汽輪機潤滑油系統(tǒng)詳解

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典型油系統(tǒng)介紹汽機的油系統(tǒng)按功能可以分為：調(diào)節(jié)油部分，保安油部分，潤滑油部分。汽輪機的油系統(tǒng)是一套分廠完整的液壓油系統(tǒng)，其組成：儲油裝置-油箱，動力單元-油泵，輸送裝置-管道，冷卻單元-冷油器，凈化單元-過濾器，控制單元-電調(diào)裝置，執(zhí)行單元-油動機。下面以電調(diào)式汽輪機油系統(tǒng)為例分別來介紹：1調(diào)節(jié)油系統(tǒng)電調(diào)型汽輪機通過電子調(diào)節(jié)器(即DEH)輸出電信號，經(jīng)過電液轉(zhuǎn)換裝置，改變成液壓信號，控制油動機動作。目前國內(nèi)小型汽輪機用的電液轉(zhuǎn)換器主要有三種分別是：VOITH,CPC,DDV(MOOG)。作用是將接收到的電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的液壓信號。動力油(EH油)從注油泵出其中一路進入電液轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過電液轉(zhuǎn)換器變壓后，成為調(diào)節(jié)油，進入錯油門底部，控制錯油燜閥芯移動，改變動力油進入油動機活塞的油路，進而改變油動機活塞的位置。油動機能夠在一個特定的位置挺住，電調(diào)系統(tǒng)需要感知油動機目前的位置，這就需要有反饋信號的存在。2潤滑油系統(tǒng)

動力油來自主油泵出口，經(jīng)過一射油器后，形成一股較低壓力的油，這股油經(jīng)過冷油器冷卻至40℃(該溫度下油的粘度最佳，工程實踐中一般要求油溫在40~45℃)后直接進入各個軸承，在轉(zhuǎn)子軸頸和軸瓦之間形成一層油膜，起到潤滑作用，同時，通過油將軸承處產(chǎn)生的熱量帶走。

3保安油系統(tǒng)保安油系統(tǒng)，顧名思義，對汽輪機的起到安全保護作用的一股油。

保安油是由一股動力油在經(jīng)過危機遮斷裝置后形成的。保安油在汽輪機運行中，幾乎不消耗油量，保安油壓力與動力油一致。只有當(dāng)外部原因促使危機遮斷裝置動作，或者AST電磁閥動作，將保安油卸掉，保安油失壓，使得汽輪機保安設(shè)備動作，起到關(guān)閉和保護汽輪機的作用。例如汽輪機的主汽門液壓缸上就接有保安油，當(dāng)保安油失壓后，主汽門會迅速關(guān)閉以切斷汽輪機進汽。2

潤滑油系統(tǒng)的組成系統(tǒng)主要由汽輪機主軸驅(qū)動的主油泵、冷油器、注油器、頂軸油系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、集裝油箱（主油箱）、潤滑油泵、事故油泵、密封油備用泵、濾網(wǎng)、電加熱器、閥門、逆止門和各種監(jiān)測儀表等構(gòu)成。

潤滑油系統(tǒng)使用的是高質(zhì)量、均質(zhì)的精煉礦物油，并且必須添加防腐蝕和防氧化的添加劑，但不得含有任何影響潤滑性能的其他雜質(zhì)，潤滑油推薦牌號為32L-TSA/GB11120-89透平油。3

潤滑油系統(tǒng)的運行汽輪發(fā)電機組在額定轉(zhuǎn)速下運行時，潤滑油系統(tǒng)由主油泵供油。另外，主油泵的壓力油進入機械超速保護裝置和發(fā)電機密封油系統(tǒng)，同時也進入油箱內(nèi)部管道，為注油器提供動力油。從#1注油器排出的油，供主油泵吸入口。#2注油器排出的油，通過冷油器供汽輪發(fā)電機組軸承潤滑用油。系統(tǒng)設(shè)置交流潤滑油泵和直流事故油泵，在機組啟動、停機時，向軸承潤滑系統(tǒng)供油。交流潤滑油泵在機組正常運行或停機時，潤滑油壓降到0.08MPa，壓力開關(guān)閉合，自動投入，向軸承和主油泵供油。若潤滑油壓降到0.07MPa，事故油泵由壓力開關(guān)自動投入運行。交流和直流油泵需手動停泵。4

潤滑油系統(tǒng)的主要設(shè)備1.集裝油箱機組采用集裝（組合）式油箱。它是一只有效容積45.7M3的筒形臥式油箱，由鋼板卷制焊接而成。油箱頂部焊有頂板，交流潤滑油泵與直流事故油泵的電動機、備用氫密封油泵、排煙裝置、油位指示器、油位開關(guān)等都裝在頂板上。油箱內(nèi)裝有濾油器、交流潤滑油泵、直流事故油泵、油渦輪、電加熱器及連接管道、逆止閥等。油箱頂部開有人孔，裝有墊圈和人孔蓋，油箱底部有一法蘭連接的排油孔。

2．主油泵主油泵是蝸殼型離心泵，安裝在前軸承箱中的汽輪機外伸軸上，與汽輪機主軸采用剛性連接，由汽輪機主軸直接驅(qū)動，以保證運行期間供油的可靠性。離心式主油泵自吸能力較差，必須不斷地向其入口供給充足的低壓油：在啟動升速和停機期間，由交流潤滑油泵向其供油；在額定轉(zhuǎn)速或接近額定轉(zhuǎn)速時由注油器向其供油。主油泵出口有管道與油箱內(nèi)的注油器進口相連，并通過一逆止門與機械超速遮斷和手動遮斷油總管，以及發(fā)電機氫密封油總管相通。

3．射油器兩個裝在油面下管道上的射油器，主要由噴嘴、混合室、喉部和擴散段組成。噴嘴進口和提供動力油的主油泵出口相連。油通過噴嘴到混合室，然后進入射油器喉部，最后進入擴散段。油通過噴嘴時，速度增加，這種高速油通過混合室，在混合室中產(chǎn)生一個低壓區(qū)，使油從油箱中吸入混合室，然后被高速油帶入射油器喉部。油通過喉部進入擴散段，在擴散段油的速度能轉(zhuǎn)換成壓力能。＃Ⅰ射油器出口油送往主油泵進油口；＃Ⅱ射油器出口油通過冷油器，由管道送入軸承潤滑油母管。擴散段后面各裝有一個翻板式逆止閥，以防止油從系統(tǒng)中倒流。在混合室進油面上裝有一塊止逆板，防止主油泵工作時油倒流進油箱。為防止異物進入射油器，在射油器的吸油側(cè)裝有一可拆卸的多孔鋼板濾網(wǎng)。4．交流潤滑油泵由交流電動機驅(qū)動的一臺潤滑油泵，立式電動機安裝在油箱的頂板上，離心油泵完全浸沒在油中。該泵是垂直安裝的離心泵，能保持連續(xù)運行，通過一個聯(lián)軸器由立式電動機驅(qū)動。電動機支座上的推力軸承承受全部液壓推力和轉(zhuǎn)子的重量。該泵經(jīng)過油泵底部的濾網(wǎng)吸油，其出口分別經(jīng)過翻板式逆止閥連至主油泵進油管和潤滑油的冷油器，向主油泵和軸承潤滑油母管供油。該泵只在起動和停機階段，或潤滑油壓力較低時使用。該泵由壓力開關(guān)和裝在控制室內(nèi)的三位（啟動、停止、自動）開關(guān)控制，在機組啟動前手動投入，機組并網(wǎng)前停泵，置于自動方式，當(dāng)軸承油壓降到0.0758～0.0827MPa(g)時，潤滑油泵可自動投入運行，把油壓回升到所需值。5．直流事故油泵事故油泵是一臺由直流電動機驅(qū)動的離心油泵，它是交流潤滑油泵的事故備用泵，由220V直流系統(tǒng)供電，如交流電斷電或軸承潤滑油壓降到0.07MPa(g)，事故油泵就會自動投入運行。6．備用密封油泵備用密封油泵是臥式交流油泵，安裝在油箱頂部，其出口通過逆止閥與高壓密封油母管相通。它在機組啟動、停機或主油泵不能滿足高壓密封油時，投入運行。7．濾油器系統(tǒng)有一臺濾網(wǎng)式濾油器，安裝在油箱內(nèi)的回油槽底部。濾網(wǎng)是圓筒形的，由濾網(wǎng)和帶孔金屬網(wǎng)架組成。它嵌入槽底割出的開口內(nèi)，回油靠重力流過濾油器，從濾油器側(cè)面和底面流入油箱。濾油器頂部裝有一個手柄，檢修時通過檢修口可把濾網(wǎng)取出，進行清洗或調(diào)換，但在機組運行期間不允許抽出濾網(wǎng)。

8.潤滑油冷油器

潤滑油的溫度由冷油器調(diào)節(jié)。系統(tǒng)設(shè)置兩臺板式冷油器，在正常運行時，一臺運行，另一臺備用。在某些特殊工況下，兩臺冷油器可以同時運行。當(dāng)最高冷卻水溫38℃，水側(cè)清潔系數(shù)為0.85以及管子堵塞率為5%等情況下，冷油器可使進油溫度為60℃～65℃的潤滑油，出口溫度降到43～49℃。潤滑油溫高于37℃投入，調(diào)整冷卻水量，控制油溫在38～49℃。9.油位指示器油位指示器裝在油箱頂部，配有UB液位變送器，可輸出4-20mADC信號，可就地指示油箱油位，以及發(fā)出控制和報警信號。油位開關(guān)有兩組，其中一組供低油位或高油位報警；另一組具有連鎖和報警功能：在低低油位時和油箱電加熱器聯(lián)鎖，及時關(guān)掉電加熱器電源；在低低油位時發(fā)出停機信號。10．電加熱器在油箱頂上裝有四臺浸沒式電加熱器，由油溫調(diào)節(jié)觸點和三位開關(guān)控制。開關(guān)位于接通時，加熱器通電。一般情況下，開關(guān)放在＂自動＂位置上，由油溫調(diào)節(jié)器控制。當(dāng)油溫低于27℃時，自動投入；高于38℃時，停止工作。為安全起見，電加熱器通常與低油位開關(guān)聯(lián)鎖，以便在加熱器部件露出油面之前切斷加熱器的電源。油溫調(diào)節(jié)器由可調(diào)旋鈕調(diào)整，它應(yīng)整定在油溫正常工作范圍27℃～38℃之內(nèi)。11.頂軸油系統(tǒng)機組在啟動盤車前，先打開頂軸油泵，利用5.5～12.4MPa(g)（取決于轉(zhuǎn)子的大小）的高壓油把軸頸頂起，離開軸瓦0.05～0.08mm，以消除兩者之間的干磨擦，同時可以減少盤車的啟動力矩，使盤車馬達的功率減少。汽輪機的兩個低壓轉(zhuǎn)子的軸承和發(fā)電機的兩只軸承底部均設(shè)有頂軸油孔，與頂軸裝置相通。頂軸油系統(tǒng)為母管制，配有柱塞泵。油泵的進油取自濾油器后管道。頂軸泵出口有濾網(wǎng)，安全閥和壓力開關(guān)等。本裝置為開式供油系統(tǒng)，補給油引自汽輪機潤滑油母管，頂起壓力油排入軸承箱，補給油壓力與潤滑壓力相同。當(dāng)汽輪機供油系統(tǒng)中輔助油泵（潤滑油泵）啟動后，本裝置即可投入運行。本裝置工作油溫為35℃－65℃。本裝置允許最大工作壓力為27.5Mpa,安全閥壓力調(diào)整在20.6Mpa動作。高壓頂起油自軸向柱塞泵出口引入集管，由集管引出各支管通向各軸承頂起管路接頭。各支管上均裝有節(jié)流閥和單向閥,用以調(diào)整各軸承的頂起高度，防止各軸承之間的相互影響。其中節(jié)流閥用來調(diào)整頂軸油壓，單向閥是為使機組運行時防止軸承中壓力油泄走。集管上裝有安全閥，用以限制集管油壓，并防止供油系統(tǒng)中油壓超過最大允許值。在輸往各軸承壓力油支管上還裝有高壓控制器，應(yīng)在盤車時確定頂起轉(zhuǎn)子的最低值之后，再將控制器整定在頂起轉(zhuǎn)子的最低值。當(dāng)油壓低于該值時，聯(lián)鎖盤車電機不得啟動，六個控制器，如果有一個顯示軸頸沒有頂起，也不得盤車。12.排煙系統(tǒng)煙裝置由兩臺排煙風(fēng)機，兩臺電動機，一臺油煙分離器，二臺排出口以及風(fēng)門、管道等組成。兩臺電動機、風(fēng)機及油煙分離器安裝在油箱頂部的圓形平臺上。風(fēng)機為蝸殼式離心風(fēng)機，具有良好的P—Q曲線，能夠滿足潤滑油系統(tǒng)運行中需排除大量煙氣而又不使真空大幅降低的需要。油煙分離器的濾芯采用玻璃纖維和不銹鋼絲材料，具有煙阻小而油阻大的特點，保證了分離油和煙的效果，而且清洗和更換方便。排出口安裝在煙氣的出口處，是具有正弦曲線的阻尼裝置。它的作用是進一步阻止煙氣中的油隨煙氣排入大氣。風(fēng)門安裝在油箱上風(fēng)機的出口，用以調(diào)整排煙量，以維持油箱內(nèi)的負壓。風(fēng)門是搖柄式閥門，能隨意調(diào)整閥門開度，具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便的特點。13.油再生系統(tǒng)（也稱油凈化裝置）潤滑油系統(tǒng)中使用的油必須是高質(zhì)量、均質(zhì)的精煉礦物油，并且必須添加防腐蝕和防氧化的成份。此外，它不得含有任何影響潤滑性能的其他雜質(zhì)，潤滑油牌號為32L-TSA/GB11120-89透平油。為了保持潤滑油的完好，使?jié)櫥拖到y(tǒng)部件和被潤滑的汽輪發(fā)電機部件不被磨損，潤滑油的特性需要做一些特殊考慮，最基本的是：油的清潔度、物理和化學(xué)特性，恰當(dāng)?shù)馁A存和管理以及恰當(dāng)?shù)募佑头椒?。為了提高汽輪發(fā)電機組零部件的使用壽命，對于油的清潔度和油溫的要求尤其嚴格，汽輪機投運前的油沖洗和油取樣及清潔度等級的評定按國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在運行過程中，軸封漏汽可能進入軸承箱，冷油器的冷卻水可能漏入其油側(cè)，使?jié)櫥秃?。另外，管道和設(shè)備的磨損和銹蝕，使?jié)櫥褪芄腆w污染。因此潤滑油會出現(xiàn)水解、氧化和酸化，而且這種變化是惡性循環(huán)。為了保持潤滑油的清潔度和理化性能，潤滑油系統(tǒng)配置一套油再生裝置。該裝置由高速離心分離器和過濾器組成，油凈化系統(tǒng)包括油凈化裝置及其與汽機主油箱、儲油箱相連的有關(guān)管道系統(tǒng)。5

潤滑油系統(tǒng)的主要故障汽輪機潤滑油系統(tǒng)的作用是潤滑軸承和減少軸承的摩擦損失，并且?guī)ё咭蚰Σ廉a(chǎn)生的熱量和由轉(zhuǎn)子傳過來的熱量，保證其正常工作，而低油壓就起不到潤滑和冷卻的作用，更有可能造成軸瓦燒毀，汽輪機運行中應(yīng)保證正常的潤滑油壓。一、

潤滑油壓下降，主油箱油位不變

1.潤滑油壓下降，主油箱油位不變現(xiàn)象：a.CRT畫面及就地儀表顯示潤滑油壓下降，主油箱油位不變b.

軸承溫度及回油溫度升高c.

交流潤滑油泵可能聯(lián)啟d.

潤滑油濾網(wǎng)差壓大報警2.潤滑油壓低，油位不變的原因及其處理

a.汽輪機主油泵或油渦輪泵工作失常。確認主油泵或油渦輪泵工作失常，應(yīng)啟動TOP、MSP，主油泵或油渦輪泵工作嚴重失常，應(yīng)故障停機。b.潤滑油供油管路漏泄或油箱內(nèi)、軸承室內(nèi)的壓力油管漏油(如供油管焊孔漏油，頂軸油管有焊孔或砂眼)。應(yīng)設(shè)法堵漏并聯(lián)系檢修處理，嚴密監(jiān)視主油箱油位，必要時應(yīng)進行補油。若漏油不嚴重，油壓可維持在80KPa以上，則維持運行，停機后處理;若油壓迅速下降至70KPa，則汽機保護動作，緊急停機。c.TOP、EOP出口逆止門不嚴。確認TOP、EOP出口逆止門不嚴，立即匯報有關(guān)部門，聯(lián)系檢修處理。d.潤滑油濾網(wǎng)堵塞，若潤滑油濾網(wǎng)差壓大報警，則及時切換濾網(wǎng)，聯(lián)系檢修清理。e.潤滑油冷卻器臟污，切換潤滑油冷油器運行，聯(lián)系檢修清理。f.安全閥誤動或者溢流閥整定值不對，應(yīng)將其調(diào)整至正常值。g.潤滑油壓降低時，應(yīng)注意密封油真空箱油位。h.當(dāng)潤滑油壓降至0.105MPa，EOP應(yīng)自啟動，若潤滑油壓繼續(xù)降至0.07MPa，應(yīng)緊急停機。i.潤滑油壓下降時，應(yīng)立即檢查各軸承金屬及回油溫度，回油窗的油流情況。軸承溫度升高，若達到緊停規(guī)定值，則緊急停機。發(fā)現(xiàn)軸承斷油應(yīng)緊急停機。j.如果泄漏嚴重，轉(zhuǎn)子靜止后，停運事故油泵，不進行連續(xù)盤車，維持頂軸油系統(tǒng)運行，定期手動盤車，防止大軸熱彎曲。

二、潤滑油壓不變，主油箱油位下降1.

潤滑油壓不變，主油箱油位下降的原因：a.油位計顯示不準(zhǔn)。b.油箱事故放油門、放水門或濾油門誤開。c.冷油器銅管輕微泄漏。e.密封油系統(tǒng)泄漏，密封油箱油位過高使油漫入發(fā)電機。2.

潤滑油壓不變，主油箱油位下降的處理a.事故放油門、放水門或濾油門誤開，及時關(guān)閉。b.根據(jù)油箱油位情況及時補油，主機油箱濾油機出力200L/min，凈油泵出力300L/min，當(dāng)泄漏量超過這兩者之和500L/min，油位無法維持時，應(yīng)破壞真空緊急停機，必須確保在汽輪機轉(zhuǎn)速在油箱油漏完之前到0，防止斷油燒瓦，并做好防火措施。c.冷油器銅管泄漏時，切換備用冷油器運行。d.調(diào)整密封油箱油位正常。e.密封油系統(tǒng)泄漏時迅速查明漏油處，聯(lián)系維護及時消缺。三、潤滑油壓、主油箱油位同時下降1.

潤滑油壓、主油箱油位同時下降的原因：a.壓力油管路漏油至油箱外。b.冷油器銅管破裂。2.

潤滑油壓、主油箱油位同時下降的處理:a.啟動備用油泵維持油壓。b.如屬于壓力油管路外漏，油箱油位下降時，應(yīng)設(shè)法補油，油壓、油位無法維持時，應(yīng)破壞真空緊急停機，必須確保汽輪機轉(zhuǎn)速在油箱油漏完之前到0，防止斷油燒瓦，并做好防火措施。c.冷油器銅管破裂時，切換備用冷油器運行，通知點檢員處理。

四、主機潤滑油系統(tǒng)火災(zāi)

汽輪機油系統(tǒng)著火，通常是瞬間引發(fā)，火勢兇猛，若不能及時切斷油源，火