汽輪機潤滑油系統(tǒng)工作原理.docx

600MW汽輪機潤滑油系統(tǒng)工作原理及調(diào)試探討東方汽輪機有限公司 宮傳瑤摘 要 本文初步探討了幾種常見的汽輪機潤滑油系統(tǒng)，對我公司600MW汽輪機所采用的供油方式進行了初步探討，比較了與其它方式的優(yōu)缺點。關鍵詞 主油泵 油渦輪 調(diào)試 系統(tǒng) 1 概述隨著機組向著大型化、自動化方面發(fā)展。機組故障停機次數(shù)將嚴重影響電站運行的經(jīng)濟性。汽輪機供油系統(tǒng)的故障不但要影響到電站運行的經(jīng)濟性，而且對機組的損害影響也是很大的。由于潤滑系統(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)設計及設備運行的可靠性及其前期的調(diào)試試驗工作顯得尤其重要。2 幾種典型系統(tǒng)的比較常見的電站潤滑系統(tǒng)主要有以下幾種。一：電動油泵、蓄能裝置與調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)；二：汽輪機轉子驅動主油泵與注油裝置系統(tǒng)；我廠600MW汽輪機采用汽輪機轉子驅動主油泵與油渦輪升壓泵供油方式。3 系統(tǒng)安全性分析對于系統(tǒng)來說除去系統(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。對于電動油泵系統(tǒng)其可靠性主要取決于電機及其電源的可靠性，由于電機及其相關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)點在于系統(tǒng)簡單。對于汽輪機轉子驅動主油泵與注油裝置系統(tǒng)，由于大大減少了中間環(huán)節(jié)，這樣對于主油泵運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供油裝置。我廠采用的注油裝置主要有射油器與升壓泵兩種。4 600MW汽輪機潤滑系可靠性探討我廠600MW汽輪機潤滑系統(tǒng)是我廠轉化日立的系統(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)的主要設備起著給主油泵供油,同時將高壓油轉化為低壓油對汽輪發(fā)電機組進行潤滑。起著參數(shù)匹配的作用。而在我公司300MW汽輪機潤滑系統(tǒng)中起到此作用的是供油及潤滑射油器。系統(tǒng)設計的好壞及相關部件工作的可靠性直接關系到機組運行的安全性。對于我公司600MW汽輪機潤滑系統(tǒng)可靠主要取決于主油泵與油渦輪的可靠性。同時對系統(tǒng)的調(diào)試及機組啟動過程中的監(jiān)視至關重要。5 系統(tǒng)簡介600MW汽輪機潤滑系統(tǒng)主要分為以下三個分系統(tǒng)。供油系統(tǒng) 由主油泵、節(jié)流閥，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。主要作用供給機組潤滑油。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。主要作用平衡潤滑系統(tǒng)與供油系統(tǒng)。同時在渦輪排油部分安裝有溢流閥。主要作用穩(wěn)定潤滑油路壓力。系統(tǒng)工作原理：由油渦輪的排油來潤滑機組，同時高壓油帶動升壓泵工作給主油泵供油。潤滑油系統(tǒng)圖（圖0-1-1所示） 圖0-1-16 主油泵結構簡介此泵為雙吸單級臥式離心泵。與汽輪機轉子剛性連接在一起。主油泵結構（圖0-1-2所示） 圖0-1-27 油渦輪升壓泵結構簡介各個工作元件之間的油路的連接由渦殼中的鑄造流道來實現(xiàn)。這樣就在結構上最大限度地避免了滴、冒、漏的現(xiàn)象。在結構上保證系統(tǒng)的安全運行。由一根剛性軸將葉輪與升壓泵葉輪連接起來。剛性軸由一個支承軸承與推力支承軸承進行支承。在油渦輪工作油路中設置有節(jié)流閥,在其閥心上開有軸向及徑向孔，這樣在節(jié)流閥關閉的情況下也不會關斷工作油路，在旁路中設置的節(jié)流閥沒開有軸向及徑向孔，可以關斷油路。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。油渦輪升壓泵結構（圖0-1-3所示） 圖0-1-38 系統(tǒng)(油渦輪)的設定和調(diào)整8.1 調(diào)整前的準備工作1） 油質(zhì)滿足啟動運行清潔度要求。2） 查油箱油位在最高油位。3） 查油箱油溫，根據(jù)油溫情況來調(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是否有泄露。6） 檢查各電泵工作情況，及油泵試驗情況。7） 檢查各油壓是否正常。8） 系統(tǒng)有無其它異常情況。8.2 油渦輪的設定和調(diào)整由于主油泵采用的的是汽輪機主軸驅動方式，所以在汽輪機未在額定轉速下工作時，汽輪機的供油要由電泵系統(tǒng)來承擔。隨著汽輪機轉速上升到其額定值，在整個油系統(tǒng)的油壓也隨之改變，具體過程如下：8.2.1啟動時運行油壓將是輔助油泵的排出口油壓，直到主油泵開始供油，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（停機態(tài)），在前軸承箱處應在98kPa以上。隨著汽輪機轉速上升，主油泵開始產(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（停機態(tài)）在汽輪機前軸承箱應近似為176kPa（g），隨著汽輪機主軸轉速上升，主油泵開始產(chǎn)生油流，啟動油泵將與主油泵油流相匹配，這就會造成其輸出油壓低。這種降低將持續(xù)到升壓泵開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)的動作應在整個汽輪機主軸轉速上升到額定轉速的過程中受到監(jiān)控，直到系統(tǒng)的最終調(diào)整完成。監(jiān)控方法就是通過觀察汽輪機前軸承箱處的3只壓力表來進行。如果發(fā)現(xiàn)有異常情況發(fā)生，在對每個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泵吸油壓力，并在一個較小的范圍內(nèi)相應增大或減小軸承主管道油壓，例如：如果油渦輪噴嘴節(jié)流閥打開使主油泵的吸油壓力增加，將會有更多的油從增壓渦輪進入軸承潤滑主管道，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，并在一個較小的程度上減小或增大主油泵抽吸壓力，這就是說，如果旁通閥打開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軸承潤滑主管道溢油閥上有一套彈簧調(diào)整器，以設置足夠大的排放流量，當溢油閥后無阻力時溢油閥管道排放25%50的滿流量，此流量值即為溢流閥的最大排放量。溢流閥打開使排放量增加時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)整會影響軸承潤滑主管道油壓，但主要目的不是調(diào)整油壓。一旦在額定轉速下運行閥設定最終完成后，它就會自動補償軸承主管道油壓的變化。8.3油渦輪初始設定步驟8.3.1當汽輪機在盤車時，運行油壓尚未建立，節(jié)流閥和軸承主管道溢流閥在初始啟動前不能預先設定。作為初步調(diào)整，節(jié)流閥應全部打開，軸承主管道溢流閥觀測不到油流。這可保證流向軸承主管道的油流在汽輪機升速時不受限制。在啟動前，輔助油泵和供油泵應處于運行態(tài)。軸承主管道壓力和主油泵供油壓力均應大于98kPa。8.3.2隨著汽輪機轉速的上升，因主油泵排出壓力的上升，軸承主管道油壓也將上升，在大約額定轉速72時，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在主軸轉速達到額定轉速的75時，如果各增壓泵閥設定不合適，軸承保護邏輯電路將機組脫扣，主軸速度應再次到72的額定轉速，同時增加旁通閥開度調(diào)整直到前軸承箱處軸承主管道油壓為137147kPa（g）這樣就可防止機組在額定轉速75時脫扣。8.3.4當主軸轉速到達額定轉速的85%時，輔助油泵（TOP）排油口油壓表和軸承主管道油壓表應表明軸承主管道油壓表讀數(shù)的增加，并達到或超過輔助油泵（TOP）排油口油壓表讀數(shù)。額定轉速95%時，兩油壓表讀數(shù)的比較，應表明軸承主管道油壓表讀數(shù)應高些。如果不是這樣，應打開旁通節(jié)流閥進行調(diào)整兩油壓表的比較滿足上述條件。8.3.5當主軸轉速到達額定轉速85%時，啟動油泵排出口油壓表和升壓油泵排出口油壓表觀察應表明升壓泵排出口讀數(shù)增加并達到或超過啟動油泵排出口油壓表讀數(shù)。在95%額定轉速時兩油壓表讀數(shù)比較應為升壓油泵排出口油壓表讀數(shù)應高些，如果不是這樣，應打開油渦輪噴嘴節(jié)流閥來調(diào)整使兩油壓表的比較滿足上述條件。8.3.6汽輪機達到額定轉速時做最終壓力設定汽輪機前軸承箱的正常值a) 主油泵（MOP）吸油壓力 98147kPa（g）b) 軸承主管