清华燃机3润滑油系统

燃气轮机 润滑油系统 2010 04 29 燃气轮机润滑油系统 1 一 润滑油系统概述 系统功能在燃气轮机旋转全程中 向其轴承 传动装置提供满足要求的润滑 冷却作用的滑油 部分润滑油经过滤及加压处理后 用作液压控制油 控制燃机的各执行机构动作 提供符合规范要求的清洁 充足 适宜温度和压力的润滑油 进行润滑及冷却 确保转动设备的可靠运行和执行控制系统的正常动作 下面 仅以某燃机的润滑油系统为例介绍 2010 04 29 2 燃气轮机润滑油系统 润滑油润滑对象与作用 需润滑的部件主轴承 发电机轴承 辅助齿轮箱等 作控制用油的器件去控制燃油截止阀 去控制燃油旁路阀 去控制进口可调导叶的导叶环油动机 作启动系统用油的组件去液力变扭器 盘车棘轮系统等 2010 04 29 3 燃气轮机润滑油系统 滑油系统组成 两个润滑油箱 主 辅 1 主润滑油箱位于辅机间下方 被设计成机组底盘的一部分 容量约为2250加仑 8517公升 1公升滑油约等于 0 75 1 0 kg 故主油箱中储存滑油约折合6388公斤 8517公斤 2 辅助润滑油箱位于发电机间下方 两个润滑油箱之间通过压力平衡管相联 2010 04 29 4 燃气轮机润滑油系统 叁个润滑油泵 3 主润滑油泵由辅助齿轮箱驱动 流量是530加仑 2006公升 分钟 出口表压100磅 平方吋 7 0kg cm2 4 辅助润滑油泵由立式交流马达88QA驱动 泵是浸入式离心泵 流量是700加仑 母管油压 4 9kg cm2启动 5 事故润滑油泵由直流马达88QE驱动 流量是350加仑 1325公升 分钟 出口表压 20磅 平方吋 1 4kg cm2 2010 04 29 5 燃气轮机润滑油系统 5 5kg cm2闭合 其它主要设备及仪器 仪表 6 由马达88VE驱动的油汽抽取装置它安装在辅助润滑油箱箱体上 7 两台主润滑油冷却器 冷油器 采用并联可切换方式布置 8 两个主润滑油滤网 主滤网 使用5 的滤芯 采用并联可切换方式布置 9 孔板 调压阀 油位 温度 压力开关及加热器等这些器件是确保润滑油系统可靠进行所必须的 润滑油系统中这些器件为数不少 2010 04 29 6 燃气轮机润滑油系统 润滑油系统图 2010 04 29 7 燃气轮机润滑油系统 1 4 2010 04 29 8 燃气轮机润滑油系统 2 4 压力低启动事故泵 26QT QA高温跳闸报警开关 压力低启动辅助油泵 63QA 2压力低报警启动辅泵 润滑油系统图 2010 04 29 9 燃气轮机润滑油系统 3 4 2010 04 29 10 燃气轮机润滑油系统 4 4 二 润滑油系统工作原理 1 主滑油泵出口 调压阀VR1 超过设定值时 起稳压作用 P 0 703 0 014MPa时 泄压 2 单向孔板阀 直径 d 6 35mm 3 压力开关 63QA 1 启动辅助油泵 整定值 P 0 55 028MPa 闭合 P 0 49 07MPa 打开 报警 当地压力表 监视油压 与控制盘配合 循着润滑油路径 或走向 分析其工作状况 2010 04 29 11 燃气轮机润滑油系统 4 冷油器 互联式联结 用水作冷却介质 降低油温 操作阀VTR1 见冷却水系统 控制冷却水流量 调节水温 二 润滑油系统工作原理 2010 04 29 12 燃气轮机润滑油系统 二 润滑油系统工作原理 5 主油滤 互联式联结 主油滤上下游装有压查表 当压差 p 105 0035MPa时 压差开关63QQ 1打开 压差大需清洗 此时 程控系统报警 切换油滤 切换前 打开两滤网间的充油阀门 向备用滤网充油 观察到连续油流时再切换 一只试验用的阀门 检验压差开关63QQ 1用 正常情况关闭 2010 04 29 13 燃气轮机润滑油系统 二 润滑油系统工作原理 6 主油滤出来的润滑油分别流向 1 去跳闸油系统 2 去轴承滑油母管 3 液压供给系统 4 去进口可转导叶 5 发电机和汽机 6 启动系统等等 润滑油的流向分析 去轴承润滑油母管这一路油从油滤出来后 经 76 2mm孔板 过压力调节阀VPR2 该阀整定值 P 0 176 014MPa 2010 04 29 14 燃气轮机润滑油系统 二 润滑油系统工作原理 6 主油滤出来的润滑油流向 续 从压力调节阀VPR2出来后 进入轴承润滑油母管 然后流向几条分支管路 启动设备 OR 2 液压供给系统 OR 3 OR 1 附属传动机构和辅助齿轮箱 去汽机1 2轴承 推力面 减速齿轮 发电机负荷轴承 2010 04 29 15 燃气轮机润滑油系统 二 润滑油系统工作原理 7 轴承润滑油母管上的压力 温度开关 1 压力低报警开关 63QA 2 p 084 07MPa 打开 程控报警 p 112 014MPa 闭合 2 压力低启动事故油泵开关 63QL p 042 007MPa 闭合程控启动事故泵 p 14 014MPa 断开事故泵 3 润滑油母管压力表p 0 4Mpa 监视轴承滑油压力 2010 04 29 16 燃气轮机润滑油系统 二 润滑油系统工作原理 7 轴承润滑油母管上的压力 温度开关 续 4 高温跳闸温度开关 26QT 1A 1B 当滑油温升到80 1 6 开关开 程控关机 5 油温高报警开关 26QA 1 当润滑油母管油温升到54 1 6 开关开 程控系统报警 6 母管压力低跳闸压力开关 63QT 2A 2B P 0 56 21KG CM2 开关打开后 程控系统执行关断机组动作 17 燃气轮机润滑油系统 2012 12 10 二 润滑油系统工作原理 8 主滑油箱上的监测部件 1 滑油高位报警 71QH 1 整定值 L 254mm 2 滑油液位低报警 71QL 1 3 油箱油温度开关 26QL 1 控制加热器 23QT 1 2的投运与推出 4 油箱正常温度开关 26QN 1 t 10 2 8 闭合加温 当滑油粘度符合起动要求 信号送入程控系统 允许机组起动 2012 12 10 18 燃气轮机润滑油系统 二 润滑油系统工作原理 9 辅助与事故滑油泵运行与试验 1 辅助油泵运行按下轮机控制盘上的膜开关 START 启动辅助泵 当n 95 n0 辅助油泵停 启动初期主油泵转速低 压力不足 必须启动辅助油泵 停机时 当n 75 90 n0 辅助油泵启动 直到机组停转 第二次按下运时 辅助油泵投运 使油均匀加热 当粘度满足条件 辅助膜片 STOP 泵停转 此外 主油箱加热器泵停止 19 燃气轮机润滑油系统 2012 12 10 二 润滑油系统工作原理 9 辅助与事故滑油泵运行与试验 续 2 辅助油泵试验压力开关63QA 1旁的试验阀开 冷油器上游油压下降至4 9 0 7kg cm2时 63QA 1开 报警 试验开关关闭后 手动关马达 报警复位 20 燃气轮机润滑油系统 2012 12 10 二 润滑油系统工作原理 9 辅助与事故滑油泵运行与试验 续 3 事故油泵运行启 停机过程 失去交流电时 由直流马达88QE驱动事故油泵供油 压力开关63QL控制事故油泵 事故油泵投运 在n 40 n0停运 事故油泵一般用在停机过程中 当主 辅油泵不能工作时 4 事故油泵试验63QL旁的试验阀投入来检查投入能力 当投入运行时 发报警信号 滑油压力正常后 事故油泵停运 21 燃气轮机润滑油系统 2012 12 10 循着主润滑油泵的供油路径摸清楚润滑油系统的工作情况 主润滑油箱中的润滑油 经过浸在主润滑油箱中的油滤 被辅助齿轮箱驱动的主润滑油泵抽取增压 主润滑油泵出口管路上的调压阀VR1使主润滑油泵出口压力稳定在7 03 0 14 0 0 kg cm2 调压阀VR1位于主润滑油箱中 当主润滑油泵出口压力高于上述值时 使一些润滑油通过调压阀VR1泄入主润滑油箱 从而使主润滑油泵出口压力稳定在上述值的范围内 稳压后的润滑油依次流过直径为6 35mm的单向孔板阀 冷油器 主滤网 22 燃气轮机润滑油系统 2012 12 10 循着主润滑油泵的供油路径来弄清楚润滑油系统的工作情况 在冷油器上游的润滑油管路上 装有压力开关63QA 1 它的整定值是5 5 0 28 0 28 kg cm2时闭合 4 9 0 7 0 7 kg cm2时打开 当润滑油压力下降使63QA 1打开时 使程序控制系统发出润滑油压力低报警信号 并启动辅助润滑油泵以保证机组不受到损害 与63QA 1并联着一只压力表 供监视之用 23 燃气轮机润滑油系统 2012 12 10 循着主润滑油泵的供油路径来弄清楚润滑油系统的工作情况 在运行时 轴承和传动装置产生的热量传给润滑油 因而润滑油的温度会不断升高 某燃机制造厂商规定 机组的轴承进油温度应不高于54 5 在环境温度较高的情况下 机组轴承的进油温度允许上限值是71 机组运行时必须使用冷油器来对润滑油进行冷却 2010 04 29 24 燃气轮机润滑油系统 循着主润滑油泵的供油路径来弄清楚润滑油系统的工作情况 两台冷油器 一台投入运行 另一台处于备用状态 当运行的冷油器发生故障需要检修时 进行冷油器的切换操作 冷油器从主润滑油箱的侧壁水平装入 用水作为冷却介质 两个冷油器之间装有一只充油阀 在进行切换操作时 将此阀打开 向备用冷油器充油 当在备用冷油器的排油管上的观察窗处看到有连续的油流时 才能进行切换操作 2010 04 29 25 燃气轮机润滑油系统 循着主润滑油泵的供油路径来弄清楚润滑油系统的工作情况 在观察窗的上游装有直径为3 18mm的孔板 冷却水的流量由温度操作阀VTR1 参看冷却水系统 图10 36 来调节 它有一个传感器安放在冷油器下游的润滑油母管内测量水温 保证润滑油温的冷却效果 26 燃气轮机润滑油系统 2012 12 10 循着主润滑油泵的供油路径来弄清楚润滑油系统的工作情况 主润滑油滤网有两个 一个运行 另一个备用 两个主润滑油滤网之间有一只充油阀 在主润滑油滤网上下游之间装有一只压差表 一只压差开关63QQ 1和一只实验阀 当主润滑油滤网上下游的压差升高到 1 05 0 35 0 35 kg cm2时 63QQ 1被打开 而压差降到 0 77 0 21 0 21 kg cm2时 63QQ 1闭合 说明压差大滤网脏 需清洗 2010 04 29 27 燃气轮机润滑油系统 润滑油系统的工作情况 当63QQ 1打开时 由程序控制系统发出主润滑油滤网压差大报警信号 这时应该进行主滤网的切换操作 切换操作之前 打开两个主滤网之间的充油阀 向备用滤网充油 当在备用滤网的排油管上的观察窗处看到连续油流时 才能进行切换操作 2010 04 29 28 燃气轮机润滑油系统 润滑油系统的工作情况 观察窗的上游装有直径为3 18mm的孔板 压差表是用于监视用的 试验阀是为检查63QQ 1能否正常动作用的 在正常运行时 该阀应该关闭 在63QQ 1 压差表 和试验阀的两侧各有一只隔离阀 在正常运行时 这两只隔离阀应该打开 当需要对63QQ 1 压差表 和试验阀进行检修或更换时 这两只隔离阀应该关闭 2010 04 29 29 燃气轮机润滑油系统 润滑油系统的工作情况 润滑油从主润滑油滤网出来后分成三路 一路去进口可转导叶系统 一路去跳闸油系统 一路经过一个安装在孔板法兰中的直径为76 2mm的孔板 然后经过轴承母管压力调节阀VPR2进入轴承润滑油母管 VPR2的整定值是 1 76 0 14 0 0 kg cm2 即润滑油母管中的润滑油压力正常应保持在1 76 0 14 0 0 kg cm2 2010 04 29 30 燃气轮机润滑油系统 润滑油系统的工作情况 轴承润滑油母管有若干个分支 a 去启动设备 OR 2 b 去液压供给系统 OR 3 OR 1 c 去辅助传动机构和辅助齿轮箱 d 去燃气轮机的止推轴承的推力面和非推力面 1轴承 2轴承和减速齿轮箱 e 去发电机和蒸汽轮机的轴承 2010 04 29 31 燃气轮机润滑油系统 压力开关和温度开关的功能 1 63QA 2 轴承润滑油母管压力低报警开关 当轴承润滑油母管中油压降低到 0 84 0 07 0 07 kg cm2时 此开关打开 由程序系统发出报警信号 此开关闭合值是 1 12 0 14 0 14 kg cm2 2 63QL 润滑油压力低 启动事故油泵的压力开关 当轴承润滑油母管中油压降低到 0 42 0 07 0 07 kg cm2时 此开关闭合 由程序系统启动事故油泵 此开关打开值是1 40 0 14 0 14 kg cm2 2010 04 29 32 燃气轮机润滑油系统 压力开关和温度开关的功能 3 有一块压力表用以监视轴承润滑油母管的压力 该表的压力量程是 0 4kg cm2 4 26QT 1A 1B 润滑油母管高温跳闸温度开关 当润滑油母管中的润滑油温度上升到80 1 6 1 6 时 此开关打开 由程序系统将机组遮断 5 26QA 1 润滑油母管油温高报警温度开关 当润滑油母管中的润滑油温度升高到54 1 6 1 6 时 此开关打开 由程序系统发出报警信号 2010 04 29 33 燃气轮机润滑油系统 压力开关和温度开关的功能 6 63QT 2A 2B 发电机润滑油压力低跳闸压力开关 当发电机润滑油压力下降到 0 56 0 07 0 07 kg cm2时 此开关打开 由程序系统将机组遮断 2010 04 29 34 燃气轮机润滑油系统 其它有关的一些问题 在机组的启动与停机过程中 由于被辅助齿轮箱驱动的主润滑油泵的转速低 不能提供充足的润滑油 因而应由辅助润滑油泵来承担在启动与停机过程中向机组供给润滑油的任务 此外 当冷油器上游处润滑油压力低到4 90 0 07 0 07 kg cm2时 由程序系统启动辅助润滑油泵 以保证机组能正常地进行轴承与传动机构的润滑与冷却 辅助润滑油泵确保系统油压高于4 9kg cm2 2010 04 29 35 燃气轮机润滑油系统 其它有关的一些问题 当主润滑油泵有能力提供足够的润滑油 即冷油器上游处的润滑油压力正常时 由程序控制系统使辅助润滑油泵处于停止状态 事故油泵只是在轴承润滑油母管中油压下降至 0 42 0 07 0 07 kg cm2时 由程序系统启动起来 向机组提供润滑油 2010 04 29 36 燃气轮机润滑油系统 其它有关的一些问题 在主润滑油泵 辅助润滑油泵和事故油泵的出口各装有一只逆止阀门 以防止润滑油向各个泵倒流 在正常运行时 如果辅助润滑油泵或事故油泵被启动了 运行人员应尽快查明原因 采取措施 排除故障 在润滑油压力恢复正常后 辅助润滑油泵或事故油泵会由程序系统自动地停止其运行 2010 04 29 37 燃气轮机润滑油系统 主润滑油箱上的两只液位开关 两只温度开关和两个浸入式加热器的功能 1 71QH 1 润滑油油位高报警 当主润滑油箱中的润滑油油位升高到距离箱顶254mm时 发出润滑油油箱油位高报警信号 2 71QL 1 润滑油油位低报警 当主润滑油箱中的润滑油油位下降到距离箱顶431 8mm时 发出润滑油油箱油位低报警信号 主润滑油箱有四个规范油位 以油面到箱顶距离计算 254mm 油位高报警 304 8mm 油箱满位 406 4mm 油箱空位 431 8mm 油位低报警 2010 04 29 38 燃气轮机润滑油系统 主润滑油箱上的两只液位开关 两只温度开关和两个浸入式加热器的功能 3 26QL 1 润滑油箱温度开关 它控制着润滑油加热器23QT 1 2的投入与退出 在机组启动之前处于备用状态期间 当主润滑油箱中的润滑油温度低于12 8 0 6 0 6 时 26QL 1通过程序系统使润滑油加热器23QT 1 2投入来加热润滑油 同时启动辅助润滑油泵88QA 让润滑油在循环过程中升温以降低润滑油的粘度 当润滑油温度高于12 8 0 6 0 6 时 26QL 1通过程序系统使润滑油加热器23QT 1 2退出 2010 04 29 39 燃气轮机润滑油系统 主润滑油箱上的两只液位开关 两只温度开关和两个浸入式加热器的功能 4 26QN 1 润滑油箱温度正常温度开关 当主润滑油箱中的润滑油温度高于10 0 0 28 0 28 时 26QN 1闭合 把润滑油粘度符合机组启动要求这一信号送给程序控制系统 允许机组进入启动状态 而当主润滑油箱中的润滑油温度低于10 0 0 28 0 28 时 26QN 1送给程序控制系统的信号将禁止机组进入启动状态 2010 04 29 40 燃气轮机润滑油系统 辅助润滑油泵与事故润滑油泵的运行与试验问题 1 辅助润滑油泵的运行 在机组的启动与停机过程中 由于被辅助齿轮箱驱动的主润滑油泵的转速低 不能提供充足的润滑油 辅助润滑油泵承担在启动与停机过程中向机组供给润滑油的任务 2010 04 29 41 燃气轮机润滑油系统 辅助润滑油泵与事故润滑油泵的运行与试验问题 启动时 按下控制盘上的 START 膜片开关 辅助润滑油泵自动启动 当机组达到额定转速的95 时 由程序系统停止辅助润滑油泵的工作 改由主润滑油泵向机组提供润滑油 在停机过程中 当机组转速下降到额定转速的75 90 范围时辅助润滑油泵自动启动 直到机组停止转动并经一段冷却盘车后 第二次按下控制盘上的 STOP 膜片开关时 辅助润滑油泵才停止转动 2010 04 29 42 燃气轮机润滑油系统 辅助润滑油泵与事故润滑油泵的运行与试验问题 此外 当主润滑油箱的加热器投入时 辅助润滑油泵也自动启动 使润滑油在循环中均匀加热 当润滑油的温度与粘度满足启动要求后 辅助润滑油泵自动停止运行 2010 04 29 43 燃气轮机润滑油系统 辅助润滑油泵与事故润滑油泵的运行与试验问题 2 辅助润滑油泵试验 图10 14上压力开关63QA 1的旁边有一只试验阀 它用来检验辅助油泵自动投入的能力 当逐渐开大这只试验阀时 冷油器上游的润滑油压力下降 当压力降至4 9 0 07 0 07 kg cm2时 63QA 1应该打开 辅助润滑油泵应该投入 报警器应该发出报警信号 辅助润滑油泵运行 试验阀关闭后 在马达控制中心手动停辅助润滑油泵 试验结束后 报警器应该复归 2010 04 29 44 燃气轮机润滑油系统 辅助润滑油泵与事故润滑油泵的运行与试验问题 3 事故油泵的运行 如果在启动或停机的过程中发生失去交流电源的情况 则由直流马达88QE驱动的事故油泵向机组提供润滑油 事故油泵的投入由压力开关63QL控制 如果事故油泵投入 一般情况下在达到机组额定转速的40 时 它应该停止运行 但若这时润滑油系统的油压还没有达到63QL的整定值 事故油泵将继续运行 一般说来 如果辅助润滑油泵不能投入 或是没有交流电源 或是辅助油泵系统故障 时 则不应该启动机组 事故油泵主要用于机组的停机过程中 万一辅助油泵不能投入或不能维持正常润滑油压力的情况 2010 04 29 45 燃气轮机润滑油系统 辅助润滑油泵与事故润滑油泵的运行与试验问题 4 事故油泵试验 在图10 14上 压力开关63QL旁边有一只试验阀 它用来检查63QL的动作情况和事故油泵的投入能力 试验时 将此试验阀逐渐打开 当润滑油压力下降到0 42 0 07 0 07 kg cm2时 63QL应该闭合 事故油泵应该投入 报警器应发出报警信号 事故油泵启动 试验结束后 关上试验阀 润滑油压力恢复正常后 事故油泵停止运转 63QA 2近旁的一只试验阀是用来进行压力开关63QA 2的检查与校核试验用的 试验结束后 报警器应该复归 2010 04 29 46 燃气轮机润滑油系统 10 本系统注意的问题 1 机组起停过程 由于主油泵压力低才由辅助油泵供油 由于冷油器压力低到 4 9 0 77kg cm2时 程控系统启动辅助油泵供系统用油 2 事故油泵在母管油压下降至 0 42 0 07kg cm2时 由程控系统启动 3 辅助泵起动后 操作人员立即排查原因 泵参数正常时 由程控发出开 关指令 由 PLC 执行停泵动作 4 在各泵的出口管路上 装有逆止阀 防倒流 2010 04 29 47 燃气轮机润滑油系统 对机组的润滑油系统说明 分轴或多轴联合循环燃气轮机组 其润滑油系统与单轴时不同 分轴机组往往是燃气轮机与汽轮机的润滑油系统分开 各有自己的润滑油系统 因此 分轴燃气轮机的控制系统有与单轴机组也不同 2010 04 29 48 燃气轮机润滑油系统 2010 04 29 49 燃气轮机润滑油系统 润滑油系统思考题