汽轮机润滑油系统方案

汽轮机供油系统概述

主机供油系统主要是指汽轮发电机组的润滑油系统、顶轴油系统、调节保安油系统，是保证机组安全稳定运行的重要系统。350MW 汽轮发电机组的主机供油系统一般采用汽轮机油作为润滑油和氢密封油、抗燃油作为调节保安用油，其汽轮机油和抗燃油是两个完全独立的油系统。

在机组正常运行时，润滑油系统通常由汽轮机主轴带动的主油泵供给润滑油。其主要功能是给汽轮发电机组主轴承、推力轴承、盘车装置提供润滑油及顶轴系统用油。为密封氢气的密封油系统供油，以及为操纵机械超速脱扣装置供油。

一、润滑油系统的主要设备、工作原理及作用

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。供油的任何中断，即使是短时间的中断，都将会引起严重的设备损坏。

润滑油系统和调节油系统为两个各自独立的系统，润滑油的工作介质采用的透平油，相当于国标GB11120－89号透平油,油牌号ISOVG32.

（一）系统流程简介：

本润滑油系统采用主油泵—射油器供油方式，主要任务是向汽轮发电机组的各轴承（包括支撑轴承和推力轴承）、联轴器及盘车装置

提供合格的润滑、冷却油。在汽轮机组静止状态，投入顶轴油，在各个轴颈底部建立静油膜，托起轴颈，使盘车顺利盘动转子；机组正常运行时，润滑油在轴承中要形成稳定的油膜，以维持转子的良好旋转；同时由于转子的热传导、表面摩擦以及油涡流会产生相当大的热量，需要一部分润滑油来进行换热。另外，润滑油还为保安部套、顶轴油系统提供稳定可靠的油源，还可以作为发电封油的辅助供油系统。

正常运行时，润滑油系统的全部用油由主油泵和注油器供给，主油泵的出口压力油先进入主油箱，然后经油箱的油管路分为二路：一路进入1号注油器，1号注油器出口油进入主油泵入口；二路进入2号注油器，2号注油器出口也分两路：一路供向保安部套；另一路经冷油器送至各径向轴承、推力轴承、联轴器、盘车装置、轴承的低油压保护试验装置用油以及顶轴油入口、密封油系统。

在机组启动和停机过程中，当主轴转速小于2700—2800r/min时主油泵不能提供足够的油压和油流，故主油泵也不能正常出力，此时启动交流电动辅助油泵，以满足系统供油需要。

润滑油系统还设有直流事故油泵，在系统危急状态，向汽轮机各轴承提供用油，以保证设备安全。

（二）系统布置特点

供油系统按设备与管道布置方式的不同，可分为集装供油系统和分散供油系统两类。

（1）集装供油系统：集装供油系统将交流辅助油泵和直流事故油泵集中布置在油箱顶上，且油管路采用套装管路即系统回油管道作

为外管，其它供油管安装在回油管部。这种系统的主要优、缺点如下：油泵集中布置，便于检查维护及现场设备管理；套装油管可以防止压力油管跑油、发生火灾事故而造成损失；但套装油管检修困难。临河动力站就采用此种系统。

（2）分散供油系统：分散供油系统各设备分别安装在各自的基础上，管路分散安装。这种系统的缺点如下：占地面积大；压力油管外漏，容易发生漏油着火事故。由于以上缺点，在现代大机组中已很少采用这种供油系统。

（三）系统设备介绍

本系统主要由集装油箱、主油泵、供油射油器（1#）、供润滑油射油器（2#）、交流润滑油泵、直流事故油泵、溢油阀、冷油器、切换阀、油烟分离器、顶轴装置、油净化装置、润滑油储油箱、润滑油输送泵、油氢分离器、低润滑油压遮断器、套装油管路、电加热器、油位指示器及连接管道、监视仪表等设备构成。

1、集装油箱

随着机组容量的增大，油系统中用油量随之增加，油箱的容积也越来越大，为了使油系统设备布置紧凑和安装、运行、维护方便油箱采而用集装方式，将油系统中的大量设备如交流辅助油泵、直流事故油泵，射油器、油烟分离装置，切换阀，油位指示器，电加热器等集中在一起。在油箱部，各种泵的出口用管道连接到相应的供油总管。这种布置方便运行、监视，简化电站布置，便于防火，增加了机组供油系统运行的安全可靠性。本机组主油箱油位情况：油箱容量为35L,

油箱油容量30.6m3，满足当厂用交流电失电且冷油器无冷却水的情况下停机时，仍能保证机组安全惰走。此时，润滑油箱中的油温不超80℃。

主油箱规

项目单位规

主油型式集装油箱有效容积m335

2、主油泵

主油泵为单级双吸式离心泵如图3-1，安装于前轴承箱，直接与汽轮机主轴（高压转子延伸小轴）刚性联接，由汽轮机转子直接驱动。主油泵出口油作为动力油驱动射油器向主油泵供油，动力油做功压力降低后向轴承等设备提供润滑油。主油泵抽吸油压力为0.09～0.12 MPa ，保证轴承进油管处的压力在0.08~0.12MPa。主油泵的出口压力为1.75～1.85 Mpa。耗功约200kW。

3-1 主油泵结构图

1 下半油泵壳体

2 密封环（左螺旋）

3 定位螺钉

4 密封环（左螺旋）

5 定位环

6 上半油泵壳体

7 通气塞

8 泵轮

9 耐磨环 10 定位螺钉 11 泵轮锁紧螺母12 密封环（右螺旋） 13 密封环（右螺旋）14 “型密封圈 15衬环 16 “O”型密封圈

主油泵规

项目单位规类型主轴驱动离心式

3、射油器

本机组配有两台射油器，安装在润滑油箱的液位下面，当机组在额定转速或接近额定转速下投入运行。射油器由喷嘴、混合室、扩散管等组成。从主油泵来的压力油通过喷嘴后，油速度增加并在混合室

形成低压区，将油箱的油抽进入射油器混合室，然后被高速油带入射油器喉部进入扩散段，在扩散管流速下降将速度转换成压力能。然后通过冷油器，由管子送入轴承总管和主油泵吸油口。扩散段后面装有摇板式逆止阀，以防止油从系统中倒流。在混合室油箱进口面上装有一逆止板，防止轴承油泵工作时倒流进入油箱，为防止异物进入射油器，在射油器的吸油侧装有一可拆卸的多孔钢板滤网。

本机组1号射油器参数：出口流量 3500L/min 、出口压力0.21Mpa ；2号射油器参数：出口流量3600 L/min、出口压力0.31Mpa。