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时间:2020-08-05 01:33  编辑:富民京东

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主机润滑油系统

1 润滑油系统概述

汽轮机润滑油系统采用主油泵——射油器供油方式。主油泵由汽轮机主轴直接驱动,其出口压力油驱动射油器投入工作。润滑油系统主要用于向汽轮发电机组各轴承提供润滑油;向危急遮断装置供油;向发电机氢密封空侧提供密封用油以及为顶轴装置中油泵提供充足的油源。系统工质为ISO—VG32汽轮机油。

2 系统的构成

本系统主要由主油泵、射油器、集装油箱、交流润滑油泵、直流事故油泵、溢油阀、冷油器、排烟装置、顶轴装置、低润滑油压遮断器、套装油管路、油位指示器、连接管道及监视仪表等设备构成。

3 主油泵

主油泵是汽轮机透平油供油系统中最重要的元件。在汽轮机组达到额定转速后,机组正常运行期间,它向整个透平油系统提供动力油源。主油泵采用汽轮机主轴直接驱动,它与汽轮机主轴为钢性联接,安装在汽轮机的前轴承箱内。本主油泵为单级双吸卧式离心泵,吸入油采用压力供油。

3.2 结构概述

3.2.1静止部分:主油泵的静止部分主要由泵壳、端盖、密封环和浮动轴承等零部件组成。主油泵的进、出接口并排设置在主油泵下部,与主油泵底座融合为一体。在泵壳各腔室顶部分别设置了一个带孔螺塞,在机组启动时用来排出各腔室中的气体,保证主油泵及油系统的运行稳定。

3.2.2 转动部分:主油泵的转动部分主要由叶轮、泵轴、套筒、键等零部件组成。主油泵转子在厂内组装后进行了动平衡试验,从而保证了主油泵运行的稳定。主油泵的泵轴与汽轮机主轴之间采用凹凸榫对中型式的刚性联接方式,泵轴与汽轮机主轴用12只M20的螺栓联接。泵轴上的测速齿盘用来测定汽轮机组的转速和胀差等。危急遮断器安装在泵轴的前端。

4 主机集装油箱

4.2 作用

存放汽轮机透平油,供汽轮机保安和润滑用油,排除油系统中从油中分离出来的气体,用滤网过滤掉油中的机械杂质,存结油中的水分和油泥,使透平油得到初步净化。

4.3 结构简介

集装油箱是由钢板、工字钢等型材焊接而成的矩形容器,为了承受油箱自重和油箱内油及设备的重量,底部焊有支持板,外侧面和外端面焊有加强肋板,盖板上焊有工字钢以加强钢性,保证箱盖上的设备正常运行。油箱顶部设有扶栏杆。在油箱内部回油腔室装有两只筒形滤网,以避免杂质进入油箱净油区,污染油质。该滤筒为里外两层筒式结构保证让内滤筒在清洗时杂物不致直接流入净油区。外滤筒过滤面积保证在一个机组大修期不用清洗,外滤筒底部与油箱外的玻璃管液位计相联,可监视液位、油质情况并排除污物。

油箱盖板上装有一台交流润滑油泵,一台直流事故油泵,油箱的油位高度可以使两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。经回油管排回油箱的回油在正常运行油位高度处排至滤网前,这样使回油对油箱中的油造成的扰动较小。回油内携带来的空气、杂质经过较长的回油路程能够充分地从油中分离出来。

油箱顶部装有两台油烟分离器及两台排油烟风机(一台运行、一台备用),两者合为一体,排烟口朝上,用以抽出油箱内的烟气,并对油烟进行分离,油流沿油烟分离器内部管壁返回到油箱。为便于监视油箱的油位在油箱顶部装有一只浸入式液位指示器。

套装油管路连接口也设置在油箱顶盖上,此套装油管路分两路,一路去前轴承箱、另一路去后轴承箱及电机轴承,此设计避免了套装油管路中各管子的相互扭曲,使油流通畅,油阻损失小。

油箱上还装有6只电加热器及2只热电偶,当油温低于20℃时,启动电加热器,将油温加热至20℃,再启动油泵。

4.5 油质的监测

本油箱中使用GB11120—89 L—TSA汽轮机油标准中32#透平油(原HU—20汽轮机油)。

油质的好坏对系统的正常工作、油系统各设备的安全运行具有直接的影响,并危及机组的安全运行。因此,应严格做到以下几点:

4.5.1 定期化验油箱内的油质情况,如有杂质、水分应及时滤出。

4.5.2 系统中的油净化设备一定要连续或定期投入。

4.5.3 每日作好油位记录,如油位变化过大应及时查明原因,如有水或抗燃油混入油箱内,应及时加以滤出,以防油污染。应切断污染源。

4.5.4 备用储油设备、管道、事故储油箱应清洗干净,不得对油产生污染。

4.5.5 当发现透平油出现老化现象后,应立即采取措施更换新油。

4.5.7 当油中水分大于0.05%或破乳化时间上升较快时,应及时启动油净化装置对油进行净化。

4.6 集装油箱运行特性

集装油箱的油位在停机时要比机组正常运行时高,油位的增加值取决于油箱实际油位以上的供油和回油管道的储油量,停机

时供油和回油管道中的大部分油流回油箱,油位的变化可以通过安装在油箱顶部净油区的浸入式液位器进行观查。当机组正常运行时,净油区的油位保持在低油位和高油位之间即可。

集装油箱顶部安装的抽油烟风机运行时产生的抽吸作用,使回油管路和油箱内形成一定的负压,有利于回油快速流回油箱,使整个润滑油系统处于安全状态下工作。油箱内的负压不宜太高,应维持在1KPa范围内。运行中,油箱内的油温应在65℃以下。

5 射油器

5.1 结构概述:

5.1.1 射油器是汽轮发电机组润滑油系统中重要的设备之一,在汽轮发电机组润滑油系统中,射油器按其工作用途可分为供油射油器、供润滑油射油器。其工作介质为ISO—VG32汽轮机油,工作温度为45℃~65℃

5.1.2 供油射油器

在机组正常运行时,为主油泵提供充足的油源

5.1.3 供润滑油射油器(油系统射油器的作用是将小流量的高压油转换成大流量的低压油,对主油泵的入口和润滑油系统进行供油。)

在机组正常运行时,为汽轮发电机组各轴承提供润滑油

5.1.4 供油和供润滑油射油器在结构上完全相同,主要由多孔喷嘴、扩散管、套筒、滤网等组成。压力油通过喷嘴高速喷出,在吸油室内形成一定的负压,油箱的透平油在压差的作用下流入射油器内,并在高速动力油的夹带下进到扩散管,通过在扩散管内动力油与吸入油充分混合,从而达到所要求的压力值及流量值。

6 溢油阀检修

6.1 作用

溢油阀是用来调节润滑油供油母管压力的设备,以保证轴承的润滑油压力和流量稳定,满足轴承运行的要求,使整个润滑油系统供油充足可靠,达到机组安全运行之目的。在机组启动、停机等变工况运行期间,还具有自动调节润滑油压力的功能,减小油压变化对系统的冲击。

6.2 工作原理

溢油阀安装在冷油器出口后的润滑油母管上,溢油阀的开度大小(即溢油量的大小),取决于润滑油母管上的压力和弹簧反力、滑阀重力等各作用力的平衡位置。当润滑油母管上的压力小于或等于0.176MPa时,弹簧等反力大于滑阀开启力,滑阀处于下部位置,溢油口被滑阀完全挡住,不溢油。当润滑油母管上的压力为0.196MPa时,滑阀向上运动,部分溢油口露出,油从溢

油口溢出,经溢油阀下部流回油箱,从而达到泄油和稳定母管压力的作用。

6.3 结构概述

溢油阀主要由阀壳、阀盖、滑阀、滑阀套筒、弹簧、顶杆、罩螺母等零件组成(见所附结构图图)。

为了防止滑阀卡涩,提高溢油阀的灵敏度。由阀盖、滑阀套筒、滑阀构成一缓冲室,通过滑阀上的一个小孔,与溢油阀前润滑油相通,阀前压力油经此小孔进入缓冲室,当阀前的压力发生变化时,缓冲室的压力亦随之发生变化,可消除弹簧的不灵敏度,提高了溢油阀的灵敏度,同时进入缓冲室的部分润滑油对滑阀、滑阀套筒、弹簧等零件起到保护作用,最后这部分油经阀盖上的

小孔排回油箱。

6.5 溢油阀的维护

溢油阀应垂直安装,阀前的接口与冷油器出口的润滑油母管相连,溢油排油应直接排入油箱或无压力的回油管中。当溢油阀安装在油箱内,则阀后的接口不需接管而直接排入油箱。

在机组安装或大修期间,应对溢油阀解体检查,以保证机组正常运行安全可靠。检查后装复时,可用手推动滑阀,看是否灵活,若有任何卡涩现象,应重新处理。在装复顶杆时,应使顶杆的位置满足图中H值的要求,机组转速达到3000l/min,各辅助油泵都停运后,可根椐此时的润滑油母管压力再作适当的调整, H值增加,可使溢油增加,润滑油母管压力降低,H值减少,可使溢油减少,润滑油母管压力增加。

溢油阀的调节是保证进入机组各轴承前的润滑油压力为0.08~0.12MPa。当实际运行中,润滑油压力超过0.255 MPa时,溢油阀的溢油量将超过500l/min。最大溢油量500l/min是厂家的设计值,它可随安装标高的不同而改变。

在新机组打油循环后或大修打油循环后,应彻底清洗溢油阀。

11 顶轴装置

11.1 作用

顶轴装置是汽轮机组的一个重要装置。它在汽轮发电机组盘车、启动、停机过程起顶起转子的作用。汽轮发电机组的椭圆轴承设有高压顶轴油囊,顶轴装置所提供的高压油在转子和轴承油囊之间形成静压油膜,强行将转子顶起,避免汽轮机低转速过程

中轴颈和轴瓦之间的干摩檫,减少盘车力矩,对转子和轴承的保护起着重要作用。在汽轮发电机组停机转速下降过程中,防止低速碾瓦。运行时顶轴油囊的压力代表该点轴承的油膜压力,是监视轴系标高变化、轴承载荷分配的重要手段之一。

11.2 工作原理

顶轴装置的吸油来自冷油器后,压力为0.2MPa,吸油经过一台45μm自动反冲洗滤油器进行粗滤,然后再经过25μm的双筒过滤器进入顶轴油泵的吸油口,经油泵工作后,油泵出口的压力为14.0MPa,压力油进入分流器,经单向节流阀、单向阀,最后进入各轴承,通过调整单向节流阀可控制进入各轴承的油量及油压,使轴颈的顶起高度在合理的范围内(理论计算,轴颈顶起油压8~14 MPa,顶起高度大于0.02mm)。泵出口油压由溢流阀调定。

11.3 结构概述

顶轴装置为一整体装置,总重约3吨,主要由电机、高压油泵、自动反冲洗过滤器、双筒过滤器、板式过滤器、压力开关、过滤器继电器、溢流阀、单向节流阀等部套及不锈钢管、附件组成。此装置采用集装式结构,便于现场的安装和维护。

顶轴装置的系统采用双路换向工作系统。在正常工作状态下,一路工作,另一路处于备用状态。当工作的一路系统因故障或其它原因不能工作时可立即启动备用系统。为有效防止泵吸空现象的产生保护系统,进油采用低压力油(≥0.03MPa)供给系统进

油。

顶轴装置的系统采用两级吸油过滤器,有效地保证了系统的清洁度。油泵采用德国力士乐的恒压变量柱塞泵,该泵具有高效率、低发热、低噪音、高压下连续运转性能可靠、无外漏、容积效率高等优点。同时在电机和泵之间配置了高精度的连接过渡架及带补偿的联轴器,降低了整个油泵电机组的振动、噪音,保证系统整体性能的优良、可靠。

为控制两台泵的运行切换和防止泵吸空损坏,在油泵的进、出口管路上装有压力开关,当油泵入口油压≦0.03MPa时,油泵入口处压力开关接通(ON),表示吸入滤网堵塞;当油泵出口管路油压≦7MPa时,出口管路上压力开关接通(ON),应启动备用顶轴油泵。

在自动反冲洗过滤器前后各设一压力表,以监测其压差的大小,视情况对其清洗。

12 主冷油器

12.1 作用

冷却进入润滑油系统的润滑油,使润滑油油温保持在规定的40~45℃范围之内。

13主机交、直流润滑油泵

13.1概述

主机交、直流润滑油泵均为单级单吸立式离心泵,垂直安装

在油箱顶部,采用直接浸没式布置。在启动前,由交流润滑油泵向轴承和氢密封油泵供油,并有一部分进入主油泵入口前油管路,经主油泵通过射油器流出,对系统清洗和排出空气,防止冲转过程中主油泵内的油温升高。交流润滑油泵用于机组启动前打油循环和启动、停机、盘车时向各轴承提供润滑油,当主油泵出口油压达到润滑油压的要求后,主油泵与交流润滑油泵完成供油切换;在机组运行发生故障,润滑油压下降时,能自动启动以维持必要的润滑油压。直流事故油泵用于当润滑油压下降至0.039Mpa时,向润滑油系统供油,以满足机组安全停机。

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