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1、第八章 汽轮机润滑油系统第一节 系统概述1、润滑油系统系统概述1.1 油系统设有可靠的主供油设备及辅助供油设备，在起动、停机、正常运行和事故 工况下，满足汽轮发电机组所有轴承的用油量。给水泵汽轮机的调节润滑油系统和主汽轮 机的调节润滑油系统分开，各自设有单独的调节润滑油系统。1.2 油箱容量满足当厂用交流电失电且冷油器断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过80C，并保证安全的循环倍率。1.3 润滑油系统不仅向汽轮发电机的支持轴承，推力轴承和盘车装置提供润滑油，还 向机械跳闸装置及注油试验提供动力油，同时为防止发电机氢气泄漏，还向发电机氢气系 统提供高压及低
2、压密封备用油。如图：2、润滑油系统的功能：2.1 为汽轮机、发电机径向轴承提供润滑油。2.2 为汽轮机推力轴承提供润滑油。2.3 为盘车装置提供润滑油。2.4 为装在前轴承座内的机械超速脱扣装置提供控制用压力油。油系统的正常工作对于保证汽轮机的安全运行具有极其重要的作用，如果润滑油系统 突然中断油流，即使只是很短时间的中断，也将引起轴承烧瓦，从而可能发生严重的事故。 同时油系统中断将使低油压保护动作，使机组故障停机。因此必须给与足够的重视。3、润滑油油质公司润滑油系统采用32#汽轮机油（优级品），GB11120-89作为工质。3.1 采用的油牌号 32#汽轮机油（优级品）3.2 油质标准 GB
3、11120-893.3 油系统需油量 33200 kg3.4 轴承油循环率 83.5 轴承润滑油压 0.096 0.124 MPa第二节 润滑油系统的系统流程及工作原理本系统除供各轴承润滑用油以外，还供危急保安器用油和发电机密封油系统备用油。 润滑油系统包括主油箱、主油泵、交流润滑油泵、直流备用泵、密封油备用泵。冷油器、 射油器、顶轴油系统，排烟系统和储油箱、油净化装置等。1、供油系统的工作原理：这种供油系统中装有射油器，在运行中安全可靠，其工作原理如下：润滑油系统为一 个封闭的系统，润滑油储存在油箱内。离心式主油泵由汽轮机主轴直接带动，由主油泵打 出的油分成两路，其中绝大部分的压力油至射油器
4、，并将油箱内的油吸入射油器。尚有一 小部分经逆止阀及节流孔后向高压备用密封油系统和机械超速自动停机装置及注油试验 系统提供工质。从射油器出来的油分三路，一路向主油泵进口输送压力油，一路经过逆止 门送到冷油器，向机组的润滑系统供油，同时有一路供给低压密封备用油。在润滑系统中设置两台冷油器。一台运行、一台备用。在运行中可逐个切换。经冷油 器冷却后的油温应小于45C，以便去冷却、润滑推力瓦、支持轴承及盘车齿轮等。轴承的 排油由回油母管汇集后流回主油箱。如果遇到汽轮机停机或某些意外事故，主油泵不能提 供上述油流，当润滑油压下降到0.0760.082Mpa时，则同时启动轴承油泵及密封油备用 泵，轴承油泵
5、一方面提供低压密封备用油及主油泵入口的供油，一方面经冷油器冷却后向 各轴承及盘车提供润滑冷却用油。密封油备用泵的出口油经过逆止阀向高压密封备用油系 统、注油系统及机械超速装置提供动力油源。当汽轮机盘车时或启动初期，由于离心式主油泵进口侧没有吸油能力，因而必须开启 轴承油泵及密封油备用泵，只有当汽轮机转速升到2700RPM左右时，主油泵才能供应机组 全部所需的油量。当机组满速稳定后，并且集管中油压满足需要时，在控制室手动停止轴 承油泵及密封油备用油泵。在停机过程中，遇到交流电源或轴承油泵故障，润滑油压降低 到0.0690.076Mpa,直流事故油泵投入，确保轴承冷却润滑油的供应，防止轴瓦烧坏，保
6、 证了汽轮机的安全，这也是润滑油系统的最后备用。2、射油器的工作原理射油器的作用是将小流量的高压油变成大流量的低压油。它由喷嘴、喉管入口段、吸 入和扩散管组成。压力为P1的高压油流经喷嘴射出来时，流速增大到C1，这股射流将吸 入室内的油带走时吸入室形成低压腔室，继而将油箱里的油吸入。由于射流的作用，工作 油流与被吸入油流在喉管内进行动量交换。工作油流速度降低，被吸入油流速度加大，到 喉管的出口两者速度趋向一致。混合油流的速度为C2,通过扩散管有将动能转化为压力能。 这样，设有起就把小流量的高压油变成大流量的低压油。整个射油器放置在油箱内，吸入 口位置要求比油箱允许最低油位还要低约500mm，以
7、确保射油器运行时能连续供油。射油 器扩散管的出口法兰和进口管法兰用螺栓固定在油箱的盖板上。虽然射油器传递能量的效率较低，在汽轮机油系统中使用的射油器效率一般为 2035%，噪音也较大，但是由于它结构简单，本身没有运动部件，工作性能稳定可靠，设 计制造也很方便，又便于检修，因而射油器在汽轮机油系统中得到了广泛的应用。第三节 润滑油系统的组成润滑油系统包括主油箱、主油泵、辅助油泵（交流润滑油泵）、直流润滑油泵、氢密 封油备用泵、顶轴油泵，两台100%的容量的冷油器。该系统还可以作为发电机密封油的辅 助供油系统。1、润滑油箱1.1 技术规范：型式 卧式（圆筒型卧式油箱）容量 48.4 m3尺寸 70
8、20X3020X3600 mm X mm X mm油箱重量 12330 kg贮满油时 49300 kg回油流量 278400 kg/h润滑油箱安装与汽机零米地面发电机组前端。油箱上装有交流润滑油泵、直流事故油 泵、密封油备用泵、排烟装置、油位指示器、油位开关等。油箱内装有射油器、电加热器 及连接管道、阀门等。油箱顶部开有人孔，装有垫圈和人孔盖。由于透平油有一定的粘度，油烟、杂质的分离和沉淀需要一定的时间，故要求润滑油 箱有足够的容积，油箱的容量应足以让循环的油停留一定的时间，将所含空气分离成为泡 沫，并让油中含有的水分及杂质受其重力作用而沉淀下来。一般油箱的容量可按循环倍率 K 来计算，即：K
9、=Q/V其中Q润滑油每小时的回油量V油箱容积K值一般选取在810范围内，我公司的循环倍率K为8我公司 Q=278400 kg/h1.2 系统原理汽轮机的润滑油系统管道很长，管道存油量一般为油箱容量的10%15%。在设计油箱 时，应考虑油箱处存放全部循环油外，还应留有一定的空腔，以适应停泵时全部油流进入 油箱和系统油流偶然的变化以及油的膨胀、波动和泡沫的需要，如无此空腔，则会导致回 油不畅，油及泡沫甚至会溢流而出。为了准确地监视油位，不仅在油箱上设有浮子式油位指示计，还设有一种差压式变 送器，其差压正比于油箱中油位的高度。变送器将差压转变为电气信号，与指示仪表及计 算机相连接。同时配有高低油位报
10、警开关及低2 值油位报警开关。润滑油回油接到油箱的回油槽中，回油槽装在油箱的顶部，在回油槽上装有一个150 目的回油滤网，所有回油利用自重经过回油滤网流回油箱，当滤网堵塞时，回油槽中油位 增多，油位开关发出报警，此时应立即更换滤网。油箱的底面设计有一定的坡度，使油箱中沉淀下来的水分和杂质沿著箱底汇集到排污 口排走或通过油输送泵送至油净化器去处理。为了保持润滑油温在一定的范围内（4349C）。在油箱上装有温度调节器，当油温 低于这个范围时，则通过油箱内加热器去进行加热，本机组油箱内的油加热器为浸没式， 电加热器加热温度到40 C。由温度调节器自动控制，即恒温的范围可以调节。为了及时而有效地将油系
11、统中油烟及水蒸汽排出，以保证运行中透平油的质量，本机 组设置了排烟系统。主油箱上设置两台全容量的交流电动机驱动的抽油烟机和除雾器。排烟系统由阀门、管道、排烟装置等组成。风机、油烟分离器及风门布置在油箱顶板 上，两套并联，其中一套备用。风机牢固地固定在油箱顶板上，电动机位于排烟风机旁。 可通过调整摇杆和风门调节风机流量。油烟分离器装在吸气侧管道中，他能把烟气中所含 的润滑油分离开。风机所抽出的烟气通过管道中的油烟分离器后排向大气。运行中，风机 使吸气侧管道中、油箱顶部空间、回油管道中产生微小负压，因而能将油雾排出。2、冷油器：2.1 技术规范：型式 管壳式制造厂 上海汽轮机有限公司数量 2台冷却
12、面积385X2 m2冷却水入口设计温度38C出口油温45 C冷却水流量 720000Kg/h油量 275000Kg/h2.2 技术性能：在汽轮机运行中，由于轴承摩擦而消耗了一部分功，他将转化为热量使通过轴承的润 滑油温升高。如果油温升高，轴承有可能发生烧瓦事故。为使轴承正常运行，润滑油温必 须保持在一定的范围之内，一般要求进入轴承的油温在4349C之间，轴承的排油温升一 般为1015C，因而必须将轴承排油冷却后才能再送入轴承润滑。冷油器就是为了满足这 一要求而设置的。温度较高的润滑油和低温冷却水在冷油器中进行热交换，并通过调节出 口冷却水量来达到控制润滑油温度的目的。本机组冷却器的冷却水为开式
13、冷却水，由于冷却水的温度随一年四季及安装机组的地 点变化很大，而轴承的进油温度要求保证在规定的范围内。所以，冷却器的开式冷却水温 度应该按全年最高水温作为设计水温，常规将设计水温取为30C。根据冷油器在油系统中 的作用，对冷油器的设计有如下几点基本要求：2.2.1、不允许冷却水泄漏到油内。为此采用表面式冷油器，冷却水在管内流动，透 平油在管外流动。在系统设计时，油侧压力应高于水侧压力，以防止管内的冷却水通过密 封不严处泄漏到管外的油中。2.2.2、在最不利的冷却条件下（夏季水温最高的期间），仍能将油冷却到规定的温 度范围。此外还应有备用水源。2.2.3、冷油器正常运行时一台运行、一台备用。在夏
14、季水温过高或冷油器脏污时， 两台冷油器可同时运行。本机组在启停过程中，有交流润滑油泵或直流润滑油泵打出的油流送到冷油器，后去 轴承润滑油母管，在正常运行时，主油泵出口经射油器的油流在冷油器内冷却后去轴承润 滑油母管，在冷态启动时，应切断冷却器的冷却水，直到油温达40 度时才投入。2.3 冷油器的运行操作：切除冷油器时，应先关闭油和水的进口阀门，再关闭出口阀门。投入运行时，为防止油水侧的冲击，应按照如下顺序进行：2.3.1、先将油侧的放气阀打开，2.3.2、然后开启水侧出口门，2.3.3、开启油侧进口门2.3.4、待油侧空气排净后，开启油侧出口门。关闭放空气门。2.3.5、然后根据油温逐渐开启水
15、侧进口门进行调整。2.3.6、运行中油侧压力必须保持大于水侧压力，以避免油中进水，为此必须监视进 油管和进水管的压力。3、主油泵主要技术参数型式 双吸离心式制造厂 上海汽轮机有限公司容量 405000 kg/h出口压力 2.35 MPa入口压力 0.2 MPa主油泵为离心式，它装在前轴承座内。油泵叶轮装在转子接长轴上，泵的进口为双吸 式，出口为梨形截面螺旋形蜗壳，在进出口侧都有放气螺塞，泵壳下半装有机械超速脱扣装置。油泵的接长轴上有供推力轴承用的推力盘，接长轴的左端与高压转子相连。接长轴 靠近油泵侧，还加工有60 个齿，供测速用。4、辅助油泵、事故油泵：4.1主要技术参数：4.1.1、辅助油泵型式立式离心泵制造厂铁道部十八局水泵厂数量1 台容量320 m3/h出口压力 0.33 MPa(g)转速1460 r/min4.1.2、交流润滑油泵电动机型式Y250M-4容量55 kW电压380 V转速1460 r/min4.1.3、事故油泵型式立式离心泵制造厂铁道部十八局水泵厂数量1 台容量320 m3/h出口压力 0.33 MPa(g)转速1500 r/min4.1.4、事故油泵电动机型式 Z2-91容量55 kW电压2
