汽輪機潤滑油系統(tǒng)及EH油系統(tǒng)介紹

第一節(jié)汽輪機潤滑油系統(tǒng)汽輪機潤滑油系統(tǒng)基本都采用主油泵—射油器的供油方式，主油泵由汽輪機主軸直接驅(qū)動，其出口壓力油驅(qū)動射油器投入工作。潤滑油系統(tǒng)主要用于向汽輪發(fā)電機組各軸承提供潤滑油，向汽輪機危急遮斷系統(tǒng)供油，向發(fā)電機氫密封裝置提供油源，以及為主軸頂起裝置提供入口油。一、系統(tǒng)組成各機組潤滑油系統(tǒng)設(shè)置略有不同，下面以某哈汽機組為主作講解。（一）主油泵主油泵都為單級雙吸離心式油泵，安裝于前軸承箱內(nèi)，由汽輪機轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動，它為射油器提供動力油，向調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)提供壓力油。主油泵吸入口油壓為0.09～0.12MPa，出口油壓為1.0～2.05MPa。主油泵不能自吸，在汽輪機起停階段要靠交流潤滑油提供壓力油，維持軸承潤滑油、密封油和主油泵的進口油；由高壓起動油泵提供高壓油供調(diào)節(jié)保安用油。當(dāng)轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的90％左右時，主油泵就能正常工作，這時要進行主油泵與高壓起動油泵、交流潤滑油泵的切換，切換時應(yīng)監(jiān)視主油泵出口油壓，當(dāng)壓力值異常時采取緊急措施防止燒瓦。（二）射油器射油器安裝在油箱內(nèi)油面以下，采用射流泵結(jié)構(gòu)，它由噴嘴、混合室、喉部和擴壓管等主要部分組成。工作時，主油泵來的壓力油以很高的速度從噴嘴射出，在混合室中造成一個負壓區(qū)，油箱中的油被吸入混合室。同時由于油粘性，高速油流帶動吸入混合室的油進入射油器喉部，從油箱中吸入的油量基本等于主油泵供給噴嘴進口的動力油量。油流通過喉部進入擴散管以后速度降低，速度能又部分變?yōu)閴毫δ?，使壓力升高，最后將有一定壓力的油供給系統(tǒng)使用。東方機組潤滑油系統(tǒng)一般有兩個射油器：供油射油器和供潤滑油射油器。供油射油器為主油泵提供入口油，而供潤滑油射油器為汽輪發(fā)電機組各軸承提供潤滑油以及密封用油；兩射油器在結(jié)構(gòu)上完全相同。國產(chǎn)引進型機組只有一個射油器，它同時向主油泵進口和軸承供油。（三）電動油泵高壓起動油泵、交流潤滑油泵、直流事故油泵均為單級單吸立式離心泵。當(dāng)機組在起動和停機工況時，高壓起動油泵代替主油泵向保安系統(tǒng)提供壓力油。在機組起動和停機工況時，交流潤滑油泵代替供潤滑油射油器，向機組各軸承及盤車裝置、頂軸裝置提供充足的潤滑油，同時也為氫密封油泵提供油源，直流事故油泵在機組處于事故狀態(tài)時，代替交流潤滑油泵，在機組發(fā)生交流失電時為機組提供必要的潤滑油，以保證機組安全停運，但直流事故油泵不能用于機組起動或正常運行。國產(chǎn)引進型機組系統(tǒng)高壓起動油泵的油還送至密封油，起密封油備用油的作用，因此叫密封油備用泵。密封油備用泵為臥式人字齒齒輪泵，為了方便，本書后面仍然統(tǒng)稱高壓起動油泵。交流潤滑油泵也有送至密封油的低壓備用油，而直流油泵出口接至冷油器入口，可以在主油泵和交流油泵事故下維持機組正常運行。（四）集裝油箱和溢油閥高壓起動油泵、交流潤滑油泵、直流事故油泵一般都安裝在潤滑油箱蓋板上。在油箱的頂部還裝有兩臺排煙風(fēng)機，用來抽出油箱內(nèi)的油煙。在機組冷態(tài)起動時為縮短加熱油溫時間，在油箱蓋板上還安裝了電加熱器。溢流閥有潤滑油母管溢流閥和高壓起動油泵出口溢流閥。潤滑油母管溢油閥布置在冷油器后的潤滑油管道上，用來調(diào)節(jié)潤滑油供油母管壓力，以保證軸承潤滑油壓力和流量穩(wěn)定。高壓起動油泵出口溢流閥裝于高壓起動油泵出口，用以調(diào)整高壓起動油泵出口油壓；在主油泵和高壓起動油泵切換過程中，該溢流閥還有排油作用，防止高壓起動油泵悶泵發(fā)熱。（五）冷油器和切換閥二、潤滑油系統(tǒng)運行（一）起動運行工況系統(tǒng)起動前，應(yīng)確認系統(tǒng)中油質(zhì)滿足起動運行清潔度要求，油箱油位在最高油位。關(guān)閉冷油器的冷卻水閥，根據(jù)溫度要求起動電加熱加熱油溫，開啟排煙風(fēng)機，并起動油泵，強制潤滑油系統(tǒng)進行循環(huán)，并調(diào)整溢油閥以維持母管油壓在規(guī)定值內(nèi)。待油溫達到38℃后，可以起動高壓起動油泵，開啟冷油器冷卻水閥投入冷油器，然后起動頂軸油泵，將各軸承之軸頸的頂起高度調(diào)整到設(shè)計要求值，即可投入盤車裝置。東方機組沖轉(zhuǎn)到1200rpm時切除頂軸裝置，國產(chǎn)引進型機組停頂軸油泵轉(zhuǎn)速較低，600rpm或200rpm。在機組升速期間，高壓起動油泵、交流潤滑油泵應(yīng)正常工作；當(dāng)機組升速到額定轉(zhuǎn)速的90％左右時，主油泵應(yīng)投入工作，再根據(jù)油泵功率表或電流表指示變化以及主油泵出口壓力情況，停運高壓起動油泵和交流潤滑油泵。（二）停機工況當(dāng)機組正常或事故停機時，需在汽輪機轉(zhuǎn)速下降到規(guī)定轉(zhuǎn)速之前起動交流潤滑油泵和高壓起動油泵，東方機組轉(zhuǎn)速下降到1200rpm時起動頂軸裝置，國產(chǎn)引進型機組則是到600rpm或200rpm時才起動頂軸裝置。機組盤車期間，可先停高壓起動油泵，而頂軸裝置和潤滑油泵需待盤車停運后方能停下。（三）維護各廠運行參數(shù)有所不同，現(xiàn)仍以該東方電廠為例進行介紹：機組正常運行時，主油泵正常出口油壓為2MPa，當(dāng)其下降到1.8MPa時，應(yīng)起動高壓啟勸油泵和交流潤滑油泵，并查明原因作好停機準(zhǔn)備。軸承潤滑油壓力為0.08～0.12MPa。當(dāng)潤滑油壓降至0.049MPa時，報警并起動交流潤滑油泵，如果交流潤滑油泵起動后，油壓繼續(xù)下降，應(yīng)立即打閘停機。當(dāng)潤滑油壓降至0.039MPa時，應(yīng)起動直流事故油泵，并立即檢查系統(tǒng)油壓降低的原因。當(dāng)油壓降低至0.029MPa時，應(yīng)停止盤車。油泵之間的低油壓聯(lián)鎖試驗每半個月做一次。國產(chǎn)引進型機組一般當(dāng)潤滑油壓降至0.076～0.083MPa時，起動交流潤滑油泵和密封油備用泵，油壓降至0.068～0.075MPa時，起動直流潤滑油泵。軸承進油溫度為40～45℃，軸承回油溫度為70℃。正常運行過程中要根據(jù)潤滑油母管油溫調(diào)整冷油器水量，保證軸承進口油溫。正常運行時，主油箱油位高值不能超過+250mm，-250mm時低油位報警，最低油位-300mm。系統(tǒng)正常起動前，油箱油位應(yīng)處于最高油位。第二節(jié)EH油系統(tǒng)EH油系統(tǒng)是用來提供高壓抗燃油，由它來驅(qū)動伺服執(zhí)行機構(gòu)，以調(diào)節(jié)汽輪機各汽閥開度。高壓抗燃油是一種三芳基磷酸脂型的合成油，它具有良好的抗燃性和流體穩(wěn)定性，自燃點高，燃點達665℃，因此當(dāng)高壓抗燃油漏到高溫部件時不會引起火災(zāi)。但由于高壓抗燃油價格貴，具有一定毒性和腐蝕性，不宜在潤滑系統(tǒng)內(nèi)使用，因而設(shè)置單獨的供油系統(tǒng)。一、系統(tǒng)組成（一）油箱EH油箱能滿足1臺大機和兩臺50%小汽輪機的正常用油，由于抗燃油具有一定的腐蝕性，油箱全部采用不銹鋼材料。油箱板上有液位開關(guān)、磁性濾油器，油箱底部外側(cè)還安裝有一組加熱器。油箱除有就地指示式油位計外，還有兩個浮子型液位報警裝置，安裝在油箱頂部，能報警高、低油位；并在極限低油位時，使遮斷開關(guān)動作。EH油溫由指針式溫度計和溫度控制繼電器監(jiān)控；測溫開關(guān)來的信號控制繼電器，再由繼電器操作電磁水閥。當(dāng)油溫超上限值55℃時，電磁水閥打開，冷卻水流過冷油器；當(dāng)油溫降到下限值38℃時，電磁水閥關(guān)閉。電加熱采用浸入式，可自動控制，也可手操。EH系統(tǒng)油溫低于10℃應(yīng)投入油加熱裝置，注意油位在正常油位之上時才可投入，否則將導(dǎo)致加熱器損壞；手動操作時在溫度達到20℃應(yīng)手動停止。磁性過濾器是由永久磁鋼組成的，用來吸取EH油中的金屬垃圾。（二）油泵東方機組EH油泵一般為高壓柱塞泵，國產(chǎn)引進型機組一般采用高壓葉片泵，EH油泵位于油箱下方，以保證正的吸入壓頭。系統(tǒng)設(shè)有兩臺EH油泵，正常運行時，一臺油泵就能滿足需要，另一臺處于備用狀態(tài)；每臺泵的吸入口前，截止閥后均裝有140mm的濾芯對EH油進行過濾。（三）EH油箱控制組件控制塊安裝在油箱頂部，由濾芯、單向閥、截止閥、溢流閥等部件組成。每泵的出口均裝有兩個并列的10μm濾芯，在濾網(wǎng)兩側(cè)裝上差壓繼電器，能在油壓偏離正常值時提供報警信號。兩個單向閥裝于每個泵的出口側(cè)高壓油路中，防止油倒流。備用泵處于備用狀態(tài)時，其入口和出口截止閥均開，靠單向閥關(guān)閉出口。截止閥正常全開，手動關(guān)閉其中一路，不影響機組的運行，以便對該路的濾網(wǎng)、單向閥以及泵等進行在線維修或更換。溢流閥安裝在單向閥和截止閥之后的高壓油路中，用來監(jiān)視油壓，并且當(dāng)油壓高于設(shè)計值時，將油送回油箱，確保系統(tǒng)正常的工作壓力。（四）蓄能器EH供油系統(tǒng)一般都設(shè)有其中5個高壓蓄能器；一個容量較大的高壓蓄能器裝在油箱旁邊，用來維持溢流閥的壓力，以防止發(fā)生振動，另外四個高壓蓄能器分別裝置在位于汽輪機左右兩側(cè)的主汽門—調(diào)節(jié)組件旁邊。在壓力回油管道上還有低壓蓄能器，它們作為緩沖器在負荷快速卸去時，吸收回油。國產(chǎn)引進型機組的高壓蓄能器是活塞式的，而低壓蓄能器采用球膽式；東方機組蓄能器都為皮囊式。高壓蓄能器內(nèi)充高壓氮氣，壓力一般為9.1MPa；低壓蓄能器內(nèi)充低壓氮氣，壓力一般為0.21MPa。（五）回油管路回油管道共有三條，一條壓力回油，兩條無壓回油。有壓力回油是油動機活塞正?；赜?，回油管上裝有低壓蓄能器；油動機動作排油時，油首先排入低壓蓄能器，然后由低壓蓄能器向外排出，使一定壓力的油經(jīng)過濾網(wǎng)和一個冷油器返回油箱?；赜凸苈飞线€裝有一個彈簧加載逆止閥，在過濾器或冷油器堵塞以及其他原因造成回油壓力過高時，該閥自動打開，使回油直接通過該閥回到油箱。（六）自循環(huán)濾油系統(tǒng)和自循環(huán)冷卻系統(tǒng)除建設(shè)較早的電廠外，EH油系統(tǒng)中一般都設(shè)有獨立的自然循環(huán)濾油系統(tǒng)，以保證油系統(tǒng)的清潔度，使系統(tǒng)長期可靠運行。自循環(huán)冷卻系統(tǒng)是為了確保在非正常工況下的EH油溫而設(shè)立的，其冷油器的冷卻水受電磁水閥控制，也可以人工起動或停止?？谷加驮偕b置與自循環(huán)濾油裝置共用一個油泵。（七）電氣控制組件電氣箱內(nèi)裝有許多壓力開關(guān)和壓力傳感器，用于報警信號和監(jiān)視；還有可以對備用油泵起動開關(guān)進行遙控試驗的電磁閥。當(dāng)電磁閥動作時，使高壓工作油管路泄油，隨著壓力下降，備用油泵壓力開關(guān)就使備用油泵起動。由于用節(jié)流孔隔開，試驗時母管壓力不會受到影響。備用油泵起動開關(guān)的試驗還可以通過打開現(xiàn)場的手動常閉閥來進行。二、抗燃油再生裝置抗燃油再生裝置是一種用來儲存吸附劑和使抗燃油得到再生的精濾器裝置，它能使油保持中性、去除水份。它主要由硅藻土濾器和波紋纖維濾器組成；前者降低EH油中酸值及水和氯的含量，后者除去硅藻土和來自EH油中的其它顆粒。二者串聯(lián)后安裝在獨立循環(huán)濾油的管路中，打開再生裝置前的截止閥，即可以使再生裝置投入運行。每個濾器還裝有一個壓力表，當(dāng)濾器需要檢修時，此壓力表就指出不正常的高壓力。在機組投運的第一個月，此裝置每周應(yīng)連續(xù)運行八小時，以后根據(jù)油的化驗結(jié)果決定是否需要將其投入。三、EH油系統(tǒng)運行在機組的起動過程中，EH供油系統(tǒng)的起動是比較早的，一般盤車投入之后，即可起動EH油系統(tǒng)進行油循環(huán)。提前進行油循環(huán)的目的是檢查油系統(tǒng)的完好程度，凈化油系統(tǒng)，提高油質(zhì)，并將油溫調(diào)節(jié)至所需的溫度。下面以某機組EH油系統(tǒng)在各種情況下的運行方式。（一）預(yù)起動在機組起動期間，EH油系統(tǒng)應(yīng)進行升溫、升壓，嚴(yán)禁在EH油溫低于20℃時起動EH油系統(tǒng)，若油溫低于20℃時應(yīng)投入油加熱裝置。油溫合格后，可起動油泵，起動前打開截止閥。油箱中的油通過金屬濾芯，經(jīng)油泵輸出，經(jīng)過濾芯、單向閥匯集于高壓母管，母管上有溢流閥和蓄能器維持正常工作壓力，并由再生裝置保證EH油油質(zhì)。高壓母管給閥門油動機、EH油試驗塊、AST母管提供EH油。正常情況下，AST電磁閥、隔膜閥堵住了AST母管泄油；起動前，汽輪機未掛閘，AST母管的EH油經(jīng)過中壓主汽門，通過無壓力回油管直接返回油箱。（二）起動、正常負荷運