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1、东方汽轮机厂汽轮机油系统新技术介绍,东方汽轮机厂产品开发处轴承油系统室1999年7月,通 力 合 作,各位领导、各位专家，各位来宾：您们好！在此借用各位一点时间，介绍改革开放以来，我厂与西屋公司、日立公司、GE公司等合作并广泛吸收国际先进技术，用于我厂汽轮机油系统设计中。下面以题为东方汽轮机厂汽轮机油系统新技术介绍作介绍。,概 述,电站汽轮发电机组油系统属汽轮机辅助系统，也是电站主要辅助系统之一，主要用于向汽轮发电机组各轴承提供润滑油，向盘车装置提供润滑油，向汽轮发电机组转子联轴器提供冷却油；向调节、保安系统提供压力油和保安油；向发电机氢密封空侧提供密封用油以及为主轴顶轴装置提供充足的油源，担
2、负了机组的启动、停机过程中盘车暖机和均匀降温时转子的顶起需要，并同时具有油品的净化与储存功能；汽轮发电机组油系统主要由润滑油系统、顶轴系统及油处理系统三个系统组成。,油 系 统 图,润滑油系统主要设备,主油箱主油泵射油器高压启动辅助油泵交流润滑辅助油泵直流事故油泵冷油器排烟装置套装油管路,油系统新技术介绍,可倾瓦及新乌金集装油箱套装油管路切换阀套装油管路翅片管是冷油器油温控制防腐技术,可倾瓦及新轴承合金,可倾瓦轴承具有很强的抗失稳能力，若不计瓦块的惯性，支点的磨擦阻力，油膜对瓦块的剪切阻力等，则每瓦块作用在轴颈上的油膜力总是通过瓦块支点与轴颈中心，从而消除了导致轴颈涡动的力源，可防止“蒸汽振荡
3、”及“油膜振荡”的发生，它还具有功耗小，推迟润滑油从层流向紊流转化的特点，使得轴承具有相对较低的乌金温度和润滑油温升，对机组安全运行十分有利。此外，轴承合金采用了我厂研制的新型材料，具有很好的耐高温性能，使得支持轴承的报警瓦温提高到105，停机温度达到115。,我厂的五瓦块非对称性布置可倾瓦轴承具有以下特点,抗振动能力强，稳定性裕度高，特别适合高中压转子的支撑；承载能力高，乌金温度较低，功率损耗小；轴承型式为国内独创，经过周密计算和实物试验，可靠性高；结构简练，并且取消了顶轴油管路，安装及调整方便。,集装油箱（1）,主油箱现一般采用集装油箱，它是由钢板、工字钢等型材焊制而成的矩形（或园柱形）容
4、器，为了承受油箱自重和油箱内油及设备的重量，底部焊有支持板，外侧面和外端面焊有加强肋板，盖板上焊有工字钢以加强钢性，在油箱内部污油区与净油区间装有两只筒形滤网，避免杂质进入油箱净油区，污染油质。油箱盖板上装有一台高压启动油泵,一台交流润滑油泵，一台直流事故油泵，两台排烟装置，浸入式液位指示器，电加热器，此外套装油管路连接口也设置在油箱顶盖上。,集装油箱（2）,在油箱内部装有供油射油器和供润滑油射油器、溢油阀、管路上的单、双舌逆止阀以及内部管道。在油箱侧部及端部开设了连接其他油系统设备的各种接口及事故排污口,油箱溢油口,冲洗装置接口等。它特点是：结构紧凑、布置方便、防漏性强、系统布置简单。,集装
5、油箱的特点,使油系统布置紧凑，减少管路接头减少漏油的机率，布置方便，系统维修方便，防火性强。,多孔射油器,射油器由供油射油器（1号）、供润滑油射油器（2号）组成。射油器喷嘴均为多孔喷嘴，在射油器吸入室内设置有止逆板，对吸入油流起止逆作用。,多孔射油器的特点,多孔射油器与单孔射油器相比，在相同面积比、相同喉部尺寸情况下，效率提高5%左右，临界流量裕度也大，因此多孔射油器噪音小，安全性更高。,翅片管式冷油器,采用翅化率为3左右的低翅片螺纹冷却管，增强油侧的换热能力，使换热面积增大，冷油器体积缩小，便于冷油器检修,切换阀,对用2X100%冷油器的系统，采用切换阀能提高系统的安全。切换阀的原理：用一手
6、柄同时对冷油器进出口进行不断油地进行冷油器切换。,切换阀特点,在进行冷油器切换时做到安全、可靠，避免误操作引起断油造成事故。,排烟装置,采用直连式立式风机（电机轴直接套上风机叶轮），风机前安装了填充式高效油烟分离器，采用了空气净化材料，粒径为3m以上颗粒拦截率达96%，充分烟气与油粒和固体颗粒分离，防止风机积油和漏油，使排出的烟气达到排放标准。,套装油管路,套装油管路是将高压油管路布置在低压回油管内的汽轮机供油、回油的组合式油管路，即是将集装油箱内的润滑油及顶轴装置来的压力油输往汽轮机和发电机各轴承箱，并将其回油送回集装油箱。套装油管路为一根大管内套若干根小管道的结构，小管道输送高压油、润滑油
7、、主油泵吸入油，大、小管道之间的空间则作为回油管道。既能提高电站油系统的防泄漏能力、防火能力,又可简化电站布置,从而提高机组运行的安全可靠性,并促进电站的文明管理。,套装油管主要特点,提高电站油系统的防泄漏能力、防火能力,又可简化电站布置,从而提高机组运行的安全可靠性,并促进电站的文明管理。,油系统部套防腐,在油系统运行时，汽轮机轴承箱、主油箱、套装油管路等，有一部分没有被油侵泡，长年在水蒸气、油烟等腐蚀的环境中工作，轴承箱、主油箱、油管路被腐蚀，为了防止腐蚀，在轴承箱、主油箱、套装油管路内表面涂敷耐油防腐材料。,特点,附着力强、经久耐用、防腐性能高、无毒、表面光洁美观、修补方便。,自动油温控
8、制,由于气温的变化，特别是在一天气温变化很大，引起冷油器的冷却水温度大的变化，一般是人工对冷油器的冷却水量进行调节来控制油温，这种方式工作强度大，油温也难控制；若不进行调节则油温满足不了要求。为了对油温进行自动控制，我们在吸收国外技术的基础上，开发了油温自动控制油温两种方式：,在冷油器进出口油管加装比例调节阀,在冷油器进出口油管加装比例调节阀用供油母管温度作比例调节阀的调节反馈信号，调节冷热油的流量比例，达到供油温度的控制。,在冷油器进出口油管加装比例调节阀特点,把润滑油作为控制对象，快速准确，安全可靠，调节阀动作过程中，供油母管油量不变不会断油，水侧阀门全开不调节，保持冷却水管内较高的流速，
9、延缓管内结垢，调节阀加装手轮，自动调节失灵时可手动调节。,在水侧进水管上加装带手轮的调节阀,在水侧进水管上加装带手轮的调节阀，利用供油母管温度作调节阀的调节反馈信号，调节冷却水量，达到供油温度的控制。,在水侧进水管上加装带手轮的调节阀特点,调节冷却水量，通过冷油器冷却管与热油交换热量，安全可靠，但在气温低，冷却水温低小水量情况下，冷油器冷却管内的水速低，容易造成冷却管结垢，结垢严重时高水温情况下，将会影响换热，油温升高，影响轴承性能。,油处理系统,油处理系统的主要作用是停机时贮存，运行时逐台旁路净化汽轮机主油箱油箱内的透平油，除去油中水份、杂质，提高油质，确保机组安全运行和延长透平油的使用寿命
10、。油处理系统主要由油净化器、净污油箱、管路、管路附件、输油泵、截止阀、安全阀等组成。,油处理系统图,油净化器,油净化器有真空加热式、高速离心式、聚结分离式三类油净化器。,离心式滤油机（1）,我厂与瑞典Alfa Laval公司合作生产了离心式滤油机。该机的分离转速为8600转/分，水分和机械杂质在离心力的作用下，迅速从油中分离出来，使油及时得以净化。同时由于该设备可连续运行，从而还可延缓油的乳化和延长油的使用寿命。,离心式滤油机（2）,离心式滤油机的核心部件离心式分离机由瑞典Alfa Laval公司提供，其余辅件由我厂设计制造并组装成整机，整个装置安装在一台可移动小平板车上。结构紧凑，移动方便。
11、滤油机进出油口由软管与油箱的出油口和进油口联结成独立的旁路循环系统。在滤油机的整个工作过程中，该机不影响机组的正常运行。,离心式滤油机外型图,离心式滤油机系统,离心式滤油机特点,本离心式滤油机可以去除游离状态的水；在紧急状况下，如冷油器漏水，润滑油中水含量高达50%时，滤油机也能去除掉95%的游离状态水；对于机械杂质，一次通过滤油机可去除80%的10微米以上的颗粒。多次循环后能全部去除10微米以上的颗粒，5微米以上的可去除90%，3微米以上的可去除70%；不能除去乳化水、熔融水等比重与油液相同和相近污染物。,真空加热式滤油机,真空加热式是利用道尔顿分压原理，根据汽轮机油和水饱和参数不同，先将油
12、水混合液加热，使油液中所含有的水份在油箱中建立起的高度真空中汽化、分离并排除，固体微粒利用滤芯式滤网进行过滤，根据不同要求配置不同精度滤网。真空加热法出水涉及的几个基本要素是：油液同真空环境接触的面积，接触面积越大，油液中的水份越易挥发；油液同真空环境接触的时间，接触时间越长，油液中水份越易挥发；油层的厚度及其粘度，油层越薄，粘度越低，水份越易挥发。,真空加热式滤油机特点,在水份含量较少时及其有效，可以脱至5ppm，对于变压器油，该脱水方法十分有效；处理能力小，在流量为100L/min时，滤油机的体积就很大；加热抽真空，功率高，能耗大；油液由轻组份、重组份组成，在加热抽真空时，不仅水份蒸发，油
13、液中的轻组份也挥发流失，油液粘度升高，油液的理化性能发生变化；根据滤网的运行及污染情况，清洗或更换滤芯。,聚结分离式滤油机,聚结分离法是应用物理化学的方法，通过过滤材料的亲水性，将油液中的微小水珠聚结，聚结成大的水珠而脱落；油液随后通过分离材料，这种材料具有憎水性，只让油液通过，而不让水份通过。通过这种物理化学方法，将油液中的水份分离出来，固体微粒利用滤芯式滤网进行过滤，根据不同要求配置不同精度滤网。,聚结分离式滤油机特点,可以做到大流量连续处理，处理能力大；脱水效率高，脱水能力强，在油液含水量高时效果尤其显著；不需加热抽真空，不会改变油液理化性能；能耗低；过滤固体颗粒的网式滤网完好，防止污染
14、分离滤网，脱水能力才能保持；根据滤网的运行及污染情况，清洗或更换滤芯。,组合油箱,组合油箱为圆柱形立式油箱。在油箱中间有一隔板将贮油箱分割为净油箱和污油箱两部分。污油箱作为主油箱、小机油箱检修、清洗时的油存贮箱。净油室贮存优质、合格的透平油，可随时向主油箱、小机油箱补油。,顶轴系统,顶轴系统是汽轮发电机组的一个重要系统，它担负了机组的启动、停机过程中盘车暖机和均匀降温时汽轮发电机转子的顶起需要。汽轮发电机组各轴承均设有高压顶轴油囊，顶轴装置所提供的高压油在油囊内形成静压油膜，强行将转子顶起，避免了汽轮机低转速过程中轴颈和轴瓦之间的干摩擦，减少了盘车力矩，对保护机组特别是保护转子和轴承起着重要作
15、用。在运行时顶轴油囊的压力代表该点轴承的油膜压力，是监视轴系标高变化、轴承载荷分配的重要手段。,顶轴系统图,顶轴装置（1）,本装置为集装式顶轴装置DN50的吸油管道，吸油压力0.2MPa。来自润滑油母管的油首先经过反冲洗滤油器，然后经过双筒过滤器进入高压油泵，油泵出口均设一单向阀，以保证未被启动泵不会被反冲。油泵出口设有旁路溢流阀，在实际运行中，,顶轴装置（2）,可调整溢流阀使顶轴油泵出口油压达到需要值，并限制母管油压以防供油系统油压超过最大允许值。为了确保顶轴油的清洁度，各泵出口均设有板式过滤器，其过滤精度为10m。在顶轴装置的前部是仪表盘，在那里可监测各轴承的顶轴油压以及机组正常运行时顶轴
16、油囊处的油膜压力。为控制两台顶轴油泵的运行和切换，在两个板式过滤器后均设有压力继电器，在油泵的进口管路上也设有压力继电器，以保证顶轴装置启动时具备要求的入口油压。,顶轴装置的特点,在顶轴油泵入口管道上，安装了过滤精度为38m的自动反冲洗滤网，过滤精度为10m的双联滤芯式滤网，以保证顶轴油泵的要求；顶轴油泵采用了VICKERS公司生产的PVH型高压定压变量轴向柱塞泵，该泵耐磨性强，寿命长，安全可靠；在顶轴油泵进出口分别安装了压力开关，可实行远传报警，防止顶轴油泵断油和闷泵，造成油泵损坏；溢流阀、单向阀、节流阀等利用插装阀原理组成了阀块，以减少接头，减少可泄漏点，增强了抗漏能力；结构紧凑，安装方便。,谢 谢！非 常 感 谢！,
