大机润滑油系统

汽轮机润滑油系统使用说明书

1.概述

汽轮机润滑油系统采用主油泵—油涡轮供油方式。主油泵有汽轮机主轴直接驱动，其出口压力油驱动油涡轮投入工作。润滑油系统主要用于向汽轮发电机组各轴承提供润滑油；向发电机氢密封提供密封用油以及向顶轴装置油泵提供充足油源。系统工质为ISO—VG32汽轮机油。

2．系统的构成

本系统主要有主油泵(MOP)、油涡轮(BOP)、集装油箱、事故油泵(EOP)、启动油泵(MSP)、辅助油泵(TOP)、冷油器、切换阀、油烟分离器、顶轴装置、油氢分离器、低润滑油压遮断器、单双舌止逆阀、套装油管路、油位指示器及连接管道，监视仪表等设备构成。

3．系统主要设备简介

3.1 主油泵

主油泵为单级双吸离心式油泵，安装于前轴承箱内，直接与汽轮机主轴连接，由汽轮机转子直接驱动。

3.2 集装油箱

油箱采用集装方式，将由系统中的大量设备如油涡轮(BOP)、事故油泵(EOP)、启动油泵(MSP)、辅助油泵(TOP)、切换阀、油烟分离器、单双舌止逆阀、油位指示器、电加热器等集中在一起，布置在油箱内方便运行、监视，简化电站布置，便于防火。正常运行油箱容量34.9立方米。

3.3 冷油器

油系统中设有两台冷油器，为不锈钢板式换热器。一台运行，一台备用。它以闭式冷却水作为冷却介质，带走因轴承摩擦产生的热量，保证进入轴承的油温为40—45℃。特性数据（以实际设备铭牌为准）：

冷却面积330m2冷却油量295m3/h 冷却水量500 m3/h

进口油温65℃出口油温5℃冷却水温38℃

3.4 油烟分离器

系统中设有一台油烟分离器，安装在集装油箱盖上，该装置使汽轮机的回油系统及各轴承箱回油腔室内形成微负压，以保证回油畅通，并对系统中产生的油烟混合物进行分离，将烟气排出，将油滴送回油箱，减少对环境的污染，保证油系统安全、可靠；同时为了防止各轴承箱腔室内负压过高、汽轮机轴封漏气窜入轴承箱内造成油中进水，在油烟分离器上设计了一套风门，用以控制排烟量使轴承等腔内维持在微负压。

3.5 切换阀

切换阀为锥面密封结构，安装于集装油箱之内，可是两台冷油器相互切换。特性参数：

公称直径φ250mm 公称压力 0.5Mpa

最大工作温度≤80℃

3.6 电加热器

在集装油箱中安装了6个电加热器，总功率60kW，电压AC220V。若机组启动前油温低于20℃，则开启电加热器，待油温升至35℃时，则关闭电加热器。电加热器有热电偶控制表面温度，当表面温度高于150℃时应停止加热，温度降至100℃继续加热。

3.7 顶轴装置

本装置主要用于在机组启动、停机、盘车过程中，向机组各轴承提供高压油，强制顶起各轴承轴颈，使之与轴承间形成静压油膜，消除轴颈与轴承的干摩擦。

3.8 油涡轮

该设备以主油泵出口油为动力油驱动升压泵向主油泵供油，动力油做功压力降低后向轴承等设备提供润滑油。调节油涡轮的节流阀、旁通阀和溢流阀，使主油泵吸油压力在0.098 ~0.147MPa之间，保证轴承进油管处的压力在0.137 ~0.176MPa之间。

3.9 辅助油泵(TOP)

该油泵在汽轮机组启动、停机及事故工况时向系统提供润滑油，其主要参数为：

设计扬程 35.8m 额定流量 4685 L/min

电机功率 55KW 额定电压 AC380V

3.10 事故油泵(EOP)

该油泵在辅助油泵无法满足系统需要或交流电失去的情况下使用，提供保证机组顺利停机所需的润滑油。其主要参数为：

设计扬程 31.4m 额定流量3820 L/min

电机功率 40KW 额定电压 DC220V

3.11 启动油泵(MSP)

该油泵用于机组启动与停机过程中或在甩负荷时，向主油泵供油。其主要参数为：

设计扬程 22.4m 额定流量 6300 L/min

电机功率 45KW 额定电压 AC380V

4．供油系统的运行

4.1 启动运行工况

系统在启动前，应当确认系统中油质满足启动运行清洁度要求，油箱油位在最高油位。当油箱内油温低于20℃时，关闭冷油器的冷却水，加热油温到35℃，启动辅助油泵，开启排烟风机，强制润滑油系统经行循环，待油温达到38℃后，开启冷油器冷却水阀，冷油器投入运行，启动顶轴装置油泵，将各轴承的轴颈顶起高度调整到设计要求，轴承润滑油压在0.105MPa以上(前轴承相处)，即可投入盘车装置，机组由系统具备启动条件，启机时启动启动油泵，当机组转速达到2000r/min时，可切除顶轴装置。电厂可根据运行经验修订切除顶轴装置的转速。在机组升速期间，启动油泵、辅助油泵应正常工作，向机组提供润滑油。机组达到3000r/min定速各油压稳定正常后按以下步骤停运启动油泵、辅助油泵：1）检查主油箱油位，确保主油箱油位在最高油位和最低油位之间（正常油位）。若油位低于最低油位，必须补油，使主油箱油位位于最高油位和最低油位之间。

2）确保润滑油压低保护处于联锁状态。

3）在满足以下两条件下，先停启动油泵，在启动油泵停止且各油压正常稳定后再停辅助油泵。

首次启动或润滑油压、主油泵供油压力达不到要求时，需调整油涡轮的节流阀、旁通阀和溢流阀，使其达到系统要求。

4.2 正常运行工况

当机组正常运行时，系统中所有高压油均由位于前轴承箱内的主油泵提供。

主油泵出来的高压油作为油涡轮的动力油源。油涡轮吸油取自油箱，油涡轮为主油泵提供油源，并且向机组各轴承及盘车装置和密封油系统供油，作润滑、冷却密封用。在机组正常运行时，需根据润滑油母管的油温，调整冷油器的水量，控制轴承进油温度在规定值内。机组甩负荷前，启动辅助油泵和启动油泵，以备使用。

4.3 停机工况

当机组正常和事故（打闸或停机）停机时，需在汽轮机转速下降到2850r/min 之前，启动辅助油泵、启动油泵，当汽轮机转速下降到2000r/min时启动顶轴装置。如辅助油泵一旦失效，应联动事故油泵保证安全停机。机组盘车期间，停盘车后方能停顶轴装置和辅助油泵。

5．回油系统介绍

本系统有两根回油母管，前轴承箱润滑油回油、后轴承箱润滑油回油各经一根回油母管回到油箱污油区。顶轴装置的泄油回到油箱。回油管道的安装应朝油箱方向有一个逐步下降的斜度，使管内回油呈半充满状态，以利于各轴承箱的油烟通过油面上的空间流到油箱，再经过排烟装置分离后，由风机排入大气。

发电机轴承回油，必须经过油氢分离后，才能接入回油管，否则会危及机组安全。

回油流回油箱污油区后，经过滤网过滤后，进入净油区。在净油区设有超声波油位指示器，以观察油箱油位的变化。如果油位在没有泄露的情况下下降到最低油位，表明滤网不畅通，应立即清洗滤网。

6．系统维护使用说明

6.1 机组正常运行时，如果主油泵出口油压低于1.205MPa，应启动辅助油泵，查明原因做好停机准备。当主油泵入口油压低于0.07MPa，应启动启动油泵。6.2 辅助油泵、事故油泵与润滑油母管压力信号之间，应有连锁保护。汽轮机正常运行时，轴承进油母管的压力为0.137—0.176MPa。当润滑油母管压力下降至0.115MPa或主油泵出口油压低于1.25MPa时，报警并启动辅助油泵，同时检查系统油压降低的原因。如果辅助油泵启动后，油压继续下降，当润滑油压降至0.105MPa时，应启动事故油泵，当油压继续下降至0.07MPa时，立即打闸停机。以上压力值为运行平台母管油压表压，如果压力测量位置不同应考虑相应的压差。每半月必须做一次低油压联锁保护试验。

6.3 润滑油温

本系统采用ISO—VG32汽轮机油，机组轴承要求其进油温度为40—45℃，轴承回油温度正常应小于65℃。正常运行时应根据润滑油母管油温调整冷油器冷却水量，保证轴承进油温度。

6.4 油箱油位

投运前需按图纸油位要求将最高油位与最低油位的中间位置定为0位，作为油位指示器的正常油位。

正常运行时油箱的最高油位 + 100mm

最低油位﹣100mm

停机油位﹣150mm

最大运行容积 37.45m3

正常运行容积 34.9m2

停机时油箱油位高于最高油位属于正常情况。但在机组运行时，油箱油位应在最高油位和最低油位之间。

油箱油泵启动前，油箱油位最高可灌至溢油口下沿；启泵后，油箱油位下降，但油位必须保证在高、低油位之间；若油箱油位低于最低油位，必须补油，以保证油箱油位位于高、低油位之间；停机前必须将这部分补油抽出，以免溢油。

在停机状态下主油箱油位的高低取决于系统运行的油量，停机状态时，这些油大都回到主油箱。通过观察安装于主油箱的油位计来检查油面。

6.5 油涡轮的设定和调整

随着汽轮机转速上升至额定转速，在整个油系统的油压也随之改变，具体过程如下：

6.5.1 运行油压将是辅助油泵的排出口油压，直到主油泵开始供油，油压上升。该油压由油泵特性决定，不能做调整。

6.5.2 轴承主管道油压（停机状态），在前轴承处应在98KPa(表压)以上。随着汽轮机转速的上升，主油泵开始产生油流，该轴承主管道油压开始将逐渐增高。6.5.3 主油泵入口油压（停机状态）在汽轮机前轴承箱应近似为98KPa(表压) ，随着汽轮机转速的上升，主油泵开始产生油流，供油泵将与主油泵相匹配，这就会造成其输出油压低。这种降低将持续到.升压泵开始和供油泵共同供油，并最终由升压泵取代。

6.5.4 油泵系统的动作应在整个汽轮机主轴转速上升到额定转速的过程中受到监控，直到系统的最终完成。监控方法就是通过观察汽轮机前轴承箱处的3只压力表来进行。

6.5.4.1 油涡轮喷嘴节流阀可以直接增大和减小主油泵抽吸压力，并在一个较小的范围内相应增大和减小轴承主管道油压，例如：如果油涡轮喷嘴节流阀打开使主油泵的抽吸压力增加，将会有更多的油从增压涡轮进入轴承润滑油主管道，在一定程度上增大轴承主管道压力。

6.5.4.2旁通阀可以直接增大和减小轴承主管道油压并在一个较小程度上增大或减少主油泵抽吸压力，这就是说，如果旁通阀打开使轴承主管道油压上升，这代表增压透平原件背压的上升，从而使增压透平减慢，使主油泵吸入口油压微低。

6.5.4.3轴承润滑油主管道溢油阀上有一套弹簧调整器，以设置足够大的排放流量，当溢流阀后无阻力时溢油阀管道排放25%—50%的满流量，此流量值即为溢流阀的最大排放量，溢流阀打开使排放量增加时轴承主管道油压在一定程度上下降，反之，轴承主管道油压的改变也会在某种程度上改变溢流阀的排放量。

虽然溢流阀的调整会影响轴承润滑主管道油压，但主要目的不是调整油压。一旦在额定转速下运行阀设定最终完成后，它就会自动补偿轴承主管道油压的变化。

6.5.5 油涡轮初始设定步骤

6.5.5.1 当汽轮机在初始盘车时，运行油压尚未建立，节流阀和轴承主管道溢流阀在初始启动前不能预先设定。作为初步调整，节流阀应全部打开，轴承主管道溢流阀节流到观测不到油流。这可保证流向轴承主管道的油流在汽轮机升速时不受限制。在启动前，辅助油泵和供油泵应处于运行状态。轴承主管道压力和主油泵供油压力均应大于98KPa。

6.5.5.2 随着汽轮机转速的上升，因主油泵排除压力的上升，轴承主管道油压也将上升，大约在额定转速的72%时，前轴承箱轴承主管道油压为137—147KPa(表压)，否则，按要求调整旁通阀。

6.5.5.3当主轴转速达到额定转速的75%时，如果各升压泵阀门设定不合适，轴承保护逻辑电路将机组脱口，主轴转速应再次到72%额定转速，同时增加旁通阀的

开度调整直到前轴承箱处轴承主管道油压为137—147KPa(表压)，这样就可以防止机组在额定转速75%时脱口。

6.5.5.4 当主轴转速达到额定转速的85%时，辅助油泵排油口油压表和轴承主管道油压表应标明轴承主管道油压表度数增加，并达到或超过辅助油泵排油口油压表读数。额定转速95%时，两油压表读数的比较，应表明轴承主管道油压表读数应高些。如果不是这样，应打开旁通节流阀经行调整至两油压表的读数比较满足上述条件。

6.5.5.5 当主轴转速达到额定转速的85%时，观察供油泵排出口油压表和升压油泵排出口油压表应表明升压泵排出口油压表读数增加并达到或超过供油泵排出口油压表读数。在95%额定转速时两油压表读数的比较应为升压泵排出口油压表读数应高些，如果不是这样，应打开油涡轮喷嘴节流阀经行调整至两油压表的读数比较满足上述条件。

6.5.5.6 汽轮机达到额定转速时做最终压力设定

汽轮机前轴承箱的正常值

a)主油泵抽吸压力 98—147KPa(表压)

b)轴承主管道油压 176KPa(表压)

c)主油泵出口油压 1372KPa(表压)

6.5.5.7 关掉供油泵，将控制开关置于“AUTO”（自动）位置，检查油压。关掉辅助油泵，将控制开关置于“AUTO”（自动）位置，检查油压并对各节流阀或溢流阀作最后调整，各最后油压都应保持满意的“停顿”读数，不需做重新调整。

6.5.5.8 将各节流阀和轴承主管道溢流阀的最终设定锁紧。

6.6 润滑油及油质

6.6.1 油净化器供给所需油

在停机状态下主油箱的油面处于高油位，始终应比运行状态高，这取决于油泵系统运行时从有想到给油管道循环的油量，停机状态时这些油大都要回到主油箱。通过观察安装于主油箱的油位计来检查油面，汽轮机运行时必须使油位保持或高于该油位计显示的最低油位。

油位计设置三个开关，一个当油箱油位低于正常值时动作—即低油位，一个是当油箱油位高于最高值时动作，另一个是当油箱油位低于正常允许极限时，发讯停机。

6.6.2 保养和操作建议

在轴承供油主管道的支管处，设置一粗滤网以及在主轴承前设置一节流孔板，这些滤网只在油冲洗前使用，正常运行时取下滤网，保留其骨架和节流孔板。

从各轴承排除油的一部分流过排油观察箱，通过观察箱可以观察排油情况并通过安装在观察箱内的温度计测的排油温度。

轴承的发热通过观察箱测得的温度来表示，应在汽轮机运行过程中一定时间间隔内进行观察。合理的运行温度在油入口处为40—45℃时，且在各轴承温升不超过20℃，轴承进油节流板调节轴承油流以保证上述温度界限。

6.6.3油系统的保养

油的成功使用只有通过不断的保养，观察和处理来达到，如果能得到良好的过滤和保养，油就能可以反复使用达到许多个月，这还取决于油的初始质量、处理设备和过滤器以及油处理设备每天的运行时间。

下列规范应严格遵守

a)油箱内有大量的品质良好、清洁的油。

b)保持足量的供油储备以备急用，需要是弥补不足。

c)不可将油、水相混。如果水产生集结，可用分离器去除。

d)检查仪表盘上各压力表记录良好，压力表旋塞应足够节流以减少指针震动和

对个压力表内部机械的损耗。

e)如果在正常运行时油温发生稳定增加，这可能说明冷油器脏了或者油已发生

了“老化”这时应该：转换冷油器“运行”或“备用”条件下，给系统重新加入新油或通过有过滤系统来净化油使其能再用。

f)定期测试冷油器的漏水情况。

g)保持各油泵、冷却器和其它装置处于一种良好的运行状态。

h)沙粒和其它固态物质在油中起磨损作用，降低轴承寿命。

i)不得使用废棉纱头或其它棉织物擦拭浸油的内表面。

j)不得用汽油作为清洁液，可采用煤油和是有酒精。

k)为防止可能的爆炸，当油是热的以及气化时应使所有的火源远离各油箱敞口。l)每半月清洗一次超声波液位计的探头。

7．油系统的要求

7.1 油系统的安装要求必须符合DL5011-92《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机组篇）5.6条和制造厂《油系统安装技术条件》。

7.2油系统的油循环冲洗要求必须符合DL5011-92《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机组篇）9.6条和制造厂《油系统的冲洗技术条件》。

7.3 汽轮机用油主要性能指标

7.3.1 汽轮机油的质量要求如下：

a) 优异的抗抗氧化安定性及热稳定性

b) 优良的粘湿性和适当的粘度

c) 优良的低温操作性能

d) 优良的抗乳化性能

e) 优良的抗泡沫性能

f) 优良的防锈性和防腐性

g) 优良的空气释放性