大型汽轮机润滑油系统培训资料

排油烟风机：在润滑油系统运行时，少部分油蒸发为油雾，这些油
雾积聚在油箱内的油面之上以及轴承箱和油管中。如果油雾积累过 多使油雾压力太高，这将使油雾通过汽轮机轴的轴封漏入厂房。为 了防止油雾压力太高而泄漏，大、中型机组都设置了除油雾装置。 该装置通过1台吸气口与油箱内部油面以上空间相通的风机，使油雾 积聚的地方产生微弱负压，从而可将油雾吸出，并将油从油雾中分 离出来送回油箱，而经过分离净化的油雾则排向大气。 除油雾装置由电动机驱动，装在油箱顶部。它由除雾器、可调 蝶阀、排气风机、排气侧管道上的逆止阀以及管道系统等组成。排 气风机是一台单级离心风机，叶轮直接悬挂在电动机轴上。排气风 机的抽吸作用，使轴承箱到油箱的整个润滑油系统保持微负压，因 此只有少量空气被吸人润滑油系统，而不会使油雾漏人厂房。可调 蝶阀是安装在风机吸气口前的一个手动操作阀。利用手柄调整蝶阀 舌瓣位置可以调节通过风机的流量，从而控制润滑油系统的负压值 ，运行中要求这个值为0.25～0.5kPa。可调蝶阀应在汽轮机开机以 前给予调整。 除雾器安装于除油雾装置的油雾吸人侧的可调蝶阀前，固定在油箱 上。油雾通过除雾器时，穿过一系列垂直安装的不锈钢瓦楞板，瓦 楞板之间形成的气道使油雾通过时不断改
板式冷油器：离心泵的效率大约为55%，而油泵输入功率的其余45%在 油中产生热量，这些油同时吸收因轴承磨擦以及主轴传导产生的大量 热量。为去除此热量，就让油通过冷油器来使温度降低到轴承要求温 度，冷却介质为水。润滑油的温度由冷油器调节。该机组装有两台板 式冷油器，在正常运行工况下， 一台投入运行，另一台备用。在某此 特殊情况下，如高温季节或冷油器污脏时，两台冷油器可以同时并联 运行。冷油器布置在润滑油管路上，无论从何处来的轴承润滑油，在 进入轴承前都须经过冷油器。单台冷却面积为80.6m2，冷却油量102t／ h。 在冷油器的切换过程中，为防止轴承断油，应保证备用冷油器切 换前已充满油。
• 注油器的结构：注油器主要有喷嘴、混合室、喉部和扩散管组成。另外 还有 进油管和 滤网。 • 注油器的工作原理：从主油泵来的压力油从进油管经过喷嘴后，油速增 加并在混合室中形成低压区，将油箱内的油经过滤网抽进注油器混合室 ，然后被高速油带入注油器喉部并进入扩散管，在扩散管内流速降低将 动能转换成内能（俗语就是将速度能转化成压力能）。然后由油管进入 主油泵入口、润滑油冷油器、低压密封油管道等。 • #1注油器：提供主油泵入口用油，保证正常的进口油压。 • #2注油器：提供润滑油系统用油。 • 供油系统在注油器扩压管后装有逆止阀，它在注油器不工作时，可以防 止油从系统中倒流回注油器而进入油箱。在混合室吸油孔的上方，装有 一可上下自由移动的逆止板，当主油泵和注油器正常工作时，混合室中 是负压，逆止板被顶起，油箱中的油可通过8个吸油孔吸人混合室。而 在机组启停等过程中电动辅助油泵工作时，逆止板落下，阻止了系统中 的油经吸油孔倒流回油箱。这个逆止板是该机组注油器特有的结构，它 与扩压管后的逆止阀一起将油倒流的可能性减小到最低程度。
• 冷油器的切换：
• 切换润滑油冷却器需用专用扳手，在进行切换前，专业相关人员应到场； • 检查润滑油系统压力正常，打开进油侧三通阀充油旁路手动门及备用侧冷 油器油侧放空气门，对备用侧冷油器进行充油排气； • 打开备用侧冷油器冷却水进口门，适当打开备用侧冷油器出水门，打开备 用侧冷油器水侧排气门充分排气； • 备用侧冷油器充油完毕后，通知主控准备进行冷油器油侧的切换 • 先将冷油器回油三通阀，由运行侧快速切换至中间两路并列运行位置，切 换后联系主控检查润滑油压力；如无异常，将冷油器进油三通阀，由运行 侧快速切换至中间两路并列运行位置；如无异常，再将冷油器回油三通阀 ，由中间两路并列运行位置快速切换至备用冷油器侧，切换后调节原备用 侧冷油器冷却水出水门开度，联系主控检查润滑油压力及温度；如无异常 ，将冷油器进油三通阀，由中间两路并列运行位置切换至原备用侧，切换 后联系主控再次检查压力及油温； • 切换完成后将原运行侧冷油器冷却水进出口手动门关闭； • 在进行切换时，要求每次操作前联系主控，操作后立即联系主控检查相关 运行参数，在得到主控允许后才能进行下一步操作； • 在进行操作时应快速准确，如遇到油侧三通阀卡涩时，立即停止操作并恢 复至上一步操作
主油泵作用：主油泵为单级双吸式离心泵，安 装于前轴承箱内，直接与汽轮机主轴（高压 转子延伸小轴）联接，由汽轮机转子直接驱 动。主油泵出口油作为动力油驱动油涡轮增 压泵向主油泵供油，动力油做功压力降低后 向轴承等设备提供润滑油。其容量为 3000L/min。进口油压0.08-0.15Mpa，出口 油压1.9-2.05Mpa供给系统用油。
顶轴油泵：顶轴油泵为高压柱塞泵，正常情况下一台运行、一台备用。机组 在启动盘车前，必须先启动顶轴油泵，高压油（9.8-11.8Mpa）经过顶轴油管 路，由轴瓦底部进油孔进入椭圆形压力油潭内，依靠高压油将轴颈顶离轴瓦 （0.05～0.08mm）消除两者之间的干摩擦，同时大大降低盘车的启动力矩， 从而减少盘车电机的功率，使盘车顺利投入。
阀切换的注意事项
切换时应注意多联系主值班员、防止断油烧瓦。 若果切换过程中遇到卡涩应该立即停止并恢复到原状 态。 切换后要观察一段时间，现场有无渗油、漏油迹象， 正常后方可离开。 切换过程多注意油压、油温变化。
油系统启动和调整
润滑油系统启动前检查
1. 油管道、油箱、冷油器、油泵等均处于完好状态，油系统无漏 油现象。 2. 油箱油位正常，油位计的浮标，上下移动灵活，无卡涩现象， DCS显示的油位与就地相同。 3. 经化验油箱内油质合格，符合运行要求。 4. 各个轴承的磁性滤网完好。为了滤油所加的临时滤网及检修时 添加的堵板，启动前均应拆除。 5. 检查油系统的热工信号、仪表、联锁、保护回路已正确投入； 热工测量装置的一次门已开启，变送器放油门已关闭。 6. 检查冷油器出口油温，如果油温过低，将冷油器进水门关闭， 出水门可在开启状态，或投入加热器。 7. 油系统所有油泵马达。
顶轴油泵启动时其进口润滑油压必须达到0.048MPa以上，当顶轴油泵出 口油压低于6.0MPa，启动备用泵，当出口油压达到4.2MPa时跳盘车装 置，而当油压达不到这样的压力水平时，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。
润滑油系统
润滑油系统组成
• 润滑油系统主要由：汽轮机主油泵、板式冷油 器、排油烟装置、油箱（包括注油器）、电动 驱动的辅助油泵、滤网、滑油过滤器、液位开 关、各种脱扣控制装置和连接管道等组成。 • 作用：汽轮发电机组是高速运转的大型机械， 其支持轴承和推力轴承需要大量的油来润滑和 冷却，因此汽轮机必须有供油系统用于保证上 述装置的正常工作。此外，润滑油系统还为调 速油系统提供低压安全油
• 高压启动油泵：在启动时当汽轮机的转速未达到约90%额定转速前，主 油泵的排油压力较低，无法提供保安油压，因此，在机组冲转前应启动 高压启动油泵才能实现挂闸。
板式冷油器的结构
冷却水和润滑油 采用纯逆流换热， 如图左侧红色流 体为热流体润滑 油，右侧蓝色流 体为冷流体循环 水。
板式冷油器采用换热波纹板叠装于上下导杆之间构成主换热元 件。导杆一端和固定压紧板采用螺丝连接，另一端穿过活动压 紧板开槽口。压紧板四周采用压紧螺杆和螺母把压紧板和换热 波纹板压紧固定。
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油器的出口油温可通过调节冷却水量来控制，正常运行时，应调节冷 却水流量，使冷油器进油温度低于60℃时，出口油温维持在43～49℃ ，并同时保证最热的轴承的回油温度不超过71℃，当无法保证最高轴 承回油温度低于75℃时，应紧急停机。在机组启动过程中，一般油温 是较低的，这时应切断冷油器的冷却水使油温上升到要求值。在盘车 时，冷油器出口油温最好保持为21～35℃
主油泵泵体
主油泵是主轴 驱动离心泵， 水平地安装在 汽轮机的前轴 承箱内，泵轴 与汽轮机的高 压转子刚性连 接。
• 储油箱：机组的润滑油主油箱是一个由钢板焊制成的容器，该油箱的容 量为(运行时)19.2 m3，总储油量为20.2m3。油箱的容量应保证在交流电 源失掉且冷油器断水时机组能安全停机，即容量要足够大，以使冷油器 断水时，机组在整个停机惰走过程中，轴承油温不超过设置值，以保证 轴瓦的安全。同时，油箱的容量还要能保证机组在甩负荷时容纳回油。 在正常运行时，要求回油在油箱中停留时间足够长，以利于油中杂质的 分离。 • 油箱的正常油位距离油箱顶部约500mm。油箱最高油位距油箱顶部约 410mm，最低油位距顶部约700mm。 注油器以及各电动油泵的出油口均 装有滤网，防止杂质进入油系统。 • 该机组要求油温必须在10℃以上才能启动油系统，因此在油箱上装设了 浸没式电加热器，用以在低温环境下维持油箱内足够的油温。电加热器 的控制由用户实现，控制油温范围为27～38℃。油箱是封闭式的，并且 依靠排烟风机的抽吸维持油箱内以及回油系统内有一定的负压。油箱在 顶部开有维护用人孔，在底部设有排油口和疏水口。在长期停机期间， 渣滓和水都会沉淀到油箱底部，因此在油系统运行前应从排油口排出少 量油，将水和杂质带出。正常运行过程中也会有沉积，一般要求定期排 污。
直流油泵：交流油泵故障或厂用电全失时，代替交流油泵运行。
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0.058Mpa， 直流油泵是交流电 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 中轴承油压未降到直流油泵的自启动整定值时,控制直流油泵在停止状态,以 保护蓄电池的性能。当轴承油压已降到该设置值时自动启动。 事故油泵是汽轮机润滑系统的最后备用泵，要求一直处于备用状态。
润滑油系统运行监视与调整
1. 机组正常运行时，主油泵正常出口油压为1.96MPa，当 其降到1.7MPa时，应启动启动油泵和辅助油泵，查明原 因，做好停机准备。 2. 机组正常运行时，进入轴承的润滑油压力为0.15MPa。 3. 当润滑油压降至0.069MPa时，报警并启动辅助油泵；停 机过程中，润滑油压降至0.058MPa时，应启动直流事故 油泵并检查系统油下降的原因；润滑油压降至0.058MPa 时,保护动作停机；润滑油压降至0.0294MPa时，停用盘 车。 4. 每半个月必须作一次低油压连锁保护试验 5. 机组轴承进油油温为38-49℃，回油温度应小于70℃。 6. 正常运行过程中，要根据润滑油母管油温调整冷油器冷 却水量，保证轴承进口油温。 7. 运行应注意主油箱油位是否正常油位，当油位低于最低 油位时应向油箱补油到正常油位。
交流油泵：启停时供给轴承用油，并向主油泵提供引导油。
它工作时可提供全部经冷油器的润滑油。这部分油在汽轮机正常运行时 ，是由注油器提供的。但是在汽轮机启、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0.069MPa时，电动润滑油泵自动启动,使轴承油压 恢复，油压回升后此油泵手动停泵 。
• 滑油过滤器：润滑油系统的能力取决于油每小时循环的次数，循环目的 是释放混入的空气，循环次数为每小时5 到7 次，这样就决定了主油箱的 大小，主油箱位于汽机附近到的平行面以下。油箱内部由挡板分隔，用 于分离油中混入的空气时打开，各轴承和回油管应向主油箱侧倾斜，回 油管直径应很大，使油不充满而气体能自由通过。这可以避免轴承座处 压力增加的可能性。重要的是油箱应充分通风，以排除水蒸气。否则， 这些水蒸气将在油箱盖处凝结而造成生锈，为防蒸汽形成，提供两台电 动排油烟机排油烟机安装在主油箱顶部，在汽轮机正常运行过程中持续 工作。油中排出的残渣落到主油箱底部，应定期予以排出。由筒形孔网 与节流孔板组成的滤网，安装在每个轴承入口，油泵吸入口和主油箱回 程的油口连接。