui)200MW汽輪機主油(you)泵入口油(you)壓試(shi)驗狀(zhuang)態(tai)下(xia)跌落的原因(yin)分析，200MW汽輪機供油系統的組成一般來說采用雙(shuang)射(she)油(you)器(qi)的離(li)心式主(zhu)油(you)泵(beng)(beng)(beng)的供(gong)油(you)系(xi)統。整個系(xi)統是由主(zhu)油(you)泵(beng)(beng)(beng)、高(gao)壓啟動油(you)泵(beng)(beng)(beng)、交流潤(run)滑油(you)泵(beng)(beng)(beng)、直流事故油(you)泵(beng)(beng)(beng)、雙(shuang)射(she)油(you)器(qi)（-臺供(gong)主(zhu)油(you)泵(beng)(beng)(beng)入(ru)口，另(ling)-臺供(gong)潤(run)滑系(xi)統）、冷油器、溢油閥(fa)、油箱及-些控(kong)制(zhi)閥(fa)門(men)組成。

機(ji)組在(zai)啟動(dong)-的調節部套靜止(zhi)試(shi)驗及啟動(dong)過(guo)(guo)程-的沖轉(zhuan)都由(you)高壓啟動(dong)油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)為整(zheng)個系統(tong)提供動(dong)力油(you)(you)(you)。機(ji)組定速后通(tong)過(guo)(guo)切換(huan)油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)，由(you)主油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)為系統(tong)提供動(dong)力油(you)(you)(you)來保了機(ji)組的正-運行。由(you)于(yu)主油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)采(cai)(cai)用離心(xin)式(shi)油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)雖(sui)--平坦，但自吸(xi)能(neng)力差，正-工作--須(xu)在(zai)入口注滿(man)油(you)(you)(you)，為了滿(man)足這-需(xu)要，采(cai)(cai)用1號射(she)油(you)(you)(you)器為主油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)入口供油(you)(you)(you)，2號射(she)油(you)(you)(you)器是提供潤(run)滑(hua)油(you)(you)(you)系統(tong)的用油(you)(you)(you)，來滿(man)足軸承潤(run)滑(hua)的需(xu)要。交(jiao)流潤(run)滑(hua)泵(beng)(beng)及直(zhi)流事(shi)故(gu)泵(beng)(beng)是在(zai)潤(run)滑(hua)油(you)(you)(you)壓低及事(shi)故(gu)情況下為潤(run)滑(hua)系統(tong)供油(you)(you)(you)，防止(zhi)斷油(you)(you)(you)燒(shao)瓦，造成設備損(sun)壞。

射油器--由(you)于主油(you)(you)(you)(you)泵入(ru)口的(de)(de)油(you)(you)(you)(you)壓(ya)、油(you)(you)(you)(you)量是由(you)射(she)(she)油(you)(you)(you)(you)器(qi)提供，因此射(she)(she)油(you)(you)(you)(you)器(qi)工作--的(de)(de)-壞(huai)，直接影響主油(you)(you)(you)(you)泵入(ru)口的(de)(de)油(you)(you)(you)(you)壓(ya)及油(you)(you)(you)(you)量。通過對(dui)不(bu)同結構、尺寸(cun)射(she)(she)油(you)(you)(you)(you)器(qi)的(de)(de)-次(ci)試(shi)驗，得出射(she)(she)油(you)(you)(you)(you)器(qi)有(you)下(xia)列--（射(she)(she)油(you)(you)(you)(you)器(qi)--曲-如圖(tu)2所示）
1．存在(zai)臨(lin)界流(liu)量-。即射油器的(de)出口(kou)流(liu)量達到臨(lin)界流(liu)量-時，流(liu)量不(bu)再增加而射油器出口(kou)壓力陡(dou)降(jiang)。在(zai)射油器的(de)結構尺寸-定(ding)時，臨(lin)界流(liu)量-的(de)位置也-定(ding)，既噴嘴和(he)喉(hou)部直徑(jing)-定(ding)時，改(gai)變喉(hou)部直徑(jing)臨(lin)界流(liu)量-的(de)位置也改(gai)變。
2．射(she)油(you)器噴嘴的工作油(you)壓影響射(she)油(you)器--。油(you)壓的變化使射(she)油(you)器--曲(qu)-上下平移(yi)。工作油(you)壓高在射(she)油(you)器出口流量相同(tong)的情況下，射(she)油(you)器的出口壓頭也高。
3．射油器--曲-與(yu)噴嘴(zui)到擴散管喉部的距離有關。距離小(xiao)--曲-陡，增(zeng)大距離則曲-變得平(ping)坦。

油泵切換過程-主油泵入口油壓跌落原因

　　高壓(ya)啟動油(you)泵(beng)(beng)和主(zhu)油(you)泵(beng)(beng)根據設計，當機組轉(zhuan)速達2 950r/min后，主(zhu)油(you)泵(beng)(beng)能順利地自動投入工作，承擔供(gong)油(you)遙(yao)遙(yao)，同(tong)時啟動油(you)泵(beng)(beng)能順利退(tui)出處于空(kong)載運行狀(zhuang)態。定速3 000r/min后由控(kong)制室(shi)操作開關(guan)，停啟動油(you)泵(beng)(beng)實現自動切換(huan)。
　　通過幾(ji)個電廠(chang)啟(qi)動(dong)運行的實(shi)際情況(kuang)，機組定速3　000r/min后(hou)雖主(zhu)(zhu)(zhu)油(you)(you)泵(beng)壓(ya)(ya)頭已高于啟(qi)動(dong)油(you)(you)泵(beng)壓(ya)(ya)頭，已經(jing)滿足自(zi)動(dong)切(qie)(qie)換條件，但從啟(qi)動(dong)油(you)(you)泵(beng)的工作狀(zhuang)態來看，并沒(mei)(mei)處于空載狀(zhuang)態，也就是(shi)主(zhu)(zhu)(zhu)油(you)(you)泵(beng)沒(mei)(mei)有投入給系統供油(you)(you)。這主(zhu)(zhu)(zhu)要是(shi)因為主(zhu)(zhu)(zhu)油(you)(you)泵(beng)出(chu)口(kou)逆止(zhi)(zhi)門(men)(men)沒(mei)(mei)打開而引起的。逆止(zhi)(zhi)門(men)(men)只(zhi)有在主(zhu)(zhu)(zhu)油(you)(you)泵(beng)出(chu)口(kou)壓(ya)(ya)頭高于啟(qi)動(dong)油(you)(you)泵(beng)壓(ya)(ya)頭，并存在-定的壓(ya)(ya)差情況(kuang)下，逆止(zhi)(zhi)門(men)(men)才能打開，主(zhu)(zhu)(zhu)油(you)(you)泵(beng)供油(you)(you)。這樣只(zhi)有關閉啟(qi)動(dong)油(you)(you)泵(beng)出(chu)口(kou)截(jie)門(men)(men)降低壓(ya)(ya)頭來實(shi)現油(you)(you)泵(beng)的切(qie)(qie)換。
　　下(xia)面(mian)通過逆止門結構及(ji)射(she)油器--分析切(qie)泵過程-主油泵入口油壓下(xia)降的原因。
　　主(zhu)油泵出口逆止門(men)的實際結構如(ru)圖(tu)3所示。
逆止門兩面的面積比為(wei)：150²/120²=1.562 5
　　設(she)主油泵出(chu)口壓力p_z＞1.562 5p_q(開啟壓力(li))時，逆止(zhi)門才(cai)能打開，主油泵(beng)才(cai)能給系統供油，假設p_z=20kgf/cm²，則動力油壓p_d-須由啟動(dong)時的(de)20kgf/cm²降至p_d=20/1.562 5=12.8kgf/cm²主油泵出口逆(ni)止門(men)才能打開，主油泵同(tong)(tong)高壓啟動(dong)油泵并列運行同(tong)(tong)時(shi)為系(xi)統供(gong)油。主油泵正-工(gong)作后恢(hui)復(fu)p_d=20kgf/cm²。此時可通過觀(guan)察啟動油泵電(dian)流(liu)來判斷是否處于空載狀態。
　　由于主(zhu)油(you)(you)泵(beng)入口油(you)(you)壓及油(you)(you)量是由1號射(she)(she)油(you)(you)器提供的，主(zhu)油(you)(you)泵(beng)入口油(you)(you)壓的波動(dong)同射(she)(she)油(you)(you)器的出口壓頭有直接的聯系。下面分析切泵(beng)過程-射(she)(she)油(you)(you)器所處的工作狀態。
　　當機組定速后(hou)，主油(you)(you)(you)泵(beng)壓(ya)頭已建立，假設主油(you)(you)(you)泵(beng)出口逆止門此時打開，則(ze)(ze)主油(you)(you)(you)泵(beng)與高壓(ya)啟動(dong)油(you)(you)(you)泵(beng)并列運(yun)行同(tong)時給(gei)系統供油(you)(you)(you)，射油(you)(you)(you)器(qi)(qi)此時工(gong)作在A-（見圖4）。如停啟動(dong)油(you)(you)(you)泵(beng)，主油(you)(you)(you)泵(beng)大量(liang)給(gei)系統供油(you)(you)(you)，則(ze)(ze)射油(you)(you)(you)器(qi)(qi)為滿足主油(you)(you)(you)泵(beng)的(de)需(xu)要，出口流量(liang)也增加，由射油(you)(you)(you)器(qi)(qi)--出口壓(ya)頭下(xia)降達到(dao)正-工(gong)作-B，這就(jiu)實現(xian)了自(zi)動(dong)切(qie)換過程。從這個(ge)過程來看主油(you)(you)(you)泵(beng)入口油(you)(you)(you)壓(ya)也會(hui)下(xia)降，只(zhi)是下(xia)降到(dao)設計(ji)的(de)正-工(gong)作-，而不再繼續下(xia)降。
但(dan)實際機組定速后(hou)，主(zhu)油(you)(you)(you)(you)泵(beng)出(chu)口壓頭已(yi)建立(li)，主(zhu)油(you)(you)(you)(you)泵(beng)出(chu)口逆止門并(bing)沒打開(kai)，射油(you)(you)(you)(you)器工作在(zai)C-，只是通過啟(qi)動排油(you)(you)(you)(you)閥排出(chu)部(bu)分(fen)油(you)(you)(you)(you)量(liang)Q₂。從上面對逆止(zhi)門的分析(xi)，只有關(guan)啟動油(you)泵(beng)出口截門使(shi)動力油(you)壓下降，當p_d下(xia)降(jiang)到p_z/1.562 5時(shi)，逆止門打開。在p_d下(xia)降(jiang)過程-，射(she)油(you)(you)(you)器(qi)出(chu)(chu)口(kou)(kou)壓頭也下(xia)降(jiang)由C→D-（圖4），逆止門打開后，主(zhu)油(you)(you)(you)泵(beng)和啟(qi)動(dong)油(you)(you)(you)泵(beng)同(tong)時(shi)為系統供(gong)油(you)(you)(you)，因此時(shi)啟(qi)動(dong)油(you)(you)(you)泵(beng)出(chu)(chu)口(kou)(kou)壓力低，大(da)部分油(you)(you)(you)由主(zhu)油(you)(you)(you)泵(beng)提供(gong)，因此射(she)油(you)(you)(you)器(qi)出(chu)(chu)口(kou)(kou)壓頭由D→E-，此時(shi)停啟(qi)動(dong)油(you)(you)(you)泵(beng)，主(zhu)油(you)(you)(you)泵(beng)油(you)(you)(you)量又增(zeng)加射(she)油(you)(you)(you)器(qi)出(chu)(chu)口(kou)(kou)壓頭繼(ji)續下(xia)降(jiang)由E→F-，當主(zhu)油(you)(you)(you)泵(beng)工(gong)作正-后，p_d恢(hui)復射油器(qi)---向上平移，出口壓頭升高達到正-工作-B。
　　從(cong)上面分析可知，在(zai)油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)切(qie)換(huan)過(guo)程(cheng)-，射油(you)(you)(you)器(qi)始終工作(zuo)在(zai)正-工作(zuo)-以內，出口流量沒(mei)達到臨界流量，因此主(zhu)油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)入口油(you)(you)(you)壓(ya)(ya)(ya)的下降主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)于(yu)逆(ni)止(zhi)(zhi)門(men)存在(zai)面積比，切(qie)換(huan)油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)時(shi)-須使動(dong)力(li)油(you)(you)(you)壓(ya)(ya)(ya)下降而(er)引(yin)起的。下降的幅度主(zhu)要(yao)取決(jue)于(yu)動(dong)力(li)油(you)(you)(you)壓(ya)(ya)(ya)的變化(hua)幅度，甚至由(you)于(yu)運行操作(zuo)不(bu)當(dang)在(zai)逆(ni)止(zhi)(zhi)門(men)沒(mei)有打(da)開，啟(qi)動(dong)油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)沒(mei)有退出時(shi)，就停(ting)啟(qi)動(dong)油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)，這樣(yang)-然造成動(dong)力(li)油(you)(you)(you)壓(ya)(ya)(ya)驟降而(er)射油(you)(you)(you)器(qi)出口壓(ya)(ya)(ya)力(li)發生劇烈變化(hua)，主(zhu)油(you)(you)(you)泵(beng)(beng)壓(ya)(ya)(ya)力(li)跌落(luo)至-而(er)產(chan)生不(bu)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(fen)析。-速(su)-驗過程由(you)于機組轉速(su)升(sheng)(sheng)高，主油(you)(you)泵(beng)轉速(su)也隨之升(sheng)(sheng)高，根據離心泵(beng)--，出(chu)口壓(ya)頭也升(sheng)(sheng)高，這樣就造成了(le)調解系(xi)統(tong)用(yong)油(you)(you)量及1、2號射油(you)(you)器用(yong)油(you)(you)量的(de)增加，這樣就要(yao)主油(you)(you)泵(beng)向1號射油(you)(you)器供大量的(de)油(you)(you)。由(you)射油(you)(you)器的(de)--可知，在(zai)(zai)射油(you)(you)器結構-定時，臨界流(liu)量位(wei)置-定，因此在(zai)(zai)主油(you)(you)泵(beng)需大量油(you)(you)時，由(you)于射油(you)(you)器的(de)裕量（正-工作油(you)(you)量到(dao)臨界流(liu)量）小，可能造成射油(you)(you)器在(zai)(zai)臨界狀態工作使射油(you)(you)器出(chu)口壓(ya)頭跌落(luo)，反映到(dao)主油(you)(you)泵(beng)入口，油(you)(you)壓(ya)跌落(luo)為-。
　　2．打閘情況(kuang)。由于打閘-調節(jie)部套在3 000r/min時排油(you)(you)口(kou)開(kai)度(du)是在設計的(de)空負(fu)荷位置，而打閘后調節(jie)部套在瞬間排油(you)(you)口(kou)-然開(kai)到(dao)-大(da)，因此這-瞬間調節(jie)油(you)(you)量劇增，油(you)(you)動機回油(you)(you)不能及時回到(dao)主油(you)(you)泵(beng)入口(kou)，所需流量全部由射油(you)(you)器提供，使1號射油(you)(you)器處于臨界流量工作狀態而使主油(you)(you)泵(beng)入口(kou)油(you)(you)壓跌落。
主油泵人口油壓跌落的一方法及建議
　　1.修(xiu)改主油泵(beng)出口(kou)逆止門使其(qi)面積比減小，--由面接觸(chu)改為-接觸(chu)，使其(qi)能實(shi)現(xian)油泵(beng)的自動切換。
　　現(xian)已對逆止門進行了修改(gai)，Φ150mm直徑改(gai)為Φ120+（4～5）mm，但(dan)如果啟(qi)動(dong)(dong)油泵油壓高，與主(zhu)油泵--不匹(pi)配，也不能實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)(dong)切換，這就要求運行操(cao)作人員關啟(qi)動(dong)(dong)油泵出口截(jie)門時，注意觀察啟(qi)動(dong)(dong)電流(liu)是否下降來判斷(duan)啟(qi)動(dong)(dong)油泵是否處于輕(qing)載或空載運行狀(zhuang)態然后停啟(qi)動(dong)(dong)油泵。
　　2.改(gai)善射(she)油器--，使其平坦，并且使臨界流量滿足(zu)-速試驗、打閘等非正-工況的需要(yao)。
　　射(she)油(you)器的(de)設計(ji)時，射(she)油(you)器的(de)出(chu)口(kou)流量(liang)及出(chu)口(kou)壓(ya)頭都(dou)選擇正-工作-時的(de)出(chu)口(kou)流量(liang)及出(chu)口(kou)壓(ya)頭，這樣勢-造成射(she)油(you)器的(de)裕量(liang)小。
　　通過(guo)對幾個電(dian)廠射(she)油(you)器的(de)(de)改(gai)造，加大射(she)油(you)器的(de)(de)喉部尺(chi)寸，可以(yi)增大射(she)油(you)器臨界流量。這也可以(yi)通過(guo)文獻1射(she)油(you)器的(de)(de)近似計(ji)算進行(xing)分析:
　　由文獻［1］：
　　壓頭比　m=h₁/h₂
　　壓(ya)頭比與引射系數(shu)q的關系：
m=（1+q）²（1/ξ^*α₀）²
　　喉部面積與(yu)引射系數關系：
F₁/F₀=（1+q）²
式-　h₁——噴(pen)嘴(zui)工作油壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)頭
　　　h₂——射(she)油器(qi)出口壓頭
　　　ξ——擴壓(ya)管工(gong)作系數
　　　α₀——噴嘴(zui)流量系數
　　　F₁——擴壓管喉部面積
　　　F₀——噴嘴出(chu)口面積(ji)
　　由上面(mian)關系(xi)可知(zhi)，F₁增加(jia)(jia)，q也增加(jia)(jia)，即在相同的(de)噴嘴直(zhi)徑(jing)下，射油器的(de)出口(kou)流量也增加(jia)(jia)。F₁增(zeng)(zeng)加，m也增(zeng)(zeng)大，在(zai)相同的工作油壓下，射油器出口壓頭(tou)h₂減小。-質上(shang)F₁加大(da)，就是把射油(you)(you)器設計的出口流(liu)量及出口壓(ya)(ya)頭不(bu)是選在(zai)設計的正-工(gong)作-，而(er)是選擇在(zai)機組在(zai)非正-工(gong)況需油(you)(you)量-大(da)且(qie)保了主油(you)(you)泵(beng)入(ru)口油(you)(you)壓(ya)(ya)高于透平(ping)油(you)(you)的飽和蒸(zheng)汽壓(ya)(ya)0.34kgf/cm²的(de)工作-。這樣(yang)就可以保了(le)主油泵在特殊工況(kuang)不(bu)被(bei)氣蝕(shi)，而安(an)全遙(yao)遙(yao)運行。
　　根(gen)據文(wen)(wen)獻(xian)［1］、文(wen)(wen)獻(xian)［2］和(he)通(tong)過(guo)現場對射油(you)器(qi)的改造認為射油(you)器(qi)的喉嘴距選(xuan)擇1.8倍的喉部直徑，射油(you)器(qi)的--平(ping)坦，對主油(you)泵(beng)的適(shi)應能力強。
　　3.建議對射油(you)(you)器試驗時，應做(zuo)出射油(you)(you)器的--曲-，確定臨界流量-的位置，這樣就可以(yi)知道射油(you)(you)器是否能滿足機組特殊(shu)工況(kuang)的要(yao)求。
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