汽轮机组油系统常见故障分析及对策

王晓方

【摘 要】汽轮机组油系统是发电设备的重要组成部分，对于保障各相关设备的有效、正常运转起着关键作用。本文阐述了汽轮机组油系统的作用及射油器的工作原理，用实际案例分析了汽轮发电机组的供油系统在工作中时常出现的问题，以多年一线工作的实际经验，从不同角度提出了解决实际问题的办法和应对措施，供广大一线电力工作者参考。

【关键词】电力设备 射油器 措施

1概述

汽轮机组油系统的作用是供给调节、保安、轴承润滑、顶轴以及发电机密封等系统用油。一般来说，大部分机组都采用双射油器的离心式主油泵的供油系统。整个系统是由主油泵、交流润滑油泵、直流润滑油泵、双射油器、冷油器、溢流阀、油箱、控制阀门组成。

2射油器的工作原理

射油器是射流泵的一种，在有射油器的油系统中，有两台射油器并联工作。1号射油器箱主油泵入口供油，2号射油器向机组各个轴承提供润滑油。它由喷嘴、喉管、吸入室、和扩散管组成。高压油净喷嘴射出来时，流速很高，这股射流将吸入室内的油带走使吸入室形成真空腔，润滑油被工作油吸引后，与工作油一起进入喉管。喉管中两种不同速度的油互相撞击，进行能量交换，工作油速度下降，润滑油速度提高，到喉管出口处时，两种油的速度趋于一致。混合油流经过扩散管净动能变成压能，送到主油泵入口和轴承。

射油器由于无运行零件，在结构设计正确的调节下，尽管其效率比较低，但其工作相当可靠，因而在汽轮发电机组的供油系统中被广泛采用，将离心式主油泵的出口高压油转换成相应的低压油供给主油泵入口和润滑油系统。

3存在的问题分析及解决的办法

混合油流通过扩散管又将动能转化为压力能。这样，射油器就把小流量的高压油转换成大流量的低压油。

每台射油器都有特定的P-Q特性曲线，曲线上有特定的点，作为射油器的正常工作点，一般来说，射油器必须运行在正常工作点及其附近的一个极小的范围内。一旦脱离次范围，就会影响到油系统的工作稳定性。因此，P-Q特性的合理、稳定，对其工作状况起着重要的作用，同时，也影响着主油泵和轴瓦润滑工况。大多数不合格的射油器都是由于P-Q特性匹配不当引起的。而改造的途径多以对喷嘴、喉径的改造为主，有时要对喉嘴距进行适当的调整。

油系统的工况是否稳定，对机组的安全稳定运行，起着重要的作用。润滑油出力不足会导致轴瓦温度升高，严重时甚至会发生断油烧瓦的重大事故。系统油压的波动，会导致调节系统的工作不稳定，进而引起机组负荷的波动。由于主油泵入口的油压、油量时由射油器提供，因此，射油器工作特性的好坏，直接影响着主油泵入口油压和油量。射油器的设计并没有十分精确的理论依据，往往根据大量的誓言得到的经验公式来进行。由于不同 足迹使用的射油器有着不同的要求，利用以往的公式设计新的射油器，有时会与预想的结果产生偏差，无法满足工作要求，需要对原设计进行修正。

4案例分析

（1）姚电公司#2机组在09年改造时，主油泵、射油器由上汽厂整体设计更换。但在更换后，主油泵一直存在入口压力低、泵壳、叶轮汽蚀严重的问题。在正常运行时，主油泵入口油压只有0.13-0.15 MPa，经分析认为主要原因是射油器出力不足造成。14年1月，#2机进行改造，为了解决主油泵汽蚀不能正常工作的问题，姚电公司决定将#1机组主油泵和射油器整体进行调换。调换后，主油泵入口油压为0.28MPa.经过3个多月的运行，#2机主油泵轴向位移一直维持在0.09-0.16左右。符合运行要求。

（2）主油泵主要参数：

主油泵设计参数：进口油压：1kg/㎡； 额定转速：3000rpm ；出口油压：20kg/ c㎡ 供油量：480 m3/h

叶轮直径：φ415mm。油箱参数：容积40立方。面积15㎡，油位每变化10mm，油量相应变化133kg。最高油位面距顶盖内表200mm。最低油位面距顶盖内表900mm。溢油管口下沿距顶盖内表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径未变，可以忽略流体沿程能量阻力损失。

#1机规程：#1机主油箱容积为40M3，1级射油器流量为264 m3/h，压力为0.147 MPa，供主油泵；2级射油器流量为277.2 m3/h，压力0.176MPa，供润滑油系统。主油泵为离心式主油泵，设计流量为480， m3/h，压力为1.96，供低压安全油及两级注油器用油。

#2机规程：#2机润滑油系统由主油泵、高压调节油泵、交流润滑油油泵、直流油泵、盘车装置、顶轴油泵、冷油器、排烟系统、主油箱、注油器等组成。

主油泵出口压力为1.96 MPa，高压油净出口逆止阀后两路，一路到保安油路系统，一路供给注油器，系统中二级注油器并联，第一级出口油压为0.098 MPa，供给主油泵进油，第二级出口油压为0.196 MPa，其中油经冷油器和滤油器后通过机组个轴承润滑油系统做润滑油，当润滑油压大于0.145 MPa，低压油过压阀开启，将多余的油溢回油箱，时润滑油压保持在0.077-0.145 MPa，范围内。

5结语

（1）#2机主油泵在运行中出现汽蚀，主要原因是#1射油器出力不足造成。

（2）通过实验可以知道，在喷嘴通流面积相同时，单孔的射流直径和自由束直径均较大，在一定时候就阻止了流量的吸入，过孔喷嘴是将大直径单孔分为多个小孔，这样，各喷孔的射流直径和自由束直径相对较小，射流周界增大，射流速同吸入油的接触表面积增大，就可以吸入更过的油，所以多孔射油器的单位吸入流量比单孔射油器的大，多空射油器的安全裕度比单孔的大，可靠性得到提高。

（3）多孔射油器的工作噪音明显低于单孔。因为多孔利用消音原理，使各射流产生冲撞声波相互抵消，同时也使射流与被吸入流体在喉部中充分均匀的混合。

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