关键词：汽轮机；油系统；改造
Technical reconstruction for oil system of 200 MW steamturbo units
YU Kai
(Shajiao A Power Plant, Dongguan, Guangdong 511761, China)
Abstract: The 200 MW steamturbo units in Shajiao A Power Plant have the problems of low oil pressure of the main oil pump, wear and tear of the cogwheel coupling and thrust bearing, automatic switching inability of the pump system, etc, which seriously impact the safety and reliability of the units The problems are successfully solved by enhancing the output of the main oil pump, modifying P-Q characteristic curve of the governing oil pump, improving the working condition of thrust face and cavitation characteristics of the pumps, replacing oil injector nozzles and bearing throttle orifices.
Key words:steam turbine; oil system; reconstruction
沙角A电厂3×200 MW机组系哈尔滨汽轮机厂生产的N200-130-535/535型汽轮机组，投产后，其油系统存在主油泵供油压力偏低、齿形联轴器和推力轴承易磨损、主油泵和起动油泵不能自动切换等问题。针对这些问题，沙角A电厂与哈尔滨新华汽轮机技术开发公司共同合作，对200 MW机组的油系统进行全面改造。
1改造目的
这次改造的目的有以下几点：
a) 通过对主油泵的全面改造，提高主油泵出口压力，从而改善调速系统的工作条件和防卡涩能力，同时增大主油泵轴向推力，解决联轴器及推力瓦的磨损问题；
b) 修改调速油泵的P-Q特性，使调速油泵与主油泵的并联运行工况参数相匹配，实现机组在升速过程中供油能自动切换；
c) 修改 1号、2号射油器及交流润滑油泵的有关参数，实现P-Q特性趋于合理并改善汽蚀性能；
d) 更换汽轮机各轴瓦的节流孔板，重新分配润滑油量。
2油系统的主要改造
200 MW机组的供油系统见图1。这次改造以主油泵改造为重点。现以主油泵为例，对主油泵的改造进行分析。
2.1提高主油泵的出力
式中：u——油的出口圆周线速度，m/s；
可知，要增大推力ΔF，只需增大Δd2，即前后密封环的直径差。在实际改造中，把前密封环的直径由ø176 mm 减为ø174 mm（径向间隙 0.3 mm），后密封环的直径由ø180 mm增大为ø184 mm（径向间隙0.28 mm）。把改造后的数据代入式（5）可得：
这就是改造后的推力计算值。
b) 更换新推力瓦、支持瓦、挡油罩、齿型联轴器（最终测得推力间隙0.11 mm）。
2.3修改调速油泵的P-Q特性曲线，实现自动切换
调速油泵的主要工作：在机组起动至额定转速前代替主油泵并向调速系统和射油器供油。原设计中，因主油泵在3 000 r/min时的油压与起动油泵的出口油压相近，使主油泵与起动油泵的切换不能自动实现，只能靠手动关闭起动油泵的出口门，从而降低起动油泵出口逆止门前的压力，强行切换油泵。在切换过程中，如运行人员操作不当或受其它因素干扰时，很容易造成油系统断油或失压，后果不堪设想。本次改造，在提高主油泵出力的同时，满足机组起动运行条件下，通过修改调速油泵的P-Q特性曲线，尽量降低其出口压力，实现系统自动切换。由相似定律可知，要获得较小的扬程h，可减小叶轮直径D。在实际改造中，叶轮直径由ø316 mm改为ø310 mm。
由流量方程qv=vπDb2可知，在流量一定的条件下，要减小叶轮直径D，需增大叶轮出口宽度b2。实际改造中，把叶轮出口宽度b2增大到16 mm。
2.4改善泵的汽蚀特性
当泵内某处液体的压力等于或小于液体温度所对应的饱和压力时，液体在该处会汽化，从而发生汽蚀。汽蚀是离心泵的普遍现象，对离心泵的危害十分大，改造中把改善泵的汽蚀特性作为一项重要内容。
a) 主油泵在正常工况之前处于零流量状态，泵轮空转使泵内油温很快升高，油蒸汽的饱和压力随之升高，当逆止门打开时，泵的进口处容易发生汽蚀，使泵建立不起足够的压力和流量，所以大修中，我们认真地检查了逆止门和起动排油门，特别是起动排油门，因为它工作正常与否对主油泵的汽蚀有着很大的影响。
b) 对于交流润滑油泵，由汽蚀理论可知，可通过增大叶轮进口直径和增大叶轮进口宽度，来增大叶轮进口面积，从而降低流速，增大汽蚀流量来提高泵的汽蚀特性。实际改造中，叶轮入口直径由ø108 mm 增大至ø114 mm，同时修改叶片入口型线，加大入口过流面积。
c) 为改善射油器的汽蚀特性，在实际改造中，把射油器的喉部直径增大：1号射油器的喉部直径由ø65 mm改为ø70 mm；2号射油器的喉部直径由ø55 mm改为ø64 mm。同时，修改入口型线、导流罩入口截面来增大过流面积。
2.5更换射油器的喷嘴
射油器能把小流量的高压油转换成大流量的低压油，射油器P-Q特性的合理、稳定，对其工作状况起着重要的作用，同时也影响主油泵和轴瓦润滑油的工况。改造中，把1号射油器喷嘴的直径改为ø17.2 mm；2号射油器喷嘴的直径改为ø20 mm。重新调整喉距：把1号射油器喷嘴的喉距改为131 mm；2号射油器喷嘴的喉距改为121.2 mm。改造后射油器的实际出口压力p可通过式（7）来计算调整。
式中，d0，d为调整前后的喷嘴直径，p0，p为调整前后射油器的出口压力。
比较开机后各运行参数可知，主油泵出口压力由1.95 MPa提高到2.1 MPa，调速泵出口压力由1.95 MPa降低到1.90 MPa左右。汽轮机升速至2 850r/min时，可实现自动切换，润滑油压力基本不变，回油温度均有所降低。经过一个小修期，油系统运行稳定，检查发现推力瓦及联轴器无明显磨损现象。本文关键字：技术 电工文摘，电工技术 - 电工文摘
