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          射油器及主油泵工作狀態,對200MW汽輪機主油泵入_連云港靈動煤粉取樣器生產廠家

          射油器及主油泵工作狀態,對200MW汽輪機主油泵入

          射油器及主油泵工作狀態,對200MW汽輪機主油泵入口油壓試驗狀態下跌落的原因分析。逆止門結構及射油器特性分析切泵過程中主油泵入口油壓下降的原因分析。..

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          射油器及主油泵工作狀態,對200MW汽輪機主油泵入

          發布時間:2020-04-22 瀏覽量:

          射油器及主油泵工作狀態,對200MW汽輪機主油泵入口油壓試驗狀態下跌落的原因分析,200MW汽輪機供油系統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。整個系統是由主油泵、高壓啟動油泵、交流潤滑油泵、直流事故油泵、雙射油器(一臺供主油泵入口,另一臺供潤滑系統)、冷油器、溢油閥、油箱及一些控制閥門組成。

          機組在啟動前的調節部套靜止試驗及啟動過程中的沖轉都由高壓啟動油泵為整個系統提供動力油。機組定速后通過切換油泵,由主油泵為系統提供動力油來保證機組的正常運行。由于主油泵采用離心式油泵雖特性平坦,但自吸能力差,正常工作前必須在入口注滿油,為了滿足這一需要,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供油,防止斷油燒瓦,造成設備損壞。

          射油器

          射油器特性由于主油泵入口的油壓、油量是由射油器提供,因此射油器工作特性的好壞,直接影響主油泵入口的油壓及油量。通過對不同結構、尺寸射油器的多次試驗,得出射油器有下列特性(射油器特性曲線如圖2所示)
          1.存在臨界流量點。即射油器的出口流量達到臨界流量點時,流量不再增加而射油器出口壓力陡降。在射油器的結構尺寸一定時,臨界流量點的位置也一定,既噴嘴和喉部直徑一定時,改變喉部直徑臨界流量點的位置也改變。
          2.射油器噴嘴的工作油壓影響射油器特性。油壓的變化使射油器特性曲線上下平移。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.射油器特性曲線與噴嘴到擴散管喉部的距離有關。距離小特性曲線陡,增大距離則曲線變得平坦。

          油泵切換過程中主油泵入口油壓跌落原因

            高壓啟動油泵和主油泵根據設計,當機組轉速達2 950r/min后,主油泵能順利地自動投入工作,承擔供油任務,同時啟動油泵能順利退出處于空載運行狀態。定速3 000r/min后由控制室操作開關,停啟動油泵實現自動切換。
            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,已經滿足自動切換條件,但從啟動油泵的工作狀態來看,并沒處于空載狀態,也就是主油泵沒有投入給系統供油。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,并存在一定的壓差情況下,逆止門才能打開,主油泵供油。這樣只有關閉啟動油泵出口截門降低壓頭來實現油泵的切換。
            下面通過逆止門結構及射油器特性分析切泵過程中主油泵入口油壓下降的原因。
            主油泵出口逆止門的實際結構如圖3所示。
          逆止門兩面的面積比為:1502/1202=1.562 5
            設主油泵出口壓力pz>1.562 5pq(開啟壓力)時,逆止門才能打開,主油泵才能給系統供油,假設pz=20kgf/cm2,則動力油壓pd必須由啟動時的20kgf/cm2降至pd=20/1.562 5=12.8kgf/cm2主油泵出口逆止門才能打開,主油泵同高壓啟動油泵并列運行同時為系統供油。主油泵正常工作后恢復pd=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。
            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系。下面分析切泵過程中射油器所處的工作狀態。
            當機組定速后,主油泵壓頭已建立,假設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供油,射油器此時工作在A點(見圖4)。如停啟動油泵,主油泵大量給系統供油,則射油器為滿足主油泵的需要,出口流量也增加,由射油器特性出口壓頭下降達到正常工作點B,這就實現了自動切換過程。從這個過程來看主油泵入口油壓也會下降,只是下降到設計的正常工作點,而不再繼續下降。
          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點,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,只有關啟動油泵出口截門使動力油壓下降,當pd下降到pz/1.562 5時,逆止門打開。在pd下降過程中,射油器出口壓頭也下降由C→D點(圖4),逆止門打開后,主油泵和啟動油泵同時為系統供油,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點,此時停啟動油泵,主油泵油量又增加射油器出口壓頭繼續下降由E→F點,當主油泵工作正常后,pd恢復射油器特性線向上平移,出口壓頭升高達到正常工作點B。
            從上面分析可知,在油泵切換過程中,射油器始終工作在正常工作點以內,出口流量沒達到臨界流量,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,切換油泵時必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,這樣必然造成動力油壓驟降而射油器出口壓力發生劇烈變化,主油泵壓力跌落至零而產生不良后果。

          超速實驗及打閘等非正常工況主油泵入口油壓跌落原因

            1.工況分析。超速實驗過程由于機組轉速升高,主油泵轉速也隨之升高,根據離心泵特性,出口壓頭也升高,這樣就造成了調解系統用油量及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。由射油器的特性可知,在射油器結構一定時,臨界流量位置一定,因此在主油泵需大量油時,由于射油器的裕量(正常工作油量到臨界流量)小,可能造成射油器在臨界狀態工作使射油器出口壓頭跌落,反映到主油泵入口,油壓跌落為零。
            2.打閘情況。由于打閘前調節部套在3 000r/min時排油口開度是在設計的空負荷位置,而打閘后調節部套在瞬間排油口突然開到-大,因此這一瞬間調節油量劇增,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而使主油泵入口油壓跌落。
          主油泵人口油壓跌落的解決方法及建議
            1.修改主油泵出口逆止門使其面積比減小,-好由面接觸改為線接觸,使其能實現油泵的自動切換。
            現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,與主油泵特性不匹配,也不能實現自動切換,這就要求運行操作人員關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然后停啟動油泵。
            2.改善射油器特性,使其平坦,并且使臨界流量滿足超速試驗、打閘等非正常工況的需要。
            射油器的設計時,射油器的出口流量及出口壓頭都選擇正常工作點時的出口流量及出口壓頭,這樣勢必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q的關系:
          m=(1+q)2(1/ξ*α02
            喉部面積與引射系數關系:
          F1/F0=(1+q)2
          式中 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
             α0——噴嘴流量系數
             F1——擴壓管喉部面積
             F0——噴嘴出口面積
            由上面關系可知,F1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。實質上F1加大,就是把射油器設計的出口流量及出口壓頭不是選在設計的正常工作點,而是選擇在機組在非正常工況需油量-大且保證主油泵入口油壓高于透平油的飽和蒸汽壓0.34kgf/cm2的工作點。這樣就可以保證主油泵在特殊工況不被氣蝕,而安全可靠運行。
            根據文獻[1]、文獻[2]和通過現場對射油器的改造認為射油器的喉嘴距選擇1.8倍的喉部直徑,射油器的特性平坦,對主油泵的適應能力強。
            3.建議對射油器試驗時,應做出射油器的特性曲線,確定臨界流量點的位置,這樣就可以知道射油器是否能滿足機組特殊工況的要求。
          本資料由網上搜集,該資料的發布人有王鷹,戚曉峰,車利民,王薇薇。


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