袁向阳1 孙军伟2 苑建伟3 张钰4
（平顶山姚孟发电有限责任公司 河南平顶山 467031）
摘要：主油泵在运行过程中出现气蚀问题，会导致润滑油系统出油不足，影响机组的正常运行。本文通过对姚电公司#2机主油泵气蚀原因进行计算分析，找出产生该问题的主要原因，并给出了解决措施。
关键词：主油泵 气蚀 射油器 不匹配
0概述
汽轮机润滑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。目前，大部分机组都采用双射油器的离心式主油泵供油系统。油系统工况稳定与否，对机组安全稳定运行，起着重要作用。如果润滑油系统出力不足，不但会致使轴瓦温度升高，严重时还会发生断油烧瓦的重大事故。
1 设备概况
#2汽轮机为早期国产亚临界、冲动式、中间再热、凝汽式汽轮机，汽轮机组润滑油系统主要由主油泵、高压调速油泵、交流润滑油泵、直流润滑油泵、顶轴油泵、双射油器、冷油器、油箱、隔膜阀等组成。汽轮机主油泵为双侧进油离心泵，布置在汽轮机前箱内，和主轴采用齿套联轴器进行连接，主油泵出口油压力为1.96MPa，高压油经出口逆止阀后分为两路，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，第一级出口供给主油泵进油。第二级出口油经冷油器和滤油器后通入机组各轴承润滑油系统作润滑油。当润滑油压大于0.145MPa时，低压油过压阀开启，将多余的油溢回油箱，使润滑油压保持在0.077～0.145MPa范围内。
2009年，汽轮机进行通流部分改造时对本系统一同进行了整体改造。
图2.1主油泵叶轮气蚀图 图2.2泵壳出口处气蚀现象
3 原因分析：
3.1 #1、2机对比：
姚电公司#1、2机属于国产300MW早期产品，对比#1、2机主油泵，其设计参数相同：主油泵进口油压为0.1MPa，额定转速为3000 r/min；出口油压为2MPa， 供油量为480 m3/h，泵其它规格尺寸也相同，布置在汽机12米平台，主油箱在6米层，各供、回油管道直径尺寸也相同，因此，可以排除主油泵本体及系统管道和沿程能量阻力损失的影响。而在运行中，#1机主油泵经过改造后，运行状态稳定，主油泵轴向位移一直保持在0.09-0.16mm范围。
不同的是，经查运行规程， #1机Ⅰ级射油器流量为264 m3/h，出口压力为0.28 MPa，供主油泵，Ⅱ级射油器流量为277.2 m3/h，出口压力为0.176MPa，供润滑油系统，主油泵出口压力为1.96 MPa，供低压安全油及两级注油器；#2机Ⅰ级射油器出口油压为0.098 MPa，供给主油泵，Ⅱ级射油器出口油压为0.196 Mpa，供润滑油系统，主油泵出口压力为1.96 MPa，供低压安全油及两级射油器。
3.2 得出结论：
#2机主油泵气蚀的主要原因是#2机Ⅰ射油器设计值与实际运行要求不符，Ⅰ射油器出力不足，与主油泵特性不匹配产生的。
4计算分析：
4.1 射油器工作原理
主油泵入口油压、油量是由射油器提供，射油器工作特性的好坏，直接影响着主油泵的入口油压和油量。但目前射油器的设计还没有十分精确的理论依据，一般根据大量的试验获得。由于不同主机使用的射油器有着不同的要求，有时会与预想的结果产生偏差，无法满足工作要求。
射油器是射流泵的一种，一般两台并联工作，Ⅰ级射油器向主油泵供油，Ⅱ级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。高压油经喷嘴射出来，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。两种不同速度的油在喉管中互相撞击，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将动能变成压能，送到主油泵入口和轴承。
射油器由于无运行零件，在结构设计正确的条件下，虽然效率比较低，但工作可靠，因此在汽轮发电机组的供油系统中广泛采用。
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。一旦脱离此范围，就会影响到油系统工作的稳定性。因此，P-Q特性的合理、稳定，对其工作状况起着重要作用。每一台射油器都存在临界流量点，当出口流量达到临界流量点时，流量不再增加而射油器出口压力陡降。在其结构尺寸一定时，临界流量点的位置也一定。
7结论
(1) 通过对姚电公司#2机射油器分析计算，找到了其主油泵长期气蚀的原因；
(2) 通过对#1、2机射油器调换，做到了废旧利用，既按期完成了检修任务，节约了生产成本，又保证了机组长周期的安全运行；
（3）通过近一年的稳定运行证明彻底解决了主油泵气蚀问题，对同类问题的解决，提供了一定的借鉴意义。
参考文献：
[1] 葛春光， 郑晓舟， 陈 博， 汽轮机组油系统缺陷对调节系统运行的影响分析
[2]马仁库， 清河发电厂#1汽轮机组润滑油压低的原因分析及处理
[3]巨春影 蒙俊斌， 多孔射油器的全三维数值理论设计
[4]平顶山姚孟发电有限责任公司，#1、2机组集控运行规程
作者简介：
袁向阳，男，1983年出生，助理程师，平顶山姚孟发电有限责任公司，单位地址:河南省平顶山姚孟发电有限责任公司汽机设备检修部，邮编:467031,联系电话:15886794475，邮箱:383870996@qq.com
论文作者:袁向阳1,孙军伟2,苑建伟3,张钰4
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/22
标签：油泵论文; 气蚀论文; 润滑油论文; 系统论文; 油压论文; 机组论文; 平顶山论文; 《电力设备》2016年第11期论文;