某发电厂#3机组#2射油器出口压力低的试验及改造

胡爽

摘 要：该文主要内容包括某电厂射油器润滑油压低的试验和改造，包括射油器试验前状态检验，解体后修复及测量以及通过试验获得原始数据，分析油压降低原因，重新设计射油器喉部尺寸，改进射油器使其出口流量和压力满足电厂润滑油系统运行需要。

关键词：射油器；试验；喉管部；出口压力；出口流量

中图分类号：TK26 文献标志码：A

火力发电厂的发电机由汽轮机带动，汽轮机轴高速运转时需要大量的润滑油进行冷却润滑，射油器是射流泵的一种，在润滑油系统中提供油源。射油器的组成部分主要由混合室、粗滤网、套筒、喷嘴、喉管和扩散管等组成，射油器在运行时将动能转换成压力能，将小流量高压力油转换成大流量低压油。射油器影响系统运行的主要技术参数有出口油压和出口流量，设计时主要改变喉管直径和长度尺寸、喷嘴直径尺寸和喷嘴与喉管之间距离尺寸来调整射油器的油压和流量参数。

国内某发电厂#3机组#2射油器为机组油系统各轴瓦提供动力油源。原始设计要求射油器出口油压为0.4+0.02 MPa，出口流量为3100+50 L/min，入口动力油压为1.96+0.02 MPa。电厂实际运行情况为：#2射油器入口动力油油压为2.19 MPa，润滑油母管油压为0.108 MPa左右。润滑油母管的油压有#2射油器提供，而#3机组刚投入运行时润滑油母管油压为0.15 MPa左右，现在下降了约0.04 MPa，说明#2射油器的油压现在已经下降，虽能正常运行，但润滑油压的安全裕度不高，有进一步下滑的隐患，随时可能会发生润滑油油压不足引起烧瓦等事故。为了此彻底解决这一问题，该电厂委托我公司在小修中对#2射油器的性能进行检测，并根据检测数据商讨进一步的处理措施。

该公司对电厂的#2射油器进行了试验和改造工作，射油器从电厂现场拆下运抵公司，解体后未发现异常，喷嘴为多孔结构，测量中间孔尺寸φ11.9，周围4个孔尺寸为φ12.6，五孔的分布为中间一个周围均布4个的方式，扩散管喉部尺寸为55.5，扩散管喉距116。根据射油器结构尺寸及设计出力初步计算分析，确认扩散管喉部尺寸有点偏小，单位喉部面积引射流量过大，流速过快，而且喷嘴到喉部的距离有点大，动力油引射效率不高。根据电厂机组润滑油压实际下降情况，分析推断射油器的工作点在流量压力特性曲线的末端，接近拐点处，流量裕度不高，随着机组运行中轴瓦的磨合磨损，润滑用油增加，导致油压出现显著下降。

射油器试验和改造的原则和步骤是通过试验获得原始数据，根据原始数据及设计要求进行分析，找出故障原因并提出改造方案，征得用户同意后实施改造。由于射油器入口需要動力油流量很大，实验台大油泵的单独启动流量和压力无法满足要求，因此采用大小2台泵同时供油来保证射油器入口的动力油源要求，射油器入口压力设定为电厂实际供油压力为2.19 MPa，经与电厂技术人员充分沟通后决定，根据现有的试验条件，通过相同试验条件下的数据对比，再结合以往射油器改造的经验，对#2射油器进行改造，改造目标是改造后润滑油母管压力能有提高，最好能提高0.02 MPa左右或更高。

改动部分如下：扩散管喉部尺寸由55.5 mm扩大到56.5 mm，重新加工一个新喷嘴，与原喷嘴结构相同，5孔尺寸略有放大，喷嘴到喉部的距离缩小了15 mm。将改造后的喷嘴和新加工的喷嘴分别安装到射油器上进行试验。

首先测试原射油器喷嘴，即将解体后射油器复位后直接进行试验。试验数据为：

1 原始数据

即未做改动时所测数据，射油器入口动力油压力2.19 MPa，入口流量2 170 L/min，测试数据共取五个点，分别测得的出口流量和压力的对应关系分别为：0.100 MPa对应3 333 L/min；0.125MPa对应3 000 L/min；；0.150 MPa对应2 833 L/min；0.176MPa对应2 633 L/min，0.200 MPa对应2 367 L/min；0.225MPa对应2 133 L/min。

2 原喷嘴及改造后扩散管

扩散管直径增大1 mm，由55.5 mm增大到56.5 mm，原喷嘴不变，射油器入口动力油压力2.19 MPa，入口流量2 170 L/min，改造后的重新进行试验，试验条件均未改变。测试数据同样取五个点，分别测得的出口流量和压力的对应关系分别为：0.100 MPa对应3 400 L/min；0.125 MPa对应3 200 L/min；0.150 MPa对应

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

3 新喷嘴及改造后扩散管

采用新喷嘴和改造后扩散管，射油器入口动力油压力1.2 MPa，入口流量2 033 L/min，其他测试数据见表1，将出口流量与出口压力关系绘制成，如图1所示。

通过分析试验数据可以发现，扩散管扩大后，还是用原喷嘴，射油器入口流量没有变化，还是2 170 L/min，但在相同出口压力下，出口流量增加了约130 L/min，相当于在相同流量下出口压力增加了0.015 MPa左右。而在更换新喷嘴后，喷嘴尺寸增大，通过喷嘴的动力油流量为2 033 L/min，减少了140 L/min左右，但出口流量并没有减少，而是在相同出口压力下出口流量也增加100 L/min左右，相当于在相同流量下出口压力增加了0.012 MPa左右，新喷嘴的引射效率更高。由于入口用油量减少，还会相应增加主油泵入口和出口压力，增加系统油压，也会对#2射油器出口压力产生正反馈作用。

4 结论

#2射油器试验完成后密封，运抵现场后安装至汽轮机润滑油系统主油箱中，启机运行后润滑油母管油压从0.108 MPa提高至0.15 MPa，已经恢复到射油器刚出厂时的状态。#2射油器改造后在电厂运行6个月，通过现场考核，解决润滑油压的问题，保证润滑油系统安全稳定运行，消除了停机事故隐患，同时也为相同类型机组的出现类似问题提供了参考价值。

参考文献

[1]东北电业管理局，沈阳东电动力调节保护技术研究所 汽轮机调节及保护系统 [M].沈阳：东北大学出版社，1995：94-108.

[2]华东六省一市电机工程（电力）学会.汽轮机设备及其系统[M].北京：中国电力出版社，2014：98-120.