汽輪機組油系統(tǒng)常見故障分析及對策

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。混合油流經(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(dāng)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(dāng)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(dāng)?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(yán)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(fù)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(yán)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(rèn)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(dāng)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。

參考文獻：

[1]劉婷.汽輪機油的光降解影響因素及動力學(xué)研究[J].輕工科技，2012（06）.

[2]王平.電力渦輪機對汽輪機油的性能要求及油品發(fā)展趨勢[J].石油商技，2013（02）.

[3]陳思邁，趙勇，安金柱.300MW汽輪機油系統(tǒng)常見問題淺析[J].汽輪機技術(shù)，2001（02）.

[4]胡珺.發(fā)電廠汽輪機油系統(tǒng)火災(zāi)事故原因分析及預(yù)防[J].江西煤炭科技，2004（02）.

[5]楊軍，李桂陽.300MW汽輪機油系統(tǒng)大流量沖洗方法探討[J].華電技術(shù)，2008（04）.

[6]李國棟，劉葉麗.汽輪機油系統(tǒng)跑油事故原因分析及防范措施[J].安全，2008（03）.