汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)工作原理

1、汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)工作原理作者:日期:600MM輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)工作原理及調(diào)試探討東方汽輪機(jī)有限公司宮傳瑤摘 要本文初步探討了幾種常見(jiàn)的汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)，對(duì)我公司600MW汽輪機(jī)所采用的供油方式進(jìn)行了初步探討，比較了與其它方式的優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞 主油泵 油渦輪 調(diào)試 系統(tǒng)1 概述隨著機(jī)組向著大型化、自動(dòng)化方面發(fā)展。機(jī)組故障停機(jī)次數(shù)將嚴(yán)重影響電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。汽輪機(jī)供油系統(tǒng)的故障不但要影響到電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，而且對(duì)機(jī)組的損害影響也是很大的。由于潤(rùn)滑系統(tǒng)的特殊性，在一般的情況下是不允許在線檢修的。這樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備運(yùn)行的可靠性及其前期的調(diào)試試驗(yàn)工作顯得尤其重要。2 幾種典型系統(tǒng)的比較常見(jiàn)的電站潤(rùn)滑系統(tǒng)主

2、要有以下幾種。一：電動(dòng)油泵、蓄能裝置與調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)；二：汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)主油泵與注油裝置系統(tǒng)；我廠600MVWC輪機(jī)采用汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)主油泵與油渦輪升壓泵供油方式。3 系統(tǒng)安全性分析對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō)除去系統(tǒng)本身的因素外，其可靠性主要取決于系統(tǒng)組成元件的可靠性。對(duì)于電動(dòng)油泵系統(tǒng)其可靠性主要取決于電機(jī)及其電源的可靠性，由于電機(jī)及其相關(guān)電氣元件制造水平的限制，其可靠性的高低將直接影響系統(tǒng)的可靠性。 但是其優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)簡(jiǎn)單。對(duì)于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)主油泵與注油裝置系統(tǒng)，由于大大減少了中間環(huán)節(jié)，這樣對(duì)于主油泵運(yùn)行的可靠性大大提高。由于主油泵采用高位布置，這樣在客觀要求在主油泵的入口 增設(shè)供油裝置。我廠采用的注油裝置主

3、要有射油器與升壓泵兩種。4 600MW氣輪機(jī)潤(rùn)滑系可靠性探討我廠600MWC輪機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)是我廠轉(zhuǎn)化日立的系統(tǒng)。在系統(tǒng)中采用升壓泵為供油裝置。油渦輪升壓泵作為系統(tǒng)的主要設(shè)備起著給主油泵供油，同時(shí)將高壓油轉(zhuǎn)化為低壓油對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行潤(rùn)滑。起著參數(shù)匹配的作用。而在我公司300MW汽輪機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中起到此作用的是供油及潤(rùn)滑射油器。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞及相關(guān)部件工作的可靠性直接關(guān)系到機(jī) 組運(yùn)行的安全性。對(duì)于我公司600MW、輪機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)可靠主要取決于主油泵與油渦輪的 可靠性。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試及機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中的監(jiān)視至關(guān)重要。5系統(tǒng)簡(jiǎn)介600MWC輪機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)主要分為以下三個(gè)分系統(tǒng)。供油系統(tǒng) 由主油泵、節(jié)流閥，

4、濾網(wǎng)、噴嘴隔板、葉輪、升壓泵組成。主要作用維持主油泵正常工作。潤(rùn)滑系統(tǒng) 由主油泵、節(jié)流閥，濾網(wǎng)、噴嘴隔板、葉輪、溢流閥、軸承組成。主要作用供給機(jī)組潤(rùn)滑油。旁路系統(tǒng)由一只節(jié)流閥將工作油系統(tǒng)節(jié)流閥后與與葉輪后連接起來(lái)。主要作用平衡潤(rùn)滑系統(tǒng)與供油系統(tǒng)。同時(shí)在渦輪排油部分安裝有溢流閥。主要作用穩(wěn)定潤(rùn)滑油路壓力。系統(tǒng)工作原理：由油渦輪的排油來(lái)潤(rùn)滑機(jī)組，同時(shí)高壓油帶動(dòng)升壓泵工作給主油泵供油。潤(rùn)滑油系統(tǒng)圖（圖0-1-1所示）圖 0-1-16 主油泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介此泵為雙吸單級(jí)臥式離心泵。與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子剛性連接在一起。主油泵結(jié)構(gòu)（圖0-1-2所示）圖 0-1-27 油渦輪升壓泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介各個(gè)工作元件之間的油路的連接由渦

5、殼中的鑄造流道來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣就在結(jié)構(gòu)上最大限度地避免了滴、冒、漏的現(xiàn)象。在結(jié)構(gòu)上保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。由一根剛性軸將葉輪與升壓泵葉輪連接起來(lái)。剛性軸由一個(gè)支承軸承與推力支承軸承進(jìn)行支承。在油渦輪工作油路中設(shè)置有節(jié)流閥，在其閥心上開(kāi)有軸向及徑向孔，這樣在節(jié)流閥關(guān)閉的情況下也不會(huì)關(guān)斷工作油路，在旁路中設(shè)置的節(jié)流閥沒(méi)開(kāi)有軸向及徑向孔，可以關(guān)斷油路。油渦輪主要由噴嘴隔板、葉輪兩部分組成。升壓泵為雙吸單級(jí)立式離心泵。泵的懸臂端支持自身的殼體上。油渦輪升壓泵結(jié)構(gòu)（圖 0-1-3所示）圖 0-1-38 系統(tǒng)（油渦輪）的設(shè)定和調(diào)整8.1 調(diào)整前的準(zhǔn)備工作1）油質(zhì)滿(mǎn)足啟動(dòng)運(yùn)行清潔度要求。2）查油箱油位在最高油位。3

6、）查油箱油溫，根據(jù)油溫情況來(lái)調(diào)整冷油器的冷卻水。4）檢查濾網(wǎng)堵塞情況。5）檢查與油箱相連的管道與閥門(mén)是否有泄露。6）檢查各電泵工作情況，及油泵試驗(yàn)情況。7） 檢查各油壓是否正常。8）系統(tǒng)有無(wú)其它異常情況。8.2 油渦輪的設(shè)定和調(diào)整由于主油泵采用的的是汽輪機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)方式，所以在汽輪機(jī)未在額定轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，汽輪機(jī)的供油要由電泵系統(tǒng)來(lái)承擔(dān) 隨著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速上升到其額定值，在整個(gè)油系統(tǒng)的油壓也隨之改變，具體過(guò)程如下：8.2.1 啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行油壓將是輔助油泵的排出口油壓，直到主油泵開(kāi)始供油，油壓上升。該油壓由油泵及管道特性決定，不能作調(diào)整。8.2.2 軸承主管道油壓（停機(jī)態(tài)），在前軸承箱處應(yīng)在98kPa以上

7、。隨著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速上升，主油泵開(kāi)始產(chǎn)生油流，該軸承主管道油壓將逐漸增加。8.2.3 主油泵入口油壓（停機(jī)態(tài)）在汽輪機(jī)前軸承箱應(yīng)近似為176kPa （g）,隨著汽輪機(jī)主軸轉(zhuǎn)速上升，主油泵開(kāi)始產(chǎn)生油流，啟動(dòng)油泵將與主油泵油流相匹配，這就會(huì)造成其輸出油壓低。這種降低將持續(xù)到升壓泵開(kāi)始和供油泵共同供油，并最終由升壓泵取代。8.2.4 油泵系統(tǒng)的動(dòng)作應(yīng)在整個(gè)汽輪機(jī)主軸轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速的過(guò)程中受到監(jiān)控，直到系統(tǒng)的最終調(diào)整完成。監(jiān)控方法就是通過(guò)觀察汽輪機(jī)前軸承箱處的3只壓力表來(lái)進(jìn)行。如果發(fā)現(xiàn)有異常情況發(fā)生，在對(duì)每個(gè)閥的效用作如下了解后，可決定必要的調(diào)整措施。8.2.5 油渦輪噴嘴節(jié)流閥可以直接增大或減小主油

8、泵吸油壓力，并在一個(gè)較小的范圍內(nèi) 相應(yīng)增大或減小軸承主管道油壓，例如：如果油渦輪噴嘴節(jié)流閥打開(kāi)使主油泵的吸油壓 力增加，將會(huì)有更多的油從增壓渦輪進(jìn)入軸承潤(rùn)滑主管道，在一定程度上增大軸承主管 道壓力。8.2.6 旁通閥可以直接增大或減小軸承主管道油壓，并在一個(gè)較小的程度上減小或增大 主油泵抽吸壓力，這就是說(shuō)，如果旁通閥打開(kāi)使軸承主管道油壓上升，這代表增壓透平 元件背壓的上升，從而使增壓透平減慢，使主油泵吸入口油壓微低。8.2.7 軸承潤(rùn)滑主管道溢油閥上有一套彈簧調(diào)整器，以設(shè)置足夠大的排放流量，當(dāng)溢油閥后無(wú)阻力時(shí)溢油閥管道排放 25唳50%的滿(mǎn)流量，此流量值即為溢流閥的最大排放量。溢流閥打開(kāi)使排放

9、量增加時(shí)軸承主管道油壓在一定程度上下降，反之，軸承主管道油壓的改變也會(huì)在某種程度上改變溢流閥的排放量。雖然溢流閥流量的調(diào)整會(huì)影響軸承潤(rùn)滑 主管道油壓，但主要目的不是調(diào)整油壓。一旦在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行閥設(shè)定最終完成后，它就會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償軸承主管道油壓的變化。8.3 油渦輪初始設(shè)定步驟8.3.1 當(dāng)汽輪機(jī)在盤(pán)車(chē)時(shí)，運(yùn)行油壓尚未建立，節(jié)流閥和軸承主管道溢流閥在初始啟動(dòng)前不能預(yù)先設(shè)定。作為初步調(diào)整，節(jié)流閥應(yīng)全部打開(kāi)，軸承主管道溢流閥觀測(cè)不到油流。這可保證流向軸承主管道的油流在汽輪機(jī)升速時(shí)不受限制。在啟動(dòng)前，輔助油泵和供油泵應(yīng)處于運(yùn)行態(tài)。軸承主管道壓力和主油泵供油壓力均應(yīng)大于98kPa。8.3.2 隨著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)

10、速的上升，因主油泵排出壓力的上升，軸承主管道油壓也將上升，在大約額定轉(zhuǎn)速72%時(shí)，前軸承箱軸承主管道油壓為 137147kPa,否則按要求調(diào)整旁 通閥。8.3.3 在主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的 75%時(shí)，如果各增壓泵閥設(shè)定不合適，軸承保護(hù)邏輯 電路將機(jī)組脫扣，主軸速度應(yīng)再次到72%的額定轉(zhuǎn)速，同時(shí)增加旁通閥開(kāi)度調(diào)整直到前軸承箱處軸承主管道油壓為 137147kPa (g)這樣就可防止機(jī)組在額定轉(zhuǎn)速75%時(shí)脫扣。8.3.4 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速到達(dá)額定轉(zhuǎn)速的 85%寸，輔助油泵(TOP排油口油壓表和軸承主管道油壓表應(yīng)表明軸承主管道油壓表讀數(shù)的增加，并達(dá)到或超過(guò)輔助油泵( TOP排油口油壓表讀數(shù)。額定轉(zhuǎn)速 95%寸，兩油壓表讀數(shù)的比較，應(yīng)表明軸承主管道油壓表讀數(shù)應(yīng)高些。如果不是這樣，應(yīng)打開(kāi)旁通節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)整兩油壓表的比較滿(mǎn)足上述條件。8.3.5 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速到達(dá)額定轉(zhuǎn)速 85%寸，啟動(dòng)油泵排出口油壓表和升壓油泵排出口油壓表觀察應(yīng)表明升壓泵排出口讀數(shù)增加并達(dá)到或超過(guò)啟動(dòng)油泵排出口油壓表讀數(shù)。在 95%額定轉(zhuǎn)速時(shí)兩油壓表讀數(shù)比較應(yīng)為升壓油泵排出口油壓表讀數(shù)應(yīng)高些，如果不是這樣，應(yīng)打開(kāi)油渦輪噴嘴節(jié)流閥來(lái)調(diào)整使兩油壓表的比較滿(mǎn)足上述條件。8.3.6 汽輪機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)做最終壓力設(shè)定汽輪機(jī)前軸承箱的正常值a) 主油泵(MOP吸油壓力98147kPa (g)b) 軸承主管道油壓