1000MW机组给水泵汽轮机润滑油系统开发

第39卷第3期2010年9月热力透平THERMALTURBINEV0139NO3SEPT2010IO00MW机组给水泵汽轮机润滑油系统开发郭千文，童宏仙，夏候恒宇。，吴建中。1上海交通大学机械与动力工程学院，上海200030；2上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240摘要介绍了1000MW机组给水泵汽轮机润滑油系统在保证系统安全运行及维持润滑油油质方面采取的措施，并阐述了油箱模块封装等其他主要技术特点，可为同类型机组润滑油系统的开发提供借鉴。关键词给水泵汽轮机；油系统；安全运行；油质；模块中图分类号TK2641文献标识码B文章编号16725549201003016303DESIGNOFBFPTLUBRICATINGOILSYSTEMFORIO00MWCLASSUNITSGUOQIANWEN，TONGHONGXIAN。，XIAHOUHENGYU。，UJIANZHONG。1SCHOOLOFMECHANICALENGINEERING，SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY，SHANGHAI200030，CHINA；2SHANGHAIELECTRICPOWERGENERATIONEQUIPMENTCO，LTDSHANGHAITURBINEPLANT，SHANGHAI200240，CHINAABSTRACTANUMBEROFMEASURES，WHICHAREADOPTEDFORIO00MWCLASSBFPTLUBRICATINGOILSYSTEMTOENSURETHESYSTEMSSAFEOPERATIONANDMAINTAINOILQUALITY，AREPRESENTEDAND，SOMETECHNICALCHARACTERISTICSOFLUBRICATINGOILSYSTEM，SUCHASOILMODULE，AREINTRODUCEDINTHISPAPERTOPROVIDEAREFERENCEFORTHESAMETYPEOFUNITKEYWORDSBFPT；LUBRICATINGOILSYSTEM；SAFEOPERATION；OILQUALITY；MODULE润滑油系统是汽轮机的主要系统之一，其异常直接威胁到汽轮机设备的安全运行，严重时会导致汽轮机烧瓦、大轴弯曲、转子动静摩擦甚至整机损坏等恶性事故的发生。实际运行中，因润滑油系统故障而被迫停机的事情常有发生。而停运润滑油系统常常受到汽轮机缸温、盘车等诸多因素的制约，处理时间一般较长，这就给业主带来较大的损失1。在目前油系统事故中，油系统能否安全运行及润滑油质的好坏等是影响油系统安全的主要因素。本文所阐述的超超临界1000MW系列给水泵汽轮机润滑油系统采用新的设计理念和模块化的设计思维减少了系统的现场安装量，提高了系统的可靠性及可维护性，并通过控制切换及系统整体设计对保证油系统的安全运行及润滑油质品质等问题进行了探讨。1系统概述本汽轮机配置独立的汽轮机油供油系统，润滑油系统采用模块集装式设计，油箱集成了主油泵、备用主油泵、直流油泵、冷油器、滤油器等。所有的油泵均为电动油泵，主油泵和备用主油泵为特性相同的2台油泵，汽轮机在正常运行时，电动主油泵出口油压为052MPA，当主油泵出口油压降至047MPA时，备用主油泵和直流油泵同时自动投入。从主油泵出来的油进入两套并联的冷油器和滤油器，冷油器与滤油器串联，在正常运行时使用一套，而另一套作为备用，供本汽轮机和被驱动的给水泵各轴承润滑之用，所有回油汇流至油箱。轴承进油通过节流阀节流后供给，供油压力01O15MPA，油温为4652。为了使主油泵和备用主油泵之间的切换运行收稿日期20100113修订日期20100203作者简介郭千文1984，男，2006年毕业于华中科技大学。助理工程师，现攻读上海交通大学工程硕士，从事汽轮机辅助系统设计开发工作。|III圜第3期IO00MW机组给水泵汽轮机润滑油系统开发更趋安全可靠，在电站布置中两主油泵的电源采用两段母线供电，并且在油箱模块中集成油泵切换试验装置，包括压力开关及试验电磁阀等并联投入使用，以提高切换的可靠性。润滑油系统简图见图1。热器热器热器图1润滑油系统简化图2确保系统安全运行的技术措施21油泵的出口压力及启动时间该汽机的润滑油系统油泵采用电动油泵，事故工况时，润滑油供油母管压力迅速降低，为保证油泵的顺利切换，此时轴承供油母管的压力值必须高于停机值。为了解决这一问题，一方面需适当提高油泵出口压力，保证切换裕度，在超超临界IO00MW系列给水泵的润滑油系统中，主油泵出口压力052MPA传统的给水泵汽轮机主油泵的出口需分一路油至保安系统，然后经节流孔板减压后再供轴承用油，一般节流减压后的油压为035MPA，危急油泵出口压力04MPA；另一方面，主油泵事故时，辅助油泵应迅速切换，维持供油压力，然而由于电动机的制造工艺限制，辅助油泵的启动时间一般较长，超超临界IO00MW系列给水泵的润滑油系统的辅助油泵0，则此时投运C循泵将是更加经济，与传统结论相反。4结论本文通过对现有最佳真空算法进行分析，阐述了其在实际应用中存在的不足，进而提出了一上接第162页线，可以在满足工程要求的情况下对斜裂纹模型进行简化，对轴系扭转剪应力的计算可以实现“以横代斜”。参考文献1王文斌对汽轮机转子裂纹产生原因的分析J黑龙江科技信息，2007年6X536423CHANGPINGCHEN，LIMINGDAI，YIMINGFUNONLINEARRESPONSEANDDYNAMICSTABILITYOFACRACKEDROTORJCOMMUNICATIONSINNONLINEARSCIENCEANDNUMERICALSIMULATION，20071210231O3733董川660MW超临界机组轴系扭振强度计算与敏感性研究D武汉武汉大学，20074ASHISHKDARPEDYNAMICSOFAJEOTTROTORWITHSLANTCRACKEJJOURNALOFSOUNDANDVIBRATION，2007，3031一上接第165页例来实现其温度的控制，不仅稳定了润滑油供油温度，更减少了用户对冷却水量的控制。5结论本文详细介绍了超超临界1000MW系列给水泵汽轮机的润滑油系统的主要技术特点，与传统的给水泵汽轮机的润滑油系统相比，超超临界IO00MW系列给水泵汽轮机润滑油系统的优越性主要体现在以下几个方面1通过油泵的优化设计、切换控制逻辑的改进种更加科学合理的算法，由于该优化算法考虑了各类价格等因素影响，可以最真实地反映机组经济性，对发电企业能够起到更加合理的指导作用。同时，将该算法运用到实例中进行计算，证明其应用到电厂运行实际中是可行的。循环水泵的优化运行是电厂节能的重要一环，希望能将该方法普及应用到各个电厂，对电厂的节能降耗工作起到积极的推进作用。参考文献1郑体宽热力发电厂M北京水利电力出版社，198623赵常兴汽轮机组技术手册M北京中国电力出版社，2007E3陈大燮动力循环分析M上海上海科学技术出版社，】98】21285程靳，赵树山断裂力学EM北京，科学出版社，20066苏皮萨连柯等材料力学手册M河北科学技术出版社，L9847SEKHAR，ASANDPRASAD，PBALAJIDYNAMICANALYSISOFAROTORSYSTEMCONSIDERINGASLANTCRACKINTHESHAITJJOURNALOFSOUNDANDVIBRATION，1997，20834574748中国航空研究院应力强度因子手册M科学出版社，L9819李懿靓基于ANSYS的汽轮机裂纹转子扭振特性研究D武汉武汉大学，2008IOCJLISSENDENANDSOONTORSIONRESPONSEOFACRACKEDSTAINLESSSTEELSHAITJFATIGUEANDFRACTUREOFENGINEERINGMATERIALSANDSTRUCTURES，2007，308734747及蓄能装置的使用有效地保证了系统的安全运行。2通过油箱、滤油器、节流阀等设备的设计