汽机润滑油系统

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1、汽轮机润滑油系统简介汽轮机润滑油系统简介 根据汽轮机油系统的作用，一般将油系统分为润滑油系统和调节（保护）油系统两个部分。 汽轮发电机组的供油系统对保证机组安全稳定运行至关重要。 大型汽轮发电机组的供油系统既有采用汽轮机油作为润滑油和氢密封油， 采用抗燃油作为调节用油的系统， 也有所有用油都采用汽轮机油的系统。 前者的汽轮机油和抗燃油是两个完全独立的油系统，而后者的油系统为一个。 一、汽轮机油系统的作用一、汽轮机油系统的作用 （1）向机组各轴承供油，以便润滑和冷却轴承。 （2）供给调节系统和保护装置稳定充足的压力油，使它们正常工作。 （3）供应各传动机构润滑用油。 1、润滑油系统 首先，在轴承

2、中形成稳定的油膜，以维持转子的良好旋转；其次，转子的热传导、表面摩擦以及盘车油涡轮会产生相当大的热量， 为了始终保持油温合适， 就需要一部分油量来进行换热。另外，润滑油还为主机盘车系统、顶轴油系统、发电机密封油系统提供稳定可靠的油源 。 汽轮机的润滑油是用来润滑轴承，冷却轴瓦及各滑动部分。根据转子的重量、转速、轴瓦的构造及润滑油的粘度等， 在设计时采用一定的润滑油压， 以保证转子在运行中轴瓦能形成良好的油膜，并有足够的油量冷却。若油压过高，可能造成油挡漏油，轴承振动，油压过低会使油膜建立不良，易发生断油而损坏轴瓦。 润滑油系统的正常工作对于保证汽轮机的安全运行具有重要意义。 如果润滑油系统运行

3、中突然断油， 即使只是很短时间的中断， 也将引起轴瓦烧瓦， 从而可能发生严重事故。 此外，油流的中断同时将使低油压保护动作，使机组故障停机，因此运行中必须给予足够的重视。 2、顶轴油系统 设置汽轮发电机组的顶轴油系统， 是为了避免盘车时发生干摩擦， 防止轴颈与轴瓦相互损伤。目前大型汽轮机组多数设有顶轴油系统，但有的机组则不设顶轴油系统。在汽轮机组由静止状态准备启动时，轴颈底部尚未建立油膜，此时投入顶轴油系统，使机组各轴颈底部建立油膜，将轴颈托起，以减小轴颈与轴瓦的摩擦，同时也使盘车装置能够顺利地盘动汽轮发电机转子。 3、套管式油管道 目前大型汽轮机组多数在油管道的布置和结构上采用套管式和油箱低

4、位布置方案。 油系统管道采用套管式一般是在回油管内套装数根高压油管，所有管道（包括压力油管和回油 管）除留个别供拆开检查用的法兰之外，其余全部通过短管采用角焊的方式连接。因此回油管就相当于一个密封的防爆箱。 这种管路结构一般由前轴承箱垂直向下穿过基础大梁， 直到与油箱油面相近的高度再水平引入油箱。 在一般情况下高压油管法兰是个薄弱环节， 这种结构减少了大量法兰， 使法兰破裂或其垫料损坏的可能性大大减少， 同时因压力油管套装在回油管内， 即使油管破裂而漏油也不会外溢，这样不但解决了普通油系统管道的渗油漏油问题，对油系统防火极为有利，而且油管道的布置极为紧凑，厂房美观整洁。但油管道采用套管式结构也

5、带来了安装、检修和寻找内部压力油管漏油不便的缺点。 4、油箱低位布置 油箱低位布置是将油箱布置于接近零米或零米稍上的标高。 同时立式高压油泵及其出口逆止阀、冷油器及其切换阀都布置于油箱内。这样一方面降低了回油管的标高，因而有可能使油管处于热力管道下方而远离热体， 对防止火灾和火灾事故的蔓延是有利的； 另一方面也使油箱、高压油泵和冷油器之间的管路系统大为简化，系统和设备的布置更加紧凑，而且基本解决了油泵和阀门的漏油问题。 二、润滑顶轴油系统组成二、润滑顶轴油系统组成 润滑顶轴油系统包括主油箱、主油泵、1 台交流润滑油泵、1 台直流事故油泵、1 台高压备用密封油泵、2100顶轴油泵、2100容量的

6、冷油器、阀门、管道、仪表以及满足每台汽轮发电机组所需全部附件 ，例如回油管上的窥视孔、温度计插座和进油管上的滤网（在润滑油供油管路及顶轴油管路上分别设置 2100 主过滤器，并在油箱内设置回油过滤器）等。 主油泵为蜗壳型离心泵，安装在前轴承箱中大轴转子的外伸轴上。机组启停时，主油泵由交直流润滑油泵供油，正常运行时，主油泵出口向 1、2 号射油器、机械超速脱扣和手动脱扣装置、 高压备用密封油管供油。 1 号射油器出口向主油泵进口及低压备用密封油管供油。2 号射油器出口向润滑油系统及顶轴油系统供油。 系统设计有低油压保护及低油压联动模块，均可进行在线试验。 本系统设有二台冷油器，一台正常运行，一台

7、备用，可通过三通阀进行相互切换。 油净化装置主要由输油泵、过滤油泵、脱水泵、真空泵、真空油箱、电加热器等组成。 润滑油系统有可靠的主供油设备及辅助供油设备，在启动、停机、正常运行和事故工况下，各个轴承的油量、油压、回油温度等数值，满足汽轮机、发电机所有轴承的要求。汽轮发电机组的进口油温由安装在冷油器出口管路上的油温控制阀来保证， 该油温控制阀是一个三向阀，可以控制冷油器的旁路流量。 汽轮机油箱一般由钢板焊成， 油箱内装有两层滤网和净段滤网， 过滤油中杂质并降低油的流速。 底部倾斜以便能很快地将已分离开来的水、 沉淀物或其它杂质由最底部的放水管放掉。在油箱上设有油位计，用以指示油位的高低。在油位

8、计上还装有最高、最低油位的电气接点，当油位超过最高或最低油位时，这些接点接通，发出音响和灯光信号。 为了不使油箱内压力高于大气压力， 在油箱盖上装有排烟孔， 大机组油箱上专设有排油烟机。 汽轮机主油箱的贮油量决定于油系统的大小， 应满足润滑及调节系统的用油量。 机组越大，调节、润滑系统用油量越多。油箱的容量也越大。汽轮机油的循环倍率等于每小时主油泵的出油量与油箱总油量之比，一般应小于 12 。如循环倍率过大，汽轮机油在油箱内停留时间少，空气、水分来不及分离，致使油质迅速恶化，缩短油的使用寿命。 润滑油系统主油箱能容纳所有轴承用的润滑和冷却油以及低转速下顶轴用油， 保证当厂用交流电失电的同时冷油

9、器断冷却水的情况下停机时，仍能保证机组安全惰走，此时，轴承中的润滑油能承受 120 的油温，润滑油箱中的油温不超过 80（不影响润滑油物理和化学特性的最高油温为 80） 。 主油箱不仅是油的储存箱， 也可以对油中的气体进行分离， 油箱的容量保证油的循环倍率不超过 10 ，约为 9.7 ，也就是进入油箱的油经过 6 分钟的时间到达泵的吸入口，这段时间可使油充分进行杂质沉淀和分离空气。 正常运行油位以上的油箱空间能接受停机时系统内所有回油。油箱的底部倾斜并在最低点设排污接口。 供油系统的油经油箱油位下的进油口回到油箱第一个腔室中， 油在油箱内上升过程中进行除泡沫，然后，油经过滤网进入临近的腔室，在

10、被油泵吸入之前，流经很长的通道。主油箱配有液位指示器和液位开关， 在最高、 最低油位报警。 主油箱设置阻火器及事故放油接口。主油箱设有油净化接口及配套油位控制阀。主油箱设有电加热器，当油箱油温低于 10 ，油不能循环时，投入电加热器加热温度到 40 。 1、主油泵 汽轮机主轴驱动的主油泵是蜗壳型离心泵， 安装在前轴承箱中的汽轮机外伸轴上。 在启动、运行和停机时，必须向主油泵提供压力油。主油泵的进油管和1射油器出口相连接。排出压力油管进入油箱和射油器进口管相连接。 正常运行时， 主油泵供给汽轮发电机组的全部用油，它包括轴承用油、顶轴油系统、主油泵入口压力油、低压氢密封备用油、机械超速脱扣和手动脱

11、扣用油、高压氢密封备用油。 2、润滑油泵 由交流电动机驱动的一台润滑油泵，安装在油箱的顶板上。该泵是垂直安装的离心泵，能保持连续运行，该泵完全浸没在油中，通过一个联轴器由立式电动机驱动。电动机支座上的推力轴承承受全部液压推力和转子的重量。 该泵经过油泵底部的滤网吸油， 泵排油至主油泵进油管及经冷油器至轴承润滑油母管。 该泵只在起动和停机阶段， 当主油泵排油压力较低时使用。 该泵由压力开关和装在控制室内的三位开关控制。 在泵的出口装有一个翻板式止逆阀，以防止油从系统中倒流。 (1)辅助油泵的运行 交流润滑油泵和氢密封油泵是主油泵的备用泵，以便在启动、停机和偶然事故时保持轴承润滑油母管油压。交流润

12、滑油泵提供通常由射油器出口所供的油。 在额定转速下正常运行时，已经建立起适当的轴承润滑油压后，辅助油泵的控制开关调到“自动位置”，这些泵处于停止状态。当任何停机或偶然事故引起轴承润滑压力减小，超出压力开关额定值时，两台泵同时启动，供给机组所需的全部用油。 当机组投入盘车装置和启动期间， 在主油泵不能正常供油情况下， 需要启动辅助油泵。在盘车装置运行前，将控制室内的控制开关置于“通”位置，启动交流润滑油泵。在机组启动过程中，主油泵出口压力随汽轮机转速增加而增加，大约在2850rmin时，主油泵足以提供机组所需的全部用油。这时，轴承润滑油母管中油压是足够的，不再需要辅助油泵，必须人工手动控制开关，

13、将其从“自动”位置转到“断开”位置。 (2)油温 正常运行情况下，冷油器出口处的轴承油温是3842。如果油箱中油低于 1O，则油不能循环。因此，供油系统不应投入运行，应利用油箱中的电加热器升温。 在启动阶段，必须关闭冷油器冷却水，使油温达到适当温度。此后，调整通过冷油器的循环水流量，以保持冷油器出口温度为3842。 3、事故油泵 一台由直流电动机驱动的事故油泵，安装在油箱顶板上。该泵是一台垂直安装的离心式油泵，能保持连续运行。它是交流润滑油泵的备用泵，只在紧急情况下使用，如交流电断电或轴承油压由于某种原因而不能维持正常等。 该泵由电站蓄电池系统供电， 由压力开关和装在控制室内的三位开关控制。安

14、装有一个翻板式止逆阀，防止系统中油倒流。 4、射油器 本机组供油系统采用两台射油器，安装在油面下管道上。射油器主要由喷嘴、混合室、喉部和扩散段组成。 射油器喷嘴进口和提供动力油的主油泵出口相连。 油通过喷嘴到达混合室，然后进入射油器喉部，最后进入扩散段。油通过喷嘴时，速度增加，这种高速油通过混合室，在混合室中产生一个低压区，使油从油箱中吸入混合室，然后被高速油带入射油器喉部。油通过喉部进入扩散段，在扩散段油的速度能转换成压力能。#l射油器出口油送往主油泵进油口；#2射油器出口油通过冷油器，由管道送入轴承润滑油母管。扩散段后面各装有一个翻板式止逆阀，以防止油从系统中倒流。在混合室进油面上装有一块

15、止逆板。防止主油泵工作时油倒流进油箱。为了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。 5、除油雾风机 油位以上的所有空间（如油箱、回油管、轴承座等）都可能产生油雾，油箱装设排油烟机的作用是排除油箱和有可能聚集油气的腔室中的气体和水蒸气。 这样一方面使水蒸气不在油箱中凝结；另一方面使油箱中压力不高于大气压力，使轴承回油顺利地流人油箱。反之，如果油箱密闭，那么大量气体和水蒸汽积在油箱中产生正压，会影响轴承的回油，同时易使油箱中积水。排油烟机还有排除有害气体使油质不易劣化的作用。 润滑油系统设置 2100 用交流电动机驱动的除油雾风机进行油烟分离。 除油雾风机可使上述空间内产生

16、大约 0.5 1.0 mbar 的真空。风机的吸入口设置一个油分离器，可将空气排至大气并将分离的油返回油箱。 发电机轴承配有独立的除油雾装置。 汽轮机润滑油系统设计时考虑配氢冷发电机时发电机轴承油经排氢设施的回油。凡有可能聚集油气的腔室，如轴承箱、回油母管等，有排放油气的设施（设置通气管与油箱真空区相通） 。 6、润滑油站冷油器 润滑油系统设有 2100 板式冷油器， 润滑油在轴承中吸入的热量通过冷油器与冷却水进行热量交换。每台冷油器根据汽轮发电机组在设计冷却水流量、设计冷却水温（38 ）和 5 裕量下的最大负荷设计。冷油器的设计和管路布置方式允许在一台运行时，另一台停用的冷油器能排放、清洗或调换。冷油器的板材根据冷却水水质选用不锈钢材料，冷油器冷却水采用开式循环冷却水，冷却水设计温度为 38 。 7、顶轴油泵 顶轴油系统设计两台高压轴向柱塞泵，向汽轮机低压缸、发电机轴承提供高压润滑油，以承受转子的重量，减少汽轮机在低转速及盘车状态下转