某發電廠#3機組#2射油器出口壓力低的試驗及改造

胡爽

摘 要：該文主要內容包括某電廠射油器潤滑油壓低的試驗和改造，包括射油器試驗前狀態檢驗，解體后修復及測量以及通過試驗獲得原始數據，分析油壓降低原因，重新設計射油器喉部尺寸，改進射油器使其出口流量和壓力滿足電廠潤滑油系統運行需要。

關鍵詞：射油器；試驗；喉管部；出口壓力；出口流量

中圖分類號：TK26 文獻標志碼：A

火力發電廠的發電機由汽輪機帶動，汽輪機軸高速運轉時需要大量的潤滑油進行冷卻潤滑，射油器是射流泵的一種，在潤滑油系統中提供油源。射油器的組成部分主要由混合室、粗濾網、套筒、噴嘴、喉管和擴散管等組成，射油器在運行時將動能轉換成壓力能，將小流量高壓力油轉換成大流量低壓油。射油器影響系統運行的主要技術參數有出口油壓和出口流量，設計時主要改變喉管直徑和長度尺寸、噴嘴直徑尺寸和噴嘴與喉管之間距離尺寸來調整射油器的油壓和流量參數。

國內某發電廠#3機組#2射油器為機組油系統各軸瓦提供動力油源。原始設計要求射油器出口油壓為0.4+0.02 MPa，出口流量為3100+50 L/min，入口動力油壓為1.96+0.02 MPa。電廠實際運行情況為：#2射油器入口動力油油壓為2.19 MPa，潤滑油母管油壓為0.108 MPa左右。潤滑油母管的油壓有#2射油器提供，而#3機組剛投入運行時潤滑油母管油壓為0.15 MPa左右，現在下降了約0.04 MPa，說明#2射油器的油壓現在已經下降，雖能正常運行，但潤滑油壓的安全裕度不高，有進一步下滑的隱患，隨時可能會發生潤滑油油壓不足引起燒瓦等事故。為了此徹底解決這一問題，該電廠委托我公司在小修中對#2射油器的性能進行檢測，并根據檢測數據商討進一步的處理措施。

該公司對電廠的#2射油器進行了試驗和改造工作，射油器從電廠現場拆下運抵公司，解體后未發現異常，噴嘴為多孔結構，測量中間孔尺寸φ11.9，周圍4個孔尺寸為φ12.6，五孔的分布為中間一個周圍均布4個的方式，擴散管喉部尺寸為55.5，擴散管喉距116。根據射油器結構尺寸及設計出力初步計算分析，確認擴散管喉部尺寸有點偏小，單位喉部面積引射流量過大，流速過快，而且噴嘴到喉部的距離有點大，動力油引射效率不高。根據電廠機組潤滑油壓實際下降情況，分析推斷射油器的工作點在流量壓力特性曲線的末端，接近拐點處，流量裕度不高，隨著機組運行中軸瓦的磨合磨損，潤滑用油增加，導致油壓出現顯著下降。

射油器試驗和改造的原則和步驟是通過試驗獲得原始數據，根據原始數據及設計要求進行分析，找出故障原因并提出改造方案，征得用戶同意后實施改造。由于射油器入口需要動力油流量很大，實驗臺大油泵的單獨啟動流量和壓力無法滿足要求，因此采用大小2臺泵同時供油來保證射油器入口的動力油源要求，射油器入口壓力設定為電廠實際供油壓力為2.19 MPa，經與電廠技術人員充分溝通后決定，根據現有的試驗條件，通過相同試驗條件下的數據對比，再結合以往射油器改造的經驗，對#2射油器進行改造，改造目標是改造后潤滑油母管壓力能有提高，最好能提高0.02 MPa左右或更高。

改動部分如下：擴散管喉部尺寸由55.5 mm擴大到56.5 mm，重新加工一個新噴嘴，與原噴嘴結構相同，5孔尺寸略有放大，噴嘴到喉部的距離縮小了15 mm。將改造后的噴嘴和新加工的噴嘴分別安裝到射油器上進行試驗。

首先測試原射油器噴嘴，即將解體后射油器復位后直接進行試驗。試驗數據為：

1 原始數據

即未做改動時所測數據，射油器入口動力油壓力2.19 MPa，入口流量2 170 L/min，測試數據共取五個點，分別測得的出口流量和壓力的對應關系分別為：0.100 MPa對應3 333 L/min；0.125MPa對應3 000 L/min；；0.150 MPa對應2 833 L/min；0.176MPa對應2 633 L/min，0.200 MPa對應2 367 L/min；0.225MPa對應2 133 L/min。

2 原噴嘴及改造后擴散管

擴散管直徑增大1 mm，由55.5 mm增大到56.5 mm，原噴嘴不變，射油器入口動力油壓力2.19 MPa，入口流量2 170 L/min，改造后的重新進行試驗，試驗條件均未改變。測試數據同樣取五個點，分別測得的出口流量和壓力的對應關系分別為：0.100 MPa對應3 400 L/min；0.125 MPa對應3 200 L/min；0.150 MPa對應

3 000 L/min；0.176 MPa對應2 733 L/min，0.200 MPa對應2 500 L/min；0.225 MPa對應2 230 L/min。

3 新噴嘴及改造后擴散管

采用新噴嘴和改造后擴散管，射油器入口動力油壓力1.2 MPa，入口流量2 033 L/min，其他測試數據見表1，將出口流量與出口壓力關系繪制成，如圖1所示。

通過分析試驗數據可以發現，擴散管擴大后，還是用原噴嘴，射油器入口流量沒有變化，還是2 170 L/min，但在相同出口壓力下，出口流量增加了約130 L/min，相當于在相同流量下出口壓力增加了0.015 MPa左右。而在更換新噴嘴后，噴嘴尺寸增大，通過噴嘴的動力油流量為2 033 L/min，減少了140 L/min左右，但出口流量并沒有減少，而是在相同出口壓力下出口流量也增加100 L/min左右，相當于在相同流量下出口壓力增加了0.012 MPa左右，新噴嘴的引射效率更高。由于入口用油量減少，還會相應增加主油泵入口和出口壓力，增加系統油壓，也會對#2射油器出口壓力產生正反饋作用。

4 結論

#2射油器試驗完成后密封，運抵現場后安裝至汽輪機潤滑油系統主油箱中，啟機運行后潤滑油母管油壓從0.108 MPa提高至0.15 MPa，已經恢復到射油器剛出廠時的狀態。#2射油器改造后在電廠運行6個月，通過現場考核，解決潤滑油壓的問題，保證潤滑油系統安全穩定運行，消除了停機事故隱患，同時也為相同類型機組的出現類似問題提供了參考價值。

參考文獻

[1]東北電業管理局，沈陽東電動力調節保護技術研究所 汽輪機調節及保護系統 [M].沈陽：東北大學出版社，1995：94-108.

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