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浅谈电厂润滑油系统的组成及在电厂中的应用

来源:华盛论文网 发表时间:2018-07-30 10:48 隶属于:工业论文 浏览次数:

摘要 本文主要内容包括汽轮机润滑油系统在汽轮发电机组中作用,润滑油系统的简介,所用工作介质及清洁度要求。详细阐述了润滑油系统的工作原理、工作过程,并介绍了润滑油系统的重

  【摘要】本文主要内容包括汽轮机润滑油系统在汽轮发电机组中作用,润滑油系统的简介,所用工作介质及清洁度要求。详细阐述了润滑油系统的工作原理、工作过程,并介绍了润滑油系统的重要部件的结构、原理、工作过程。润滑油系统汽轮发电机组的启动、运行、停机及停盘车过程中有非常重要的作用。

  【关键词】润滑油系统原理;主油泵射油器

  1润滑油系统功能简介

  汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械。汽轮机油系统的重要作用是向汽轮机组的轴承供润滑油,减少摩擦损失,其油液可以将因摩擦产生的热量及由转子传来的热量带走,调速系统和保护装置也是由汽轮机油系统供给稳定充足的压力油,并在机组盘车时向盘车装置和顶轴装置供油。

  2润滑油系统的工作介质

  润滑油系统中使用的油必须是高质量、均质的精炼矿物油。此外,它不得含有任何影响润滑性能的其它杂质,润滑油牌号为32L-TSA/GB11120-2011。汽轮机油的清洁度等级为NAS7级。

  3汽轮机油系统的原理及主要部件

  如图1所示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三路,一路去调节系统一路去保安部套,另外一路通向1#射油器和2#射油器入口。两台射油器并联工作,其中1#射油器向主油泵入口供油,2#射油器向机组润滑油系统供油,在润滑油系统设置一台双筒过滤器、两台冷油器、一台溢油阀溢油阀能够调节润滑油压其溢流将流回油箱内,机组各轴承的润滑油流量靠改变节流孔板的孔径来调节,使轴承运行正常,轴承的排油由回油母管汇集后流回油箱。调节系统油动机的排油则流回到主油泵入口处,当机组甩负荷时,主油泵的流量瞬间急剧增加(甩负荷时汽轮机主轴转速迅速升高),如果这时不把油动机排油引到主油泵入口,则向主油泵供油的l#射油器的供油压力会因为主油泵入口流量急剧增加而下降,当供油压力降低到该处透平油的饱和油蒸汽压力时,主油泵入口将产生汽蚀,使主油泵不能正常工作,也就不能提供足够的压力油来满足调节系统快速动作的需要。

  在主油泵尚未正常运行时,由高压启动油泵给l#和2#射油器的入口供油,以保证射油器的正常工作,在机组启动过程中它还将向调节系统提供压力油,当机组的转速接近额定转速3000r/min时,主油泵出口压力缓慢升高,当升到至比高压启动油泵的出口压力略高时,位于主油泵出口逆止阀便能自动打开,此时主油泵与高压启动油泵并联工作,一旦机组达到额定转速后,主油泵就投入运行,高压启动油泵手动停止,此时射油器的工作油源由主油泵提供,机组正常运行时,主油泵入口由l#射油器供给,主油泵出口的油供给1#射油器和2#射油器入口,2#射油器出口的油经过双筒滤油器、冷油器后到各个轴瓦进行润滑和冷却。顶轴油装置连接在冷油器出口的管路上,中间安装截止阀。

图1

  4主要组成部件的功能:

  4.1主油泵

  主油泵是汽轮机组的重要部套之一,它除了不断地供给机组各轴承的润滑油外,还是调节系统调整信号的传递媒介和操纵机构的动力源。主油泵随着汽轮机运行而不间断的工作,其出口油压要求保证在额定范围内(1.96±0.05MPa),不能有较大变化,主油泵的设计参数是Q=3OOOL/min,额定压力为1.96MPa。主油泵的出入油口均向下,通过轴承箱的腔室与外部油管道连接,出入口的法兰面同时也起到支撑泵的作用,用螺栓紧固在轴承箱底部的凸台上。泵叶轮为双吸离心式,其叶片的进口部分设计成空间扭曲形状,其余部分是直的,这使得主油泵有良好的运行性能,叶轮的主体部分材质是铸钢,泵壳材质是灰铸铁。泵轴支撑在两个滑动轴承上,轴承的润滑油引自汽轮机轴承供油母管,泵轴通过齿形联轴器与危机遮断器连接,危机遮断器连接在汽轮机高压转子顶部。

  重要的连接部件泵轴设计成双层结构,外层为空心轴支撑在支撑轴承上,中间的抗震轴和齿形联轴器相连。抗震轴向一根柔软的悬臂梁,运行时能起到抗震的作用且可以吸收由于对中不好引起的偏差,从而使主油泵的运转更平稳。主油泵安装在汽轮机高压转子前端短轴上,泵轮直接由汽轮机轴带动,它供油量大,出口压头稳定,轴向推力小,且对负荷的适应性好。

  4.2射油器

  射油器通常是在油系统中两台并联工作,1号射油器额定出口压力为0.15MPa,流量为2300L/min,向主油泵的入口供油,2号射油器向机组各轴承提供润滑油,出口压力为0.35MPa,流量为1700L/min,射油器是传递能量效率较低的一种部件,但是射油器的本身没有运动部件,工作性能稳定可靠,又便于检修,因而射油器在汽轮机油系统中运用非常安全。

  射油器的组成部分为喷嘴、喉管入口段、吸入室和扩散管,主油泵来的高压油经过喷嘴射出来时,流速增加,这股射流将吸入室内的油带走使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,工作油流速速度降低,被吸入油流速度增大,到喉管出口两者速度趋向一致,混合油流通过扩散管将动能转化为压力能,这样射油器就把小流量的高压油变成大流量的低压油。

  4.3启动油泵

  高压启动油泵的作用是在主油泵尚未正常运行时向润滑油系统供油,在启动过程中它还将向调节系统供油,主油泵正常运行之后,手动停止。这三台油泵主要起到辅助运行作用。

  交流启动油泵用于机组启动前打油循环和在停机或盘车时向各轴承提供润滑油,交流润滑油泵的另一个重要功能当系统控制程序通过压力开关监测到系统压力下降到0.05MPa时,自动启动稳定润滑油压力,以保证润滑油压力能够保持系统的正常运行。

  直流事故油泵的作用是当润滑油系统压力从0.05MP下降至0.03MPa时,高压启动油泵和交流润滑油泵都不能正常投入工作时,或者当电厂的厂用交流电停电投入使用,并且当系统压力将至0.03MP的同时,停电动盘车改手动盘车。

  我公司选用的是离心式油泵组,泵、联轴器、电动机、泵座组装后供货。高压启动油泵的额定出口压力比主油泵的额定出口压力稍低,一般是I.9MPa,交流泵和直流泵的出口压力一般是0.35MPa和0.32~Pa。

  4.4溢油阀

  汽轮机油系统中的供油装置,如主油泵、高压启动油泵、射油器等只是按照额定工况设计的,提供额定工况下的额定油压、流量,但是在机组启动和达到额定工况运行的过程中润滑系统的用油量是有变化的,由于启动过程的耗油量小于额定工况,这将引起润滑油压升高,溢油阀的作用是稳定汽轮机油系统中的润滑油压稳定保持在轴承的供油压力范围内,并能自动调整润滑油压,在大油站试验台做试验时的设定值是阀前压力0.118MPa(机组润滑油压力),通过阀的流量为400L/min,记录调节螺栓的H值以便于现场调节确认。

  【参考文献】

  [1】东北电业管理局生产部,沈阳东电动力调节保护技术研究所.汽轮机调节及保护系统【M].沈阳:东北大学出版社,1995:94—108.

  [2】华东六省一市电机if-程(电力)学会,汽轮机设备及其系统【M】.北京:中国电力出版社,2014:98—120.

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