汽轮机润滑油系统内容ppt课件.ppt

1 汽轮机润滑油系统 2 呼热电汽轮机润滑油系统 3 汽轮机润滑油系统采用主油泵 射油器供油方式 主油泵由汽轮机主轴直接驱动 其出口压力油驱动射油器投入工作 汽轮机润滑油主要是向汽轮发电机组的各轴承 包括支持轴承和推力轴承 盘车装置提供合格的润滑 冷却油 同时润滑油还为汽机盘车系统 保安系统 发电机密封油系统提供稳定可靠的油源以及为调速油系统提供低压安全油 系统工质为ISOVG32汽轮机油 润滑油系统概述 汽轮发电机组是高速运转的大型机械 其支撑轴承和推力轴承需要大量的油来润滑和冷却 因此汽轮机必须有供油系统用于保证上述装置的正常工作 4 润滑油系统的作用 润滑 建立油膜 循环换热冷却 其他系统油源 汽机发电机各轴承和盘车装置 在轴承中形成稳定的油膜 维持转子的良好旋转 转子的热传导 表面摩檫以及油涡流会产生相当大的热量 为始终保持油温合适 就需要一部分油量来进行换热 为盘车系统 顶轴油系统 发电机密封油系统 低压安全油提供稳定可靠的油源 5 6 润滑油系统组成 主油箱主油泵供油射油器 号 供润滑油射油器 号 交流润滑油泵直流事故润滑油泵电加热器 1 2 3为一组 4 5 6为一组 两台板式冷油器两台排油烟风机盘车装置顶轴油系统及顶轴油泵套装油管路低润滑油压遮断装置油位指示器及连接管道和监视仪表消防水系统等 7 随着机组容量的增大 油系统中用油量随之增加 油箱的容积也越来越大 为了使油系统设备布置紧凑和安装 运行 维护方便油箱采用集装方式 将油系统中的大量设备集中在一起 布置在油箱内方便运行 监视 简化电站布置 便于防火 增加了机组供油系统运行的安全可靠性 油箱运行容积30 6m3 最大运行容积35m3 一 主油箱 主油箱的作用 在油系统中除了用来储油外 还起着分离油中水分 沉淀物及汽泡的作用 8 二 主油泵 在泵内充满油的情况下 叶轮旋转使叶轮内的油也跟着旋转 叶轮内的油在离心力的作用下获得能量 叶轮槽道中的油在离心力的作用下甩向外围流进泵壳 于是叶轮中心压力降低 这个压力低于进油管内压力 油就在这个压力差作用下由吸油池流向叶轮 这样油泵就可以不断的吸油 不断的供油了 离心泵的工作原理 9 主油泵的作用 汽轮机主油泵是单级双吸式离心泵 中开泵 转速 3000r min由汽轮机转子直接驱动 在正常运行中 主油泵的高压排油流至主油箱去 级射油器 级射油器从油箱中吸取润滑油升压后供给主油泵 主油泵高压排油通过 级射油器压力降低 作为润滑油进入冷油器 换热后以一定的油温供给汽轮机润滑油用户系统 主油泵不是自行充油而是必须向它连续提供压力油 在启动和停机期间 上述工作由交流润滑油泵完成 当汽轮机处于或接近额定转速时由射油器提供 主油泵是将动力机的机械能转换成输送介质的能量的关键部件 10 主油泵泵体 主油泵是主轴驱动离心泵 水平安装在汽轮机的前轴承箱内 泵轴与汽轮机的高压转子刚性连接 11 主油泵泵壳 12 单吸式叶轮示意图 双吸式叶轮示意图 13 射油器由喷嘴 滤网 扩压管 混合室等组成 射油器是一种喷射泵 利用少量的润滑油作动力 吸入大量的油 以一定的压力供润滑油系统和主油泵用油 射油器喷嘴进口和提供动力油的主油泵出口相连 高压油经油喷嘴高速喷出 以很高的速度离开喷嘴进入扩压管 在喷嘴口处形成负压 造成混合室真空 油箱中的油在负压的作用下被吸入混合室 高速油流带动周围低速油流 并在混合室中混合后进入扩压管 油流在扩压管中速度降低 油压升高 最后以一定压力流出 供给系统使用 在扩压管中 油的动能转换成压力能 三 射油器 14 射油器又可以称为 射油抽油器 装在射油器进口的滤网是为了防止杂物堵塞喷嘴 简而言之 当压力油经油喷嘴高速喷出时 在喷嘴出口形成真空 利用高压射流的自由卷吸作用把油箱中的油经滤网带入扩散管 渐扩管 减速升压后以一定的压力排出 提高主油泵工作的可靠性 15 射油器射油器的作用是将小流量的高压油变成大流量的高压油 油喷嘴 喉管入口段 吸入和扩散管组成 压力为P1的高压油流经喷嘴射出来时 流速增大到C1 这股射流将吸入室内的油带走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 工作油流速度降低 被吸入油流速度加大 到喉管的出口两者速度趋向一致 混合油流的速度为C2 通过扩散管又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 整个射油器放置在油箱内 吸入口位置要求比邮箱允许最低油位还要低500mm 以确保射油器运行时能连续供油 射油器扩散管的出口法兰和进口管法兰用螺栓固定在邮箱的盖板上 虽然射油器传递能量的效率较低 在汽轮机油系统中使用的射油器效率一般为20 35 噪音也较大 但是由于它结构简单 本身没有运动部件 工作性能可靠 设计制造业方便 又便于检修 因而射油器在汽轮机油系统中得到了广泛的应用 16 17 四 交流润滑油泵 电机四注意 电流 转速 振动 温度 额定电流 81 8A 转速 2950rpm 单级单吸立式电动离心油泵 转速 3000r min 启动油温 15 安装在主油箱上 能保持独立运行 该泵完全浸没在润滑油中 经过油泵底部的滤网吸油 泵出口油经冷油器至轴承润滑油总管 只在机组启动和停机阶段 当主油泵供油压力不能维持润滑油总油管油压时使用 由压力开关控制 泵出口装有一逆止阀以防止系统中油倒流 启动时和运行中注意电流变化 防止因超电流引起过电流保护 18 五 直流事故润滑油泵 电流 114 2A 转速 3000rpm 直流事故润滑油泵是单级单吸立式离心油泵 垂直安装在主油箱上 能保持连续运行 泵只在紧急情况下使用 如交流电源中断或轴承润滑油压由于某种原因无法维持的情况下启动 提供保证机组顺利停机需要的润滑油 由压力开关控制 当机组润滑油压低于一定压力时向各轴承提供润滑油以满足安全停机 电源取自机组220V直流母线 19 20 21 判断主油泵已出力 22 为保证安全 在机组正常运行期间 定期进行交直流润滑油泵启停试验 在机组停机前 应试转交流辅助油泵 直流油泵 23 主油箱顶部装有六台浸没式电加热器 总功率为60kW 电压为交流220V 主油箱内油温低于20 时 应启动电加热器加热润滑油以维持油温 停机后盘车运行期间应确保润滑油温不低于20 否则投入油箱电加热器 当油温升值35 电加热器停止加热 六 电加热器 24 两台冷油器 一运一备 为板式换热器 逆流换热 水从上往下走 油从下往上走 作用 以开式水为冷却介质 带走因轴承摩擦产生的热量 保证进入轴承及各用户的油温为可控参数 七 冷油器 25 板式冷油器的结构 冷却水和润滑油采用纯逆流换热 如图左侧红色流体为热流体润滑油 右侧蓝色流体为冷流体循环水 板式冷油器采用换热波纹板叠装于上下导杆之间构成主换热元件 导杆一端和固定压紧板采用螺丝连接 另一端穿过活动压紧板开槽口 压紧板四周采用压紧螺杆和螺母把压紧板和换热波纹板压紧固定 两两换热波纹板之间构成流体介质通道层 作为换热元件的波纹板一侧是冷却循环水另一侧润滑油 构成油水的换热通道层交错布置 压紧板和波纹板之间不通换热介质 油 或水 通道层的水进出口周围的两片波纹板之间采用密封垫密封 防止油 或水 进入水通道和冷却器外 两个波纹板之间的油通道 或水通道 采用密封垫密封构成完整封闭的油通道层 或水通道层 并防止油 或水 泄漏到冷却器外 26 2 使用安全可靠 在板片之间的密封装置上设计了2道密封 同时又设有信号孔 一旦发生泄漏 可将其排出冷油器外部 即防止了二种介质相混 又起到了安全报警的作用 板式冷却器的特点 1 传热效率高 换热片采用高导热的波纹板 板片波纹所形成的特殊流道使流体在极低的流速下即可发生强烈的扰动流 湍流 扰动流又有自净效应以防止污垢生成因而传热效率很高 27 八 排烟风机 排烟风机为离心式风机 叶轮悬臂地安装在电动机轴上 进口压力 0 5kPa 转速 2900rpm 电流 6 2A 油箱装设排油烟机的作用是排除油箱中的气体和水蒸汽 这样一方面使水蒸汽不在油箱中凝结 另一方面使油箱中压力不高于大气压力 使轴承回油顺利地流入油箱 反之 如果油箱密闭 那么大量气体和水蒸汽积在油箱中产生正压 会影响轴承的回油 同时易使油箱中积水 排油烟机还有排除有害气体使油质不易劣化的作用 箱负压维持在200 250Pa 28 29 柱塞泵 出口压力 14MPa 额定电流 103 3 59 6A 转速 1480rpm 顶轴装置在汽轮发电机组盘车 启动 停机过程中起顶起转子的作用 汽轮发电机组的椭圆轴承 3 4 5 6号 均设有高压顶轴油囊 顶轴装置所提供的高压油在转子和轴承油囊之间形成静压油膜 强行将转子顶起 避免汽轮机低速过程中轴劲和轴瓦之间的干摩擦 减少盘车力矩 保护转子和轴承 在汽轮发电机组停机转速下降过程中 防止低速碾瓦 在顶轴油泵出口设有恒压阀 顶轴油母管上设有溢流阀 各轴承进口均设有单向阀 正常运行期间 良好备用状态 启动 1 当机组启动投入盘车前 应先将顶轴油泵投入运行 2 当汽机打闸停机后 转速低于1200rpm时 顶轴油泵应自启否则应手动启动 并查明原因 停止 1 主机转速至1200rpm时 顶轴油泵应自动停运 否则手动停运 2 盘车停止后 停止顶轴油泵运行 九 顶轴油系统 30 采用低速盘车 盘车电机转速 730r min 主轴转速 4 10r min盘车装置的作用在于 消除冲转前或停机后转子产生的热弯曲 同时还可减少上下汽缸的温差和减小冲转力矩的功能 还可以在启动前检查汽轮机动静之间是否有摩擦及润滑油系统是否工作正常 启动盘车前 必须启动顶轴油泵 并确认顶轴油压已建立 大轴已顶起后 才可启动盘车装置 转子静止后应立即投入盘车装置 连续盘车可以使转子不发生热弯曲 减小上下缸温差 从而保证机组随时都能启动 盘车期间 应定期记录汽缸金属温度 特别是上下缸的温度 大轴弯曲指示以及各个汽缸的相对胀差值 十 盘车装置 31 32 33 盘车启动 停机后 当主机转速到 0 后 就地投入盘车运行 按 电磁阀动作 30s 看手柄位置是否有投入趋势 接着按盘车电机启动 手柄到位 齿轮啮合 盘车停止 1 高压缸调节级内上壁金属温度 150 时 可停止盘车装置运行 2 当主机转速上升至超过盘车转速时 啮合手柄应自动脱开 盘车电机自停 否则打闸停机 3 当任一轴承顶轴油压低于5MPa时 不得启动盘车 再次盘车 机组启动前盘车至少不得少于2 4小时 热态启动不少于4小时 若盘车中断应重新计时 偏心 16mm 机组启动过程中因振动异常停机必须回到盘车状态 当机组负荷启动条件时 连续盘车不少于4h才能再次启动 严禁盲目启动 手动盘车 人工盘车和吊车盘车 监视挠度 34 十一 油位计及表计 油位计有远传油位计和就地油位计 主油箱油位计在一起 就地油位计为磁翻板油位计 量程为 2000mm正常油位 1450 1680mm 停机油位 1370mm 35 十二 供回油套管 润滑油供回油采用套管形式 故油耗很小 高压油管 润滑油供油管 回宫套管 36 37 38 主机润滑油系统运行注意事项 1 油箱油温低于15 不得启动润滑油泵 2 润滑油母管压力在0 14 0 18Mpa 各瓦回油正常 3 当润滑油温达到38 42 时 投入冷油器 3 润滑油温在40 45 之间 各轴承回油温度应低于65 报警值为65 紧停值为75 4 应定期核对各瓦处润滑油压值 差值大时应及时查找原因并联系维护处理 5 发现主油箱油位变化大时 及时查找原因并汇报有关人员 当油位低于1450mm时要进行补油 正常油位 1450mm 1680mm 停机油位为1370mm 6 检查润滑油系统运行正常 主油箱油位正常 发现油系统漏油 渗油时及时联系检修处理 7 检查排烟风机运行正常 调整风门的开度 使主油箱负压维持200 250Pa 备用风机备用状态良好 8 定期工作 定期切换排烟风机 交直流润滑油泵启停试验 39 1 高压缸调节级内上壁金属温度 150 时 可停止盘车装置运行 2 停机后盘车运行时应确保润滑油温不低于20 否则投入油箱电加热器 当油温升至35 电加热器停止加热 3 高压缸调节级内上壁金属温度小于120 时 方可停用主机润滑油系统 防止轴瓦超温 4 注意主油箱油位 防止停润滑油系统后主油箱溢油 5 退出直流润滑油泵连锁 停止交流润滑油泵 注意检查各瓦温升情况 6 30min后退出主油箱排烟风机联锁 停止排烟风机运行 7 当主机润滑油系统停运时 密封油系统可独立循环运行 此时应注意保持真空油箱高真空 以利于充分回油 同时监视密封油运行正常 停机后主机润滑油系统运行注意事项 40 1 润滑油母管压力低至0 07MPa 联启直流润滑油泵 并联跳汽轮机 ETS 2 润滑油母管压力低至0 115MPa 发 汽机润滑油母管压力低 报警 联启交流润滑油泵 3 主机跳闸 交流油泵自动联启 4 润滑油母管压力低至0 03MPa时 闭锁盘车装置及顶轴油泵的启动 5 当汽轮机转速低于1200rpm时 联启顶轴油泵 零转速信号发出时联启盘车 6 当汽轮机转速高于1200rpm时 联停顶轴油泵 7 当顶轴油泵出口压力低于7MPa时 联启备用泵 8 当润滑油回油温度高于65 发 轴承回油温度高 报警 9 当润滑油回油温度高于75 发 轴承回油温度高高 报警 根据实际情况手动停机 主机润滑油系统连锁保护 41 压低保护作用 低油压保护装置根据油压降低的不同程度 依次发出报警信号 联动辅助油泵 停机和盘车运行 调节保护系统作用 在汽轮机调节系统失灵或发生故障时 能及时动作 迅速停机 避免事故的扩大和设备的损坏 危急保安器作用 危急保安器动作后将泄掉调节汽门二次脉动油压和主汽门保安油压 使主汽门 调速汽门迅速关闭 十三 滴润滑油保护 42 汽轮机冲动转子前或停机后 进入或积存在汽缸内的蒸汽使上缸温度高于下缸温度 从而使转子不均匀受热或冷却 产生弯曲变形 因而在冲转前或停机后 必须使转子以一定的转速连续转动 以保证其均匀受热和冷却 泵是用来输送液体并提高液体压力的设备 离心泵是根据离心原理设计的 汽轮机主油泵位于前轴承箱内汽轮机外伸轴 高压转子延伸小轴 上 两个吸油口 43 44 主机润滑油系统的盘面图讲述其结构主机润滑油系统的就地实物拍照对照主机润滑油系统各组成部分的功能与作用主机润滑油系统相关参数要求油温油压 密封油自密封 盘车电流等 45 低油压