1000MW超超临界汽轮机润滑油系统运行分析
摘要
摘要内容本文以皖能铜陵发电有限公司为例，讲述1000MW超超临界汽轮机润滑油系统。介绍了润滑油系统的主要任务和工作原理，润滑油的品质要求，润滑油系统系统主要设备，运行特性,润滑油系统的主要保护整定值,运行中油温油压的调节。
关键词：润滑油系统，运行特性，定值
润滑油系统的主要任务及工作原理
在汽轮机中，为保证轴承的润滑和冷却，需要向个轴承供油。汽轮机润滑油系统的作用是润滑轴承和减少轴承的摩擦损失，并且带走因摩擦产生的热量和由转子传过来的热量，保证其正常工作，以及向发电机密封瓦提供密封油等，润滑油系统的工作好坏对汽轮机的正常运行有非常重要的意义。
润滑油系统的主要设备
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润滑油主油箱
主油箱不光是润滑油系统的储油罐，还担负着分离油中的水、气体和沉淀杂质的作用。箱体上布置有交流润滑油泵、直流润滑油泵、排烟风机、油位计、高低油位报警器、润滑油控制柜等。我厂主油箱的正常油位约在在1400～1500 mm处，高报警值为+1550 mm，低报警值为1350mm，低跳闸值为-1300mm。油箱的容量应保证在交流电源失掉且冷油器断水后机组能安全停机，故容量要足够大，以便机组在整个停机过程中，轴承油温不会超过设定值，以保证轴瓦的安全。同时，油箱的容量还要能保证在机组甩负荷时，能容纳润滑油系统的所有回油。在正常运行中，要求回油在油箱中停留足够长的时间，以利于油中杂质的沉淀。
油箱是封闭式的，依靠排烟风机的抽吸维持油箱内以及回油系统内有一定的负压，以利于各个轴承及其他部位的回油，同时防止油烟外泄发生危险，通过调整排烟风机，使油箱内维持一定的负压。油箱的底部设有事故排油口和疏水口，在长期停机时，油渣和水都会沉淀到油箱底部，因此在油系统运行前应从事故排油口排出少量油，将水和杂质带出。正常运行
时也会有沉淀，一般要求进行定期排污。
交流润滑油泵
交流润滑油泵又称主油泵，它是由电动机驱动的单级、单吸、立式、离心式油泵，垂直
安装于油箱内部。立式发电机置于油箱外部，电动机支座上装有推力轴承，承受全部转子重量和油泵运行时的轴向推力。油泵通过挠性联轴器与电动机相连接，且完全浸没在油箱最低油位以下，因而可以在任何工况下启动，无需灌油，同时也消除了油泵漏油的麻烦。
油泵进口装有滤网以防止杂质进入油系统。油泵出口的压力油经过一个逆止阀与油母管相连，油泵出口逆止阀阻止了油系统中的油在油泵不能正常工作时经油泵倒流回油箱。在汽轮机启、停过程中，交流润滑油泵必须投入工作；在事故状态下，备用的交流油泵应能及时的自动投入工作，在汽轮机启动过程中，交流润滑油泵在盘车投入之前投入工作，在停机或事故状态下，润滑油母管压力降至或者滤油器后压力降至时，直流润滑油泵自动启动，使轴
承油压恢复。
直流润滑油泵
直流油泵与交流润滑油泵的结构完全相同，安装布置也一样。它是由蓄电池供给电能的直流电动机驱动，它的压力控制开关整定值低于交流润滑油泵的压力控制开关整定值，比稍低。直流润滑油泵是交流润滑油泵的备用泵，油泵的设计参数与交流润滑油泵基本相同，它只是在交流电源或交流油泵发生故障时才投入工作。因此在机组运行期间，当系统中轴承油压未未超过直流润滑油泵的自启动整定值时，控制直流油泵的三位开关应锁定在停止位置、。当轴承油压以超过该设置值时，释放三位开关到自动位置。直流油泵是汽轮机润滑油系统的
事故油泵，因此其操作开关被置自动后须始终保持在该位置，决不能锁定在停止位置。
排油烟风机
由于润滑油在工作过程中既是润滑介质，同时又对轴承进行冷却，随着油温的升高，在有关的工作区域会分离出油烟，并聚集在轴承箱、回油管道以及主油箱油面以上空间，如果油烟聚集过多，油烟压力将升高，从而使轴承回油不畅以及迫使油烟从油挡等部位漏出，污染车间空气；另外，发电机密封油系统的一部分回油也回到主油箱，该部分油中溶有一定的氢气，若氢气分析而聚集于油箱，会对系统构成极大的威胁。所以在油箱顶部设有两台并列的离心式排烟风机，其出口设有用以调整主油箱内负压的蝶阀以及分离油烟中的油颗粒并使其聚集成油滴依靠重力流回油箱的消雾器。润滑油系统工作时，排油烟风机必须连续工作，一台运行，一台备用。只有当润滑油系统完全停止后，排油烟风机才可以停用。
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运行特性
润滑油的油温可以反映轴承的工作情况，影响着机组的安全运行，因此必须将轴承回油限制在一个允许的范围内。该机组要求所有的回油温度低于77℃，为了达到这个要求，需要调节冷油器的冷却水量，以保持冷油器的出口油温在48～52℃。如果冷油器的出口油温
在这个范围内，而轴承的回油温度仍达到77℃以上，则可能有故障发生，这时必须检查原因。
从供油系统出来的润滑油，经套装油管分别送往各。每个供油分路上均设有一个与需油量（各不相同）相匹配的孔板，以适当分配各部分的油量。各轴承的进出口管路上，都设有温度测量装置，正常运行时，轴承的进油温度应控制在48～52℃。
为保证润滑油压降低时备用油泵能自动投入运行，在各油泵的就地控制盘上，设有油泵自动启动的试验按钮，它们可通过动作电磁阀来模拟各种油压跌落情况。因而，可在机组正常运行时进行润滑油泵自动启动试验，以确保润滑油系统性能的可靠性。
当发生下列任一情况时，备用交流润滑油泵自动启动：
1)润滑油母管压力低于，延时1秒，3秒脉冲；
2)润滑油滤油器后压力低于，延时1秒，3秒脉冲；
当发生下列任一情况时，备用直流润滑油泵自动启动：
1)两台润滑油泵出口压力均不正常，3秒脉冲；
2)润滑油管压力低于，延时1秒，3秒脉冲；
3)、
4)润滑油滤油器后压力低于，延时1秒，3秒脉冲；
系统中设置了两台100%额定容量的板式换热器冷油器（一台运行，一台备用），由开式冷却水进行冷却。两台冷油器出口油管道上设有一连通阀，主要用于两只冷油器的切换运行。切换时，必须先开启该连通阀，向备用中的冷油器充满油，避免发生润滑油断油事故。
润滑油系统的主要保护整定值如下：
(1)主油箱油位比正常油位高1500mm时，报警；
(2)主油箱油位比正常油位低1400mm时，报警；
(3)主油箱油位比正常油位低1300mm时，故障停机，报警；
(4)主油箱压力高于时，报警；
(5)主冷油器出口油温高/低于52℃/48℃时，报警；
(6)排烟风机压差大于0kPa时，报警；
(8)轴承回油温度高于77℃时，报警；
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(9)润滑油母管压力低至时，报警；低至时，减负荷；低于时，汽轮机跳闸；
(11) 汽机轴承金属温度高于90℃，报警，高于130℃时，跳闸；
(12)推力轴承乌金温度高至110℃时，报警，高于130℃，跳闸；
润滑油系统的净化
对于汽轮发电机组，保证润滑油系统能正常地工作，是保障机组安全运行的极其重要任务。为了保证润滑油系统中润滑油的清洁度，必须做好如下工作：
(l)安装时，各种设备、管道、阀门以及通油的所有腔室，都必须清理干净，直到露出金属本色；不允许有落尘、积水（湿露）、污染物、锈皮、焊渣或其他任何异物。
(2)对系统中所有的容器进行油冲洗，直到冲洗油的油质合格为止。
(3)对注入系统的润滑油进行严格的检查。
(4)清理干净和注油后的系统应保持全封闭状态，防止异物落人或水分浸入。
(5)设置润滑油净化装置，在运行中保持润滑油的清洁度。
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该润滑油系统对润滑油油质的要求如表3-1所示
表3-1 润滑油品质要求
结论
对汽轮机这类高速旋转的机械,润滑油系统的安全可靠运行具有非常重要的意义。一方面,润滑油在转子的轴颈和轴承的轴瓦之间形成一层楔形油膜,支持转子的全部重量并起良好的润滑作用；另一方面,及时带走摩擦产生的热量和转子轴向传来的热量,起到冷却作用。电厂润滑油系统工作失常,将影响轴承的正常工作,危及机组的运行安全。对汽轮机润滑油系统分析和研究润滑油系统的运行特性和故障特性,对机组的安全运行有着重要的现实意义。厂汽轮机润滑油系统在运行中经常出现各种危及机组安全的问题，且一旦发生事故则是危害较大的重大事故。
参考文献
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