汽轮机润滑油系统

汽轮机润滑油系统
一、作用
1、为汽轮机、发电机径向轴承提供润滑油；
2、为汽轮机推力轴承提供润滑油；
3、为盘车装置提供润滑油；
4、为装在前轴承座内的机械超速脱扣装置提供控制用压力油。

二、工作原理
润滑油系统包括主油箱、主油泵、交流润滑油泵、直流备用泵、密封油备用泵、冷油器、射油器、顶轴油系统，排烟系统和储油箱、油净化装置等。

2.1 供油系统
这种供油系统中装有射油器，在运行中安全可靠，其工作原理如下：润滑油系统为一个封闭的系统，润滑油储存在油箱内。

离心式主油泵由汽轮机主轴直接带动，由主油泵打出的油分成两路，其中绝大部分的压力油至射油器，并将油箱内的油吸入射油器。

尚有一小部分经逆止阀及节流孔后向高压备用密封油系统和机械超速自动停机装置及注油试验系统提供工质。

从射油器出来的油分三路，一路向主油泵进口输送压力油，一路经过逆止门送到冷油器，向机组的润滑系统供油，同时有一路供给低压密封备用油。

在润滑系统中设置两台冷油器。

一台运行、一台备用。

在运行中可逐个切换。

经冷油器冷却后的油温应小于45℃，以便去冷却、润滑推力瓦、支持轴承及盘车齿轮等。

轴承的排油由回油母管汇集后流回主油箱。

如果遇到汽轮机停机或某些意外事故，主油泵不能提供上述油流，当润滑油压下降到0.076～0.082Mpa 时，则同时启动轴承油泵及密封油备用泵，轴承油泵一方面提供低压密封备用油及主油泵入口的供油，一方面经冷油器冷却后向各轴承及盘车提供润滑冷却用油。

密封油备用泵的出口油经过逆止阀向高压密封备用油系统、注油系统及机械超速装置提供动力油源。

当汽轮机盘车时或启动初期，由于离心式主油泵进口侧没有吸油能力，因而必须开启轴承油泵及密封油备用泵，只有当汽轮机转速升到2700RPM 左右时，主油泵才能供应机组全部所需的油量。

当机组满速稳定后，并且集管中油压满足需
要时，在控制室手动停止轴承油泵及密封油备用油泵。

在停机过程中，遇到交流电源或轴承油泵故障，润滑油压降低到0.069～0.076Mpa，直流事故油泵投入，确保轴承冷却润滑油的供应，防止轴瓦烧坏，保证了汽轮机的安全，这也是润滑油系统的最后备用。

图2.1 供油系统的工作原理
2.2 油箱
润滑油箱安装与汽机零米地面发电机组前端。

油箱上装有交流润滑油泵、直流事故油泵、密封油备用泵、排烟装置、油位指示器、油位开关等。

油箱内装有射油器、电加热器及连接管道、阀门等。

油箱顶部开有人孔，装有垫圈和人孔盖。

2.2 油箱
在汽轮机运行中，由于轴承摩擦而消耗了一部分功，他将转化为热量使通过轴承的润滑油温升高。

如果油温升高，轴承有可能发生烧瓦事故。

为使轴承正常运行，润滑油温必须保持在一定的范围之内，一般要求进入轴承的油温在43～49℃之间，轴承的排油温升一般为10～15℃，因而必须将轴承排油冷却后才能再送入轴承润滑。

冷油器就是为了满足这一要求而设置的。

温度较高的润滑油和低温冷却水在冷油器中进行热交换，并通过调节出口冷却水量来达到控制润滑油温度的目的。

2.3 冷油器
2.4 主油泵
主油泵为离心式，它装在前轴承座内。

油泵叶轮装在转子接长轴上，泵的进口为双吸式，出口为梨形截面螺旋形蜗壳，在进出口侧都有放气螺塞，泵壳下半装有机械超速脱扣装置。

油泵的接长轴上有供推力轴承用的推力盘，接长轴的左端与高压转子相连。

接长轴靠近油泵侧，还加工有60 个齿，供测速用。

2.4 主油泵
射油器的作用是将小流量的高压油变成大流量的低压油。

它由喷嘴、喉管入口段、吸入和扩散管组成。

压力为P1 的高压油流经喷嘴射出来时，流速增大到C1，这股射流将吸入室内的油带走时吸入室形成低压腔室，继而将油箱里的油吸入。

由于射流的作用，工作油流与被吸入油流在喉管内进行动量交换。

工作油流速度降低，被吸入油流速度加大，到喉管的出口两者速度趋向一致。

混合油流的速度为C2，通过扩散管有将动能转化为压力能。

这样，设有起就把小流量的高压油变成大流量的低压油。

整个射油器放置在油箱内，吸入口位置要求比油箱允许最低油位还要低约500mm，以确保射油器运行时能连续供油。

射油器扩散管的出口法兰和进口管法兰用螺栓固定在油箱的盖板上。

图2.5 射油器
2.6 排烟风机、除雾器
排烟装置用于排走油箱内空腔部分的油烟和水汽，他有两套一样的风机及系统组成，风机为离心式风机，运行时可调整风门开度，使轴承箱内及油箱内分别形成一定的负压。

油箱顶盖上装有两台排烟风机，其目的是吸取润滑油箱内的油气，在通过风机排出，以防止油气漏入机房，并保证在前轴承座、油箱及套管内相互连通的空间形成微负压。

风机运行时，油箱内的油气被吸上，通过除油污装置内的不锈钢衬垫，油气中的油被衬垫挡住，油在除雾装置内凝聚，形成油珠，由于重力而滴入油箱，衬垫可取出清洗或更换。

2.6a 排烟风机
2.6b 除雾器
三、危险源
3.1 汽轮机润滑油温度高
1、现象：
（1）LCD画面及就地润滑油回油表指示温度高于正常运行值。

（2）各轴承温度高或报警。

(3) 回油温度高报警。

2、原因：
（1）冷油器冷却水量少或冷却水温高。

（2）冷油器内积有空气或脏污。

（3）润滑油水侧油温调整门故障。

（4）主油箱加热器误启动。

3、处理：
（1）检查开启冷油器冷却水进、出口门，增加冷却水量。

（2）设法降低冷却水温。

（3）检查开启冷油器水侧排空门，进行冷油器水侧排空.
（4）若润滑油水侧油温调整门故障，联系检修处理。

（5）停止主油箱加热器运行，联系检修检查处理。

（6）若润滑油温不能下降,切换冷油器或将两个冷油器都投入运行。

3.2 润滑油压下降，主油箱油位不变
1、现象：
（1）LCD画面及就地显示润滑油压下降。

（2）轴承温度及回油温度升高。

（3）交流润滑油泵可能联启。

（4）润滑油滤网差压大可能报警。

2、原因：
（1）主油泵工作失常。

（2）油箱内、轴承室内的压力油管漏油（如供油管焊孔漏油，顶轴油管有焊孔或砂眼）。

（3）交流润滑油泵出口逆止门不严。

（4）事故油泵出口逆止门不严。

（5）润滑油滤网堵塞。

（6）润滑油冷却器脏污。

3、处理：
（1）当润滑油母管油压低至0.07MPa，确认交流润滑油泵联启，应尽快查明原因。

（2）系统发生漏油。

若漏油不严重，油压可维持，则维持运行，停机后处理；润滑油母管油压迅速下降至 0.049MPa，汽机保护跳闸，否则立即手动打闸。

（3）若润滑油滤网差压大报警，则切换滤网，联系检修清理。

（4）切换润滑油冷油器，联系检修清理。

（5）处理过程中，加强监视各轴承温度及回油温度，若达到紧停规定值，则紧急停机。

（6）如果泄漏严重，转子静止后，停运油泵，不进行连续盘车。

定期启动油泵，进行手动盘车，防止大轴热弯曲。

3.3 润滑油压、主油箱油位同时下降
1、现象：
（1）LCD画面及就地显示润滑油压下降，主油箱油位下降。

（2）发主油箱油位低报警。

（3）交流润滑油泵可能联启。

2、原因:
（1）压力管路漏油。

（2）冷油器检修后投运时未注油。

（3）运行冷油器或滤网放油门误开。

3、处理:
（1）检查关严压力管道上放油门、取样门、冷油器放油门、滤网放油门。

（2）若为冷油器投运时未注油，应停止投运，充分注油后再将其投入。

（3）若为润滑油管道破裂，立即将漏油点隔离；若油压可能维持，且漏油无火灾危险，可继续运行，同时向主油箱补油维持油位，并通知检修处理。

（4）若润滑油管道破裂无法隔离或漏油可能引起火灾，或经补油仍无法维
持主油箱油位，应紧急停机。

（5）若发生火灾，按油系统着火处理。

（6）处理过程中，若润滑油压降至保护值以下，保护动作，机组跳闸。

3.4 润滑油压不变，主油箱油位下降
1、现象：
（1）就地显示主油箱油位下降。

（2）发主油箱油位低报警。

2、原因：
（1）主油箱放油门、取样门误开。

（2）回油管道、油净化器、轴承油挡漏油。

（3）密封油系统漏油。

（4）发电机可能进油。

（5）主机冷油器漏油。

3、处理：
（1）检查关闭主油箱放油门、取样门。

（2）检查回油管、油净化器、轴承油挡是否漏油，隔离漏点，并做好防火措施。

（3）检查密封油系统是否漏油并处理。

（4）启动补油泵进行主油箱补油，维持油位正常。

（5）若漏油严重，经补油无法维持油位或漏油可能引起火灾时，停机处理。

（6）处理过程中，若油位降至规定紧停值时，则手动紧急停机。

（7）检查发电机油水检测器观察窗有油时，打开放油门放油，如发电机大量进油，应紧急停机。

（8）检查机力通风水塔水面有无油花，如有大量油花，打开主机润滑油冷却器水侧排空门进行检查，确认泄漏冷却器，将其退出运行并隔离，联系检修处理。

3.5 主油箱油位升高
1、现象：
（1）就地显示主油箱油位高。

（2）发主油箱油位高报警。

2、原因：
（1）主机润滑油冷油器泄漏。

（水压高于油压时）。

（2）油温升高。

（3）油质变差或回油不畅，泡沫增多。

（4）轴封母管压力高或轴加真空低，使油中进水。

3、处理：
（1）确证为主机润滑油冷油器泄漏（水压高于油压）时，切换冷油器运行并联系检修处理。

（2）降低油温。

（3）若为油质变差，加强油质监督，保证油净化器正常运行，必要时进行换油，若为回油不畅，则检查排烟风机运行及主油箱负压情况，进行相应处理。

（4）调整轴封压力在正常范围内，检查轴加风机运行情况。

3.6 油系统着火
1、现象：
（1）油系统区域消防警报动作。

（2）油系统着火导致电气设备着火时，相关参数异常变化。

（3）就地可看到火情、浓烟。

2、原因：
（1）油系统泄漏。

（2）高温部件保温不善。

（3）检修后残余火种未清理。

（4）电气设备温度超限。

（5）机械部分碰撞及摩擦产生火花。

3、处理：
（1）火势不威胁机组安全运行时，做好防止火势蔓延的措施，进行火灾扑救，同时加强运行监视，做好停机准备，并通知消防人员。

（2）若火势威胁机组安全运行时，破坏真空紧急停机，在停机过程中密切监视轴承润滑油压及顶轴油压。

（3）主油箱或油系统着火无法扑灭时，紧急停机，同时进行事故排油，但必须考虑在转子转速到零前，润滑油不得中断。

（4）停机后若无法投入连续盘车，则应进行手动盘车。

3.7 油质不合格
1、现象：
（1）化学化验油质不合格。

（2）回油窗泡沫多。

2、原因：
（1）油系统清理不善。

（2）轴封供汽压力过高。

（3）冷油器泄漏（水压高于油压）。

（4）补油油质不合格。

3、处理：
（1）加强油净化或换油。

（2）调节轴封母管压力在正常范围内。

（3）切换冷油器运行并加强油净化。

（4）从净油箱向主油箱补合格的油。