第六章主机油系统(1)

第六章汽轮机供油系统汽轮发电机组的供油系统是保证机组安全稳定运行的重要系统。

伊敏煤电公司600MW 汽轮发电机组的供油系统采用汽轮机油作为轴承润滑油和氢密封油，采用抗燃油作为调节动力用油，它们是两个完全独立的油系统。

在机组正常运行时，润滑油系统由主轴带动的主油泵供油。

其基本功能是为机组全部轴承和盘车装置提供润滑油，为发电机氢密封系统供油以及为其它保安系统提供安全压力油。

由于机组容量较大，为了提高调节系统的工作性能，增加它的可靠性和灵敏度，要求有更高的工作油压，以改善调节响应的品质，减小执行机构的尺寸，降低机械惯性和摩擦的影响，减少耗油量。

但油压的提高可能会引起更多的油泄漏，增加了发生火灾的危险。

因此在润滑油系统之外另设一采用具有高闪点抗燃油独立的、封闭的抗燃油供油系统，常称为EH （Electric Hydrolic）油系统。

主机油系统是指汽轮发电机组的润滑油系统、顶轴油系统、调节/安全油系统及发电机密封油系统。

第一节润滑油系统一、概述本机组的润滑油系统（见图6-1）采用汽轮机油，系统除为全部、汽轮发电机组轴系的支持轴承、推力轴承和盘车装置提供润滑油外，还为发电机氢密封油系统提供高压和低压密封油，同时为其它保安系统提供安全压力油。

所有润滑油系统的泵组设计成能自动启动、遥控及手动起停。

设有停止—自动—运行按钮和用电磁操作的启动试验阀门。

润滑油系统包括主油箱、主油泵、交流备用润滑油泵、直流润滑油泵、顶轴油系统及顶轴油泵、两台100%的容量的冷油器、两台100%的容量的排油烟风机、管道和有关监测监视仪表等。

其主要设备技术参数如表6-1所示。

本机组设置两台冷油器，一台运行一台备用。

冷油器的冷却水为海水，冷油器的换热管材采用钛管，冷油器的管板采用钛复合板，壳体材料采用0Cr18Ni9，水室采用了衬胶防腐措施，并有防止衬胶防腐层脱落的措施。

二、主油泵润滑油系统的主油泵安装在汽轮机高压转子前端，与汽轮机主轴采用刚性连接。

主油泵为双吸式单级离心泵（如图6-2所示）。

它供油量大，出口压头稳定，轴向推力小，且对负荷的适应性好。

在额定转速或接近额定转速运行时，主油泵供给润滑油系统的全部压力油。

这种主油泵不能自吸，因此在汽轮机启动和停机阶段要依靠电动机驱动的辅助油泵供给机组用油和主油泵进口油。

在正常运行时，主油泵由注油器提供一定压力的进口油。

如果主油泵的吸油管道中进入了气体，泵的正常工作会被破坏，从而造成润滑油系统的工作不稳定，因此主油泵的进口必须保持一定的正压。

离心油泵的出口油压基本上与转速的平方成正比，199随着汽轮机转速的升高，主油泵的出口压力也增高。

当汽轮机的转速达到90%额定转速时，主油泵和注油器就能提供润滑油系统的全部油量，这时要进行辅助油泵和主油泵的切换。

切换时应注意监视主油泵出口油压，当油压值异常时应采取紧急措施，以防止烧瓦。

图6-1 润滑油系统图6-2 主油泵200表6-1 润滑油系统主要设备技术参数201202203在机组正常运行时，主油泵的进油由装于油箱内的注油器供给，主油泵出口的压力油作为动力油驱动注油器，其乏油经冷油器之后送往各轴承作为润滑油。

机组在启动、升速过程或停机情况下由盘车油泵向润滑系统供油。

若盘车油泵不能正常工作，则启动直流事故油泵维持润滑油压。

当机组在90%额定转速以下时，辅助油泵代替注油器向主油泵进口供油。

由图6-2可以看出，在注油器处设有节流阀、旁路阀和泄油阀。

节流阀主要控制进入油蜗轮泵的压力油流量；旁路阀主要控制旁路（绕开注油器而直接进入润滑油系统）中的压力油流量；泄油阀控制最后的润滑油压力。

机组在首次冲转到3000r/min后，须对上述二只阀门进行配合调整，使其既有足够的压力油进入注油器，以保证主油泵进口所需的油压，又能保证有足够的油量向润滑系统供油。

正常运行时，要求的油压（汽缸中分面标高）为：主油泵进口处油压0.098MPa(g)；主油泵出口处油压2.06MPa(g)；润滑油压0.118±0.0098MPa(g)。

盘车油泵和辅助油泵均能在集控室CRT或就地控制盘上控制其启停。

事故油泵可在集控室备用盘上或就地控制盘上控制启动，而其停运只能在就地控制盘上操作。

当盘车油泵或辅助油泵发生电气故障时，它们将各自停运并报警。

但事故油泵发生电气故障时，则只报警，继续运行，直至人工操作停运。

204当发生下列任一情况时，备用的盘车油泵自动启功：（1）轴承润滑油压<0.11MPa；（2）主油泵出口油压<1.21MPa；（3）发电机主开关跳闸3s内。

当发生下列任一情况时，备用的直流事故油泵自动启功：(1)轴承润滑油压<0.11MPa；(2)主油泵出口油压＜1.14MPa；(3)盘车油泵交流电源失电。

当主油泵进口油压<0.07MPa时，交流辅助油泵自动启动。

在各油泵的就地控制盘上，设有油泵自动启动的试验按钮，它们可通过动作电磁阀来模拟各种油压跌落情况。

因而，可在机组正常运行时进行润滑油泵自动启动试验，以确保润滑油系统性能的可靠性。

系统中设置了两只100％额定容量的表面式冷油器（一台运行，一台备用），由闭式循环冷却水进行冷却。

两台冷油器出口油管道上设有一连通阀，两只冷油器切换时，须先开启该连通阀，向备用中的冷油器充油，以免发生断油事故。

冷油器的主要技术数据见表6-1。

当系统中主油箱的油位为正常油位±1OOmm时，就地控制盘上出现“主油箱油位高/低“报警，CRT 上出现“润滑油系统故障”报瞥；当主油箱油位为正常油位一200mm时，CRT上出现“主油箱油位低一低”报警。

主油箱内设有加热器，可在就地盘上手操，也可自动启停。

当控制开关在自动位置时，油箱内油温低于27℃，且油位高于“低一低”报警值时，加热器自动投用；当油箱内油温高于32℃时，加热器自动停用。

供油系统出来的润滑油，经套装油管分别送往各轴承及推力轴瓦磨损检测装置、发电机密封油系统、危急遮断器注油及复位装置等，并供盘车装置、各联轴器冷却用油。

每个供分路上均设有一个与需油量（各不相同）相匹配的缩孔，以适当分配各部分的油流量。

三、电动润滑辅助油泵本机组的交流辅助润滑油泵是交流电动机驱动的立式离心泵，垂直安装在箱顶部，见图6-3。

立式电动机装于油箱外部，电动机支座上装有推力轴承，承受全部转子重量和油泵运行时的轴向推力。

支座同时将电动机与油箱油雾完全隔开，并能防止异物落进油箱。

油泵通过挠性联轴器与电动机连接，且完全浸没在油箱最低油位以下，因而可以在任何工况下启动，无需灌油，同时也消除了油泵漏油的麻烦。

油泵进口装有滤网以防杂质进入油系统。

油泵出油经过一个逆止阀与注油器出口逆止阀后油管相连。

油泵出口逆止阀阻止油系统中的油在油泵不工作时经油泵倒流回油箱。

油泵和逆止阀之间装有油压继电器，当电动油泵运转且出口压力达0.069—0.076MPa时，继电器接通，向控制室提供信号，指示电动润滑油泵投入工作。

电动润滑油泵的出口压力为0. 283Mpa，流量为292.7 m3/h，转速为1480r/min。

它工作时可提供全部低压氢密封备用油和经冷油器的润滑油。

这部分油在汽轮机正常运行时，是由油蜗轮泵提供的。

在汽轮机启停过程中，电动润滑油泵必须投入工作；在事故状态下，它作205为主油泵的备用泵应能及时自动投入工作。

在汽轮机启动过程中，电动润滑油泵在盘车投入之前投入工作，直至主油泵正常工作时为止，此时汽轮机的转速大约在2700r/min以上。

在停机或事故状态下，油压降低至0.076 - 0.083MPa时，电动润滑油泵自动启动，使轴承油压恢复。

而且，如前所述，油压回升后，油泵不会自动停止，必须在控制室操作三位（启动、自动、停止）开关手动停泵。

从停止位置释放开关后，开关弹回自动位置，当轴承油压跌至0.076—0.083MPa时，开关再度自动启动油泵。

油压设置值的整定可由一个试验装置进行，它可以在不影响润滑油母管油压的情况下，局部降低电动辅助油泵的压力控制开关所感受的油压，以达到试验的目的。

四、事故油泵本机组的事故油泵（见图6-3)的结构与交流电动辅助润滑油泵完全相同。

它由电厂蓄电池供电的直流电动机驱动，它的压力控制开关整定值低于交流电动辅助油泵的压力控制开关整定值，为0.069～0.076MPa 。

事故油泵是交流电动辅助油泵的备用泵，油泵的设计参数与交流电动辅助油泵相同，它只在交流电源或交流辅助油泵发生故障时才投入工作。

因此在机组启动时，当系统中轴承油压尚未超过事故油泵的自启动整定值时，控制事故油泵的三位开关应锁定在停止位置，以保护蓄电池的性能。

当轴承油压已超过该设置值时，释放三位开关到自动位置。

事故油泵是汽轮机润滑系统的最后备用泵，因此其操作开关被置自动后须始终保持在该位置，决不能锁在停止位置。

同时，电厂蓄电池的容量应能在正常惰走过程中提供足够的动力供事故油泵运行，并始终充足电备用。

蓄电池充电不足会影响事故油泵的正常工作，从而导致轴承润滑油不足，引起烧瓦、烧轴颈、振动等事故。

图6-3 辅助润滑油泵（事故油泵）与交流电动辅助油泵一样，事故油泵的进口装有滤网，出口装有逆止阀，油泵出油与注油器出口逆止阀后管路相连，并在油泵出口和逆止阀间装有信号压力继电器，当该处油压达0.069-0.076MPa时，向控制室发出油泵投入工作的信号。

事故油泵一旦投入工作，也必须在控制室手动操作三位开关才能停止。

第二节顶轴油系统设置汽轮发电机组的顶轴油系统，是为了避免盘车时发生干摩擦，防止轴颈与轴瓦相互206损伤。

在汽轮机组由静止状态准备启动时，轴颈底部尚未建立油膜，此时投入顶轴油系统。

为了使机组各轴颈底部建立油膜，将轴颈托起，以减小轴颈与轴瓦的摩擦，同时也使盘车装置能够顺利地盘动汽轮发电机转子。

图6-4是本机组顶轴油系统的流程示意图。

图6-4 顶轴油系统的流程示意图本机组设置两台顶轴油泵（高压容积泵），一台运行、一台备用，向汽轮机及发电机各轴承供油。

顶轴油泵布置位置在汽机房零米，能保证可靠地运行并防止漏油。

顶轴油泵是轴向柱塞泵，其容量为3311kg/h，最大出口压力为32MPa(g)。

机组启动时，启动顶轴油泵并将操作开关置于自动位置。

当顶轴油压升高到一定数值（由系统整定值确定）时，并且轴承油压达到0.021-0.035MPa时，启动盘车装置。

而当油压达不到这样的水平时，连锁开关阻止盘车电动机启动。

机组停机时，随着汽轮机惰走而接近零转速时，顶轴油泵投入工作。

正常运行时顶轴油泵处于备用状态。

自汽轮机润滑油系统来的润滑油经滤网后，进入顶轴油泵，顶轴油泵出口的顶轴油经其母管之后，通过各支管送往汽轮发电机组的各个支承轴承。

每台顶轴油泵的出口管道上均装有一个电磁阀、一个止回阀。

当一台顶轴油泵启动时，其对应的电磁阀仅开启几秒钟，使顶轴油泵出口的顶轴油经节流孔板减压后，回至润滑油箱。