任務五 汽輪機潤滑及頂軸油系統運行

一、汽輪機潤滑及頂軸油系統概述

汽輪機調節和保護系統的執行機構以及汽輪機的潤滑系統等都是以油為工作介質的，因此，汽輪機的調節系統、保護系統、潤滑系統和供油系統密不可分，成為保證汽輪發電機組正常安全穩定運行非常重要的部分。供油系統的主要作用為：供給調節和保護系統的用油；供給潤滑系統用油；向發動機氫密封油系統提供密封油；供給盤車裝置和頂軸裝置用油。

汽輪發電機組的供油系統有采用汽輪機油作為潤滑油和氫密封油，采用抗燃油作為調節用油的系統，也有所有用油都采用汽輪機油的系統。前者的汽輪機油和抗燃油是兩個完全獨立的油系統，而后者的油系統為一個。600MW汽輪發電機組采用前者。系統如圖2-14所示。系統主要由潤滑油主油箱、主油泵、交流電動油泵、密封油備用泵、直流事故油泵、注油器、冷油器、頂軸裝置、油煙分離裝置和油凈化裝置等組成。

圖2-14 汽輪機主機潤滑油系統

在正常運行時，潤滑油系統的全部需油由主油泵和注油器提供，主油泵的出口壓力油先進入潤滑主油箱，然后經油箱內油管路分為兩路：一路向汽輪機機械式超速危急遮斷裝置供油，以及作為發電機高壓備用密封油；另一路作為注油器的射流動力油。注油器的出油分為三路：

（1）主油泵進口油。

（2）經冷油器送至各徑向軸承、推力軸承以及盤車裝置的冷卻潤滑油。（3）發電機低壓備用氫密封油。

潤滑油系統中有兩臺冷油器。正常運行時，一臺冷油器工作，一臺備用，可以輪換進行清洗和維護。兩臺冷油器間裝有三通轉換閥，可以在運行中進行冷油器的切換，備用冷油器在切換前必須充滿油，以防止在切換后的瞬間造成軸承斷油而引起事故。如需要，兩臺冷油器可并聯使用。潤滑油經過軸承和盤車裝置后，溫度要升高，油溫的高低不但反映了軸承的工作情況，并且影響著機組的安全運行，因此必須將軸承回油溫度限制在一個允許的范圍內。一般要求所有軸承回油溫度不高于70℃，相應的冷油器的出口溫度應在43～49℃之間，為了達到這一要求，需要對冷油器的冷卻水量進行調節。

機組運行對油質的要求很高，因而專門配置了一套油凈化裝置。當潤滑油系統運行時（包括盤車裝置在運行時），油凈化裝置同時投入工作，以不斷清除油中的雜質和水分。油凈化后，其中水分應少于0.05%。

在啟動和停機過程中，當主軸轉速小于 2700～2800r/min 時，主油泵不能提供足夠的油壓和油量，故注油器也達不到正常出力，此時啟動交流電動輔助油泵，以滿足系統供油需要。輔助油泵有軸承潤滑油泵和氫密封備用油泵，軸承潤滑油泵提供低壓備用氫密封油和軸承潤滑油的全部油量，密封油備用泵提供高壓氫密封備用油和危機遮斷裝置的全部需油量。供油系統中還設有直流事故備用油泵，在交流電源或者交流電動油泵發生故障時，它是保證汽輪發電機組軸承潤滑油和氫密封油供應的最后保障。

在機組投入盤車時，盤車裝置用油由電動軸承潤滑油泵提供。軸承潤滑油泵出油分為兩路：一路進入盤車裝置集油堰，為盤車齒輪提供油；另一路經電磁閥后由裝在油管上的噴嘴連續地向傳動齒輪噴油。噴油管上的電磁閥受汽輪機轉速監控裝置控制，當汽輪機轉速在200r/min以下時，電磁閥開啟，潤滑油由噴嘴噴出。在電磁閥后裝有油壓繼電器，該繼電器有兩組觸點：一組與盤車電動機串接；另一組與頂軸泵串接。油壓繼電器觸點的整定斷路壓力為 0.0276～0.0345MPa，即在油壓低于該值時將切斷盤車電動機線路，從而防止汽輪發電機組在沒有軸承潤滑油時投入盤車。當汽輪機轉速在200r/min以上時，電磁閥關閉，切斷對噴油管的供油，電磁閥后油壓失去，繼電器斷路，盤車電動機電源被斷開，盤車退出。可通過裝在繼電器油管路中的手動節流閥產生的局部壓力降來調整和試驗繼電器的動作油壓。為保證盤車用油，機組都裝有零轉速監控裝置并與油系統聯動。

600MW機組的兩個低壓轉子軸承（3～6號）和發動機前后軸承（7號、8號）處，設有頂軸裝置。機組設置兩臺頂軸油泵，在汽輪機啟、停時投入，將高壓油送進3～8號軸承，以減輕轉子對軸瓦面的正壓力，減少啟停時的摩擦阻力矩，防止軸頸與軸瓦干摩擦。

主油箱上設置兩臺排煙風機：一臺運行；一臺備用。二、汽輪機潤滑及頂軸油系統投入

就地檢查潤滑油系統各手動閥門位置正確；在就地潤滑油凈油系統向潤滑油主油箱進行補油，開啟凈油箱相關閥門，將油補至主油箱，直到主油箱油位正常，如圖 2-14 和圖2-15所示。

圖2-15 汽輪機油凈化系統

DCS上啟動一臺排煙風機運行，將另一臺排煙風機投入聯鎖備用。啟動交流潤滑油泵，檢查潤滑油系統運行正常后，投入潤滑油冷油器，投入潤滑油溫度自動，投入直流油泵聯鎖，檢查潤滑油壓力正常。

確認頂軸油系統閥門已檢查處于正常開啟位置，啟動一臺頂軸油泵運行，檢查出口壓力正常，另一臺頂軸油泵備用，如圖2-16所示。

當發電機密封油系統、氫氣系統、內冷水系統投入正常后，可啟動盤車裝置運行。

盤車在就地啟動，把控制按鈕打到“就地”位，按“就地啟動”，“手動”“運行”“嚙合”燈亮，檢查盤車轉速2.8r/min，盤車電流正常15A左右，大軸偏心率不大于0.075 mm，如圖2-17所示，且DCS上顯示盤車已嚙合，電流正常，如圖2-16所示。

圖2-16 汽輪機主機潤滑油系統

圖2-17 汽輪機盤車就地控制裝置

汽輪機發電機組停機過程中，當機組轉速下降到600r/min左右時，檢查頂軸油泵應自啟動或手動啟動。轉速至零，檢查盤車裝置嚙合后自投，或手動投入，記錄轉子惰走時間、轉子偏心度、盤車電流。

三、汽輪機潤滑及頂軸油系統運行

機組正常運行時，交、直流潤滑油泵，氫密封油泵，頂軸油泵，盤車裝置應投入聯鎖在自動啟動位置；定期進行潤滑油的油質化驗，定期投入油凈化裝置運行。保持一臺排油煙風機運行，以保證潤滑油箱在微負壓狀態。

機組正常運行時，主機各軸承進油管的油壓為0.1～0.12MPa；冷油器出口油溫保持（40±5）℃；軸承回油的正常溫度應小于65℃；潤滑油箱正常油位維持在1000 mm左右，過低時應立即補油至正常油位。

頂軸油系統運行時，各軸承頂軸油壓在8.0～15MPa范圍內。四、汽輪機潤滑及頂軸油系統停運

確認盤車裝置已經停止運行，解除頂軸油泵聯鎖，停運頂軸油泵。

在機組啟動過程中，機組轉速超過 20r/min 時，盤車裝置嚙合齒輪應自動脫扣，盤車裝置電機自停；機組轉速達到600r/min時，頂軸油泵自啟動，或解除頂軸油泵聯鎖，停運頂軸油泵；當機組轉速穩定 3000r/min 額定轉速，且各油壓正常穩定后，投入交流潤滑油泵低油壓聯鎖，停運交流潤滑油泵，停密封油備用泵。

交流潤滑油泵的停運：確認主機盤車裝置、頂軸油泵及發電機密封油系統均已停止運行。機組停機時，高壓缸調節級金屬溫度低于 150℃，并且各軸承金屬溫度均在正常范圍

內，方可停止交流潤滑油泵運行；解除交、直流潤滑油泵低油壓聯鎖，停運交流潤滑油泵；解除排油煙風機聯鎖，停止排煙風機運行。

五、小機潤滑油系統的操作

主機給水泵汽輪機有獨立的潤滑油系統。機組設置兩臺給水泵汽輪機，故有兩套相同的小機潤滑油系統。

主機啟動過程中，一般主機潤滑油系統啟動完畢后，就可以啟動小機潤滑油系統。就地檢查1號（A）和2號（B）小機潤滑油系統就地門開啟正確；小機潤滑油冷卻器一組投入，一組備用；DCS上啟動小機排油煙風機；再開啟一臺交流潤滑油泵和頂軸油泵，潤滑油壓在0.1MPa左右，另一臺交流潤滑油泵投備用。

潤滑油系統正常后在 DCS 上開啟小機盤車進油電磁閥，投入小機盤車，轉速為400r/min。小機潤滑油溫控制要求與主機一致，由潤滑油冷卻器出水電磁閥調整，如圖2-18和圖2-19所示。

圖2-18 給水泵汽機A潤滑油系統

圖2-19 小機潤滑油系統