汽轮机润滑油系统Word格式文档下载.docx
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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与安装、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。
在油箱内部,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℃。
主油箱规范
项目
单位
规范
主
油
箱
型式
集装油箱
有效容积
m3
35
尺寸
mm×
mm
6552X2970X4420
制造商
哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
2、主油泵
主油泵为单级双吸式离心泵如图3-1,安装于前轴承箱内,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、12MPa,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、85Mpa。
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
主油泵规范
泵
类型
主轴驱动离心式
容量
m3/h
153000
出口压力
MPa
1、75～1、85
入口压力
0、0981
转速
rpm
3000
东方汽轮机厂
3、射油器
本机组配有两台射油器,安装在润滑油箱内的液位下面,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内形成低压区,将油箱内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,在扩散管内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与主油泵吸油口。
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3600L/min、出口压力0、31Mpa。
4、辅助油泵
箱装有一台交流辅助油泵,一台直流事故油泵,二台油泵的驱动电机均安装在油箱顶部,油箱的油位高度可以使二台油泵吸入口浸入油面下并具有足够深度,保证油泵足够的吸入高度,防止油泵吸空气蚀。
交流辅助油泵在汽轮机组启动、停机及事故工况时向系统提供润滑油。
在机组盘车、冲转前必须投入运行,建立正常油压,当机组升到90％额定转速,主油泵已能满足润滑油系统的全部供油需求,交流辅助油泵便可退出运行。
正常处于“自动”位置,当主油泵供润滑油油压低于0、049MPa时,交流辅助油泵自动投入运行。
它能向润滑油系统提供全部需油量。
直流事故油泵在机组事故工况、系统供油装置无法满足需要或交流电源失去的情况下使用,提供保证机组顺利停机需要的润滑油。
当润滑油压力低于0、039MPa或交流失电时,自动联启直流事故油泵。
5、排油烟装置
汽轮机润滑油系统在运行中会形成一定油气,主要聚积在轴承箱、前箱、回油管道与主油箱油面以上的空间,如果油气积聚过多,将使轴承箱等内部压力升高,油烟渗过挡油环外溢。
为此,系统中设有两台排烟装置,安装在集装油箱盖上,它将排烟风机与油烟分离器合为一体。
上部为两台单级单吸立式离心风机,下部为圆筒式结构油烟分离器。
该装置使汽轮机的回油系统及各轴承箱回油腔室内形成微负压,以保证回油通畅,并对系统中产生的油烟混合物进行分离,将烟气排出,将油滴送回油箱,减少对环境的污染,保证油系统安全、可靠;
同时为了防止各轴承箱腔室内负压过高、汽轮机轴封漏汽窜入轴承箱内造成油中进水,在排烟装置上设计了一套风门,用以控制排烟量,使轴承箱内的负压维持在500Pa。
主油箱排油烟机规范
主油箱排烟风机
HGD-P-4
数量
台
2
2000
扬程
Pa
3500
2900
轴功率
kW
3、0
电机
型号
YB11ZM-2
功率
4
电压
V
380
电流
A
6、2
6、冷油器
润滑油要从轴承摩擦与转子传导中吸收大量的热量。
为保持油温合适,需用冷油器来排出油中的这些热量。
冷油器一般有板式与管式两种:
（1）管式冷油器:
就是电力系统中普遍使用的一种油冷却设备,利用该设备可使具有一定温差的两种液体介质实现热交换,从而达到降低油温,保证润滑油系统正常运行的目的。
冷油器按安装形式,分为立式与卧式两种;
按冷却管形式分为光管式与强化传热管式两种。
管式冷油器采用开式循环水冷却,润滑油油温由安装在冷却水回水母管的调节阀进行调整。
（2）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。
导杆一端与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与螺母把压紧板与换热波纹板压紧固定。
采用纯逆流换热,左侧热流体,右侧冷流体。
两两换热波纹板之间构成流体介质通道层,换热波纹板一侧就是冷流体另一侧热流体,构成冷热流体的换热通道层交错布置。
板式冷油器具有以下特点:
传热效率高;
使用安全可靠;
结构紧凑、占地小、易维护;
阻力损失少;
热损失小;
冷却水量小;
经济性高;
随机应变;
有利于低温热源的利用。
本350MW超临界汽轮机组油系统中设有两台100％板式冷油器,设计为一台运行,一台备用。
每台根据汽轮发电机组在设计冷却水温度（38℃）、面积余量为5％情况下的最大负荷设计。
油路为并联,用了一个特殊的切换阀进行切换,因而可在不停机的情况下对其中一个冷油器进行清理。
它以开式水作为冷却介质,带走润滑油的热量,保证进入轴承的油温为40～46℃。
本冷油器设计参数如下:
主机冷油器规范
板式
冷却面积
m2
260
油流量
kg/h
189216
冷却水量
350000
冷却水入口温度
℃
36
油入口温度
65
油出口温度
45
水侧
MPa、g
1、6
油侧
GEA、阿法拉法、APV
7、切换阀
切换阀为筒状板式结构,可使两台冷油器相互切换,也可使两台冷油器并联运行。
汽轮机润滑油供油系统,冷油器选用100%备用容量,采用切换阀作为两台冷油器之间的切换设备,它具有操作简便,不会由于误动作,造成润滑油系统断油的特点。
当运行着的冷油器结垢较严重,使冷油器出口油温偏高时,可以通过切换阀切换工作位置,启动另一台冷油器;
当冷油器的进、出口冷却水温超过设计值,而冷油器的出口油温超过最高允许温度时,还可通过高速切换阀的工作位置,使两台冷油器同时投运,满足系统供油要求。
切换阀由阀体、阀芯、压紧板手、手柄、密封架、止动块等零部件组成。
切换阀的使用说明:
润滑油从切换阀上部入口进入,由上部两侧出来,经冷油器冷却后,进入切换阀下部两侧,由切换阀下部出口进入轴承润滑油供油母管,阀芯所处的位置,决定了相应的冷油器投入状况,切换阀换向前,必须先开启安装在冷油器回油管道上连通管道的注油阀将备用冷油器充满油（防止在切换过程中,润滑油带气使轴承断油）,然后转动大手轮使阀松动,然后沿箭头指示方向转动小手轮90度进行切换操作,在切换阀内,密封架上设置了止动块,用以限制阀芯的转动,当小手轮扳不动时,表明切换阀已处于切换后的工作位置,此时应用大手轮锁住切换阀,使阀芯、小手轮不能随意转动,当需要两台冷油器同时投入工作时,应将小手轮扳到阀体的中间位置,这样,润滑油可经阀芯分别进入两台冷油器。
壳体下端有一螺塞为放油孔,解体前,应先取下此螺塞,将切换阀内存油放净。
切换阀的维护应以清除污垢,检查严密性为主,拆下手轮,压紧板手与密封架即可检修维护。
8、低润滑油压遮断器
以便在润滑油压低于设定值时报警,启动相应油泵或使汽轮机停机。
低润滑油压遮断器由7个压力开关、二个节流孔与二个电磁阀组成。
压力开关PSA1当油压降至0、049Mpa报警压力开关PSA2当油压降至0、049Mpa启动交流润滑油泵
压力开关PSA3当油压降至0、0392Mpa启动直流润滑油泵并停机
压力开关PSA7当油压降至0、0294Mpa切断盘车电机并报警
压力开关PSA4、PSA5、PSA6当油压降至0、0294Mpa三取二逻辑停机其中二个节流孔与二个电磁阀可分别实现交流润滑油泵、直流润滑油泵在线实验。
9、电加热器
在集装油箱中安装有6个电加热器,总功率为60KW,电压220VAC。
若机组启动前,油温低于35℃,则投入电加热器,待油温升至35℃时,则退出电加热器。
10、套装油管路
套装油管路就是将高压油管路布置在低压回油管内的汽轮机供油回油组合式油管路,将各种压力油从集装油箱输往轴承箱及其它用油设备与系统;
将轴承回油及其它用油设备与系统的排油输回到集装油箱。
套装油管路为一根大管内套若干根小管道的结构,小管道输送高压油、润滑油、主油泵吸入油,大、小管道之间的空间则作为回油管道。
这样,既能防止高压油泄露,增加机组运行的安全性,又能减少管道所占的空间,使管道布置简单、整齐。
同时也存在检修不便的问题。
回油管的内表面与供油管的外表面涂有防腐涂料,防止锈蚀,提高了油管路的清洁度,防止了回油腔室堵油现象。
11、回油管道
本系统采用套装油管路,有两根回油母管。
机组前轴承箱的回油通过前箱下部两根回油管,汇入到套装油管内返回油箱污油区,其它轴承箱的回油通过各自分管汇入到套装油管返回到油箱污油区。
顶轴装置的泄油也回到油箱污油区。
回油母管的安装应朝油箱方向有一个逐步下降的斜度,斜度1%~3%。
回油管内的回油呈半充满状态,以利各轴承箱内的油烟通过油面上的空间流到油箱,再经过油烟净化排放装置分离后,由风机排入大气。
发电机轴承与氢密封回油必须经过油氢分离器后,才能接入回油母管,否则会危及机组安全。
各轴承的回油流回油箱污油区,经过滤网过滤后,进入油箱净油区。
当净污油区液位差超过100mm时,应清洗滤网,决不能让污油区的油位上升至溢流口溢出同时应定期清洗滤网。
油净化装置吸油口设在油箱最低处（滤网后）,以净化进入油系统的水分与通过滤网后的微小杂质,并可使油质在机组正常运行中得到连续净化。
为保证设备的安全运行,润滑油油温必须保持在一定范围内。
若油温太低,粘度会很大,润滑效果不好;
若回油温度太高,由于氧化速度加快,油质会恶化。
轴承回油温度要限制在60～70℃,这样轴承内油温就不会超过75℃。
合适的回油温度就可通过调节进油量来获得,为能够调整,各轴承进油管径有所不同,且管路上设有可加可取的节流孔板。
进入轴承油温应维持在38～49℃间。
这个油压保证了轴承上部油压高于大气压,以形成连续油膜。
如果油压太高,油会从轴承两端高速甩出,变成细小油雾。
每个轴承的进油支管上均配有一个粗滤网、一块流量孔板,轴承回油支管配有一个回油窥视窗与回油温度表,通过回油窥视窗可观察回油品质、流量与油中含水量等运行指标,机组检修时或个别轴承进油压力低时应考虑清洗粗滤网。
套装管道上有集污器与清洗器,因而可以很方便地对管路进行维护与清洗。
润滑油回油温度测点及润滑油回油视窗,用于检查回油与油质情况。
油净化装置
汽轮机运行中,由于轴封漏气、轴瓦摩擦,润滑油温度升高等原因导致油脂粒劣化,使润滑油的性能与油膜力发生变化,造成各润滑部分不能很好润滑,导致轴瓦乌金熔化损坏。
因此保证润滑油系统正常的工作,就是机组安全运行的保障。
润滑油系统除了合理的配置设备与系统的流程连接之外,还需配置润滑油净化设备确保润滑油的油质符合使用要求。
润滑油净化系统的作用就是将汽轮机主油箱、小汽机油箱,润滑油箱内以及来自油罐车的润滑油进行过滤、净化处理,就是润滑油的油质达到使用要求。
润滑油净化装置可在线或停机时对汽轮机润滑油进行净化处理,除去杂质颗粒、水分,破除乳化,使汽轮机润滑油获得再生。
油净化装置就是实现在线滤油的,保证运行中透平油油质合格。
贮油箱就是存放备用汽轮机油的,一般分为净油箱与污油箱,污油箱为不合格的油,净油箱为合格油,通过滤油装置可对污油箱滤油,达到合格。
管路间可以操作互相倒油。
正常运行时,储油箱可以向主机、小机油箱补油;
在事故或检修主机时可把润滑油倒到储油箱,汽机主油箱、小机油箱、润滑油贮油箱,分别设有事故放油管道,排放至主厂房外的事故放油池。
净化原理:
在快速旋转的容器中重力被大几千倍的的离心力代替,沉降与分离很快而且连续运行。
液体混合物中的液体与固体离子在转鼓中所承受的离心力,仅仅几秒钟时间就相当沉降槽中重力许多小时的作用。
汽轮机润滑油处理装置由油箱、滤网、输油泵、电加热器、离心分离机等几部分集装组成。
该装置上设有进、出油口管接头、油位计、油位保护装置、过压保护装置。
润滑油输送泵
净油箱通过输送油泵可以对大机、小机的油箱补用油。
在检修中,还可以将2个油箱的油放掉,进行油箱清扫与内部设备检修。
润滑油输送泵采用普通的卧式齿轮泵,适用于输送各种有润滑性、温度不高于80℃,粘度为5×
10-6～1、5×
10-3m2/S的液体;
不适合输送有腐蚀型的,含有硬质颗粒或纤维的、高度挥发或闪点低的液体,如汽油、苯或酸、碱、盐等溶液。
具有性能稳定、安全可靠、密封性能好、自吸性良好、起泵不需注油的特点。
因输送介质为润滑油,故日常无须另加润滑液。
该泵主要由泵体、齿轮、安全阀（动作压力0、45MPa）、单列向心球轴承、轴承座、及弹性联轴器、填料密封装置等部件组成。
齿轮泵的型号就是KCB300/0、36,各代号含义:
K－安全阀;
CB－齿轮泵;
300－流量（L/min）;
0、36－额定压力（MPa）。
齿轮泵属于定排量泵。
其主动齿轮1固定在与原动机相连的主动轴上,从动齿轮2固定在另一轴上。
齿轮泵的工作空间由泵体、侧盖与齿轮的各齿间槽组成。
齿轮泵就是通过齿轮在相互啮合过程中的工作空间容积变化实现输送液体的。
啮合的齿A、B、C将工作空间分隔成吸入腔与排出腔。
当主动齿轮带动从动齿轮按图示方向旋转时,位于吸入腔的齿C逐渐退出啮合,使吸入腔的容积逐渐增大,压力降低,液体沿吸入管进入腔,直至充满整个齿间,随着齿轮的转动,进入齿间的液体被带至排出腔,此时排出腔的容积变小,液体被强行向排出管排出。
这样,每转过一个齿,就有部分液体吸入与排出,形成了连续输送液体的过程。
（八）危险点分析
1、注意冷却水（开式水）量,防止冷却水量不足,引起润滑油温高。
2、冷油器切换时,要首先投入待投运的冷油器的水侧,保证冷却水畅通,再投入油侧。
防止冷油器内密封圈先膨胀过度,导致密封圈松动,密封不严。
3、切换备用冷油器时,水侧通畅后,先开注油门进行注油,防止润滑油压低或者断油。
4、冷油器切换时,注意润滑油温度、压力的变化。
5、监视润滑油油质,发现油质不合格时,及时投入油净化装置。
6、投入油净化装置时,注意监视其就是否正常投入运行,防止净化油装置跑油。
7、寒冷天气运行时,注意监视润滑油温,油温低时,投入油箱电加热装置。
8、监视润滑油系统有无泄漏,所有高温管路均应包覆保温铁皮,防止漏油,甚至发生火灾事故。
9、就地检查主润滑油箱放油或放水门误开,造成主油箱跑油,引起主油箱油位低。
（九）润滑油系统的异常及事故处理
一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。
二润滑油压下降,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。
（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。
（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。
三润滑油压、主油箱油位同时下降
（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。
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。
（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。
四润滑油压不变,主油箱油位下降
（1）就地显示主油箱油位下降。
（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。
（1）检查关闭主油箱放油门、取样门。
（2）检查回油管、油净化器、轴承油挡就是否漏油,隔离漏点,并做好防火措施。
（3）检查密封油系统就是否漏油并处理。
（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。
五主油箱油位升高
（1）就地显示主油箱油位高。
（2）发主油
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