3主机润滑油液压油及电液控制系统

3 主机润滑油、液压油及电液控制系统

汽轮发电机组的供油系统采用汽轮机润滑油和调节油分离形式，西门子推荐主机润滑油使用ISO VG 46的透平油，采用FYRQUEL EHC抗燃油作为主机调节用油，有毒性。润滑油系统分润滑油、顶轴油向主机、发电机轴承提供润滑，还和发电机密封油系统相联系。给水泵汽轮机的润滑油系统和主汽轮机的润滑油系统各自设有单独的润滑油系统和油净化装置。系统流程图见图3-1-1。

图3-1-1 主机油系统图

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3.1 主机润滑油系统和顶轴油系统 3.1.1 主机润滑油系统： 3.1.1.1 系统组成和功能：

润滑油部分主要为机组各轴承、主机大轴部分联轴器等提供润滑油，以保证轴颈与轴瓦之间形成良好的油膜，并有足够的油量来冷却。润滑油同时向发电机密封油系统提供补充油。

润滑油部分主要设备包括集装油箱、2×100%主油泵、1台直流事故油泵、2×l00%冷油器等。润滑油系统所有管道和管件采用不锈钢材料，所有的油管道焊缝全部采用氩弧焊。用于油系统的油箱、阀门内壁均不得涂漆，而采取其他防腐措施。油箱模块重量38t，运行重量57t。 3.1.1.2 润滑油系统流程：

汽轮机润滑油系统采用了电动容积式主油泵做为主机运行时的供油装置，正常运行时，主油泵直接从油箱吸油，润滑油经滤油器、冷油器，换热后以一定的油温供给汽轮机各轴承、盘车装置用户。在主油泵故障情况下，由直流事故油泵不经冷油器、滤网直接供给润滑油，作为紧急停机时的润滑油。润滑油系统流程图3-1-2。

图3-1-2 主机润滑油示意图

3.1.1.3设备规范：

名 2.油系统需油量 3.轴承油循环率 4.轴承油压 5.主油箱 型式 容量 尺寸 设计压力 材料 油箱重量 回油流量 6.主油泵 型式 制造厂 容量 出口压力 入口压力 材料 壳体 轴 叶轮 总重 7.继电器控制阀 型式 内径 8.冷油器 型式

称

单 kg

位

数

据

30000 9.7

MPa.g

0.05-0.17

方形 m3 mm×mm×mm MPa.g 32 4900×2900×2300 大气式 碳钢 Kg m3/h 11410 198 见9

kg/h MPa.g MPa.g

kg /

φ mm

板式

107

名 制造厂 数量 冷却面积

称

单

位

数

据

台 m2 ℃ ℃ kg/h kg/h

APV、ALFALAVAL、GEA (国内组装) 2 ≈130 38 50 ≈250000 172000 板片不锈钢:TP304

冷却水入口设计温度 出口油温 冷却水流量 油量 材质 规格 管子数量 设计压力 水侧 油侧 设计温度: 水侧 油侧 长度×宽度×高度 每台总重 9.交流辅助油泵 型式 制造厂 数量 容量 出口压力 转速 材料 外壳

mm 根

板片厚度 0.4

MPa.g MPa.g

1 1

℃ ℃ mm kg

80 90

2200

电动离心泵 涿州水泵厂 台 m3/h MPa.g r/min 2 198 0

.55 2900

碳钢

108

名 轴 叶轮 电动机 型式 容量 电压 转速 总重 10.直流事故油泵 型式 制造厂 数量 容量 出口压力 转速 材料 泵壳 轴 叶轮 电动机 型式 容量 电压 转速 总重

称

单

位

数

据

碳钢 铸钢或同等材料

防爆 kW V r/min kg 90 380 2900 1000

电动离心泵 涿州水泵厂 台 m3/h MPa.g r/min 1 198 0.25 2900

碳钢 碳钢 铸钢或同等材料

直流 kW V r/min kg 30 220(DC) 2900 ~600 /

11.密封油备用油泵 型式

109

名 制造厂 数量 容量 出口压力 转速 材料 壳体 轴 叶轮 电动机 型式 容量 电压 转速 总重

称

单

位

数

据

台 kg/h MPa.g r/min

kW V r/min kg

12.润滑油电加热器 型式 制造厂 数量 负荷 电压 总重 13.主油箱排烟风机 型式 制造厂 数量 容量 台 m3/h 离心式 杭州科星鼓风机有限公司 2 780 浸没式电加热器 上海电热器厂 4 8kW 380VAC 10kg

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名 电动机: 型式 容量 电压 转速 总重 14.输油泵 制造厂 数量 容量 出口压力 转速 材料 壳体 轴 叶轮或齿轮 电动机 型式 容量 电压 转速 重量 15.储存油箱 净侧油箱容积 污侧油箱容积 外形尺寸 重量

称

单

位

数

据

防爆 kW V r/min kg 1.1 380 3000 ~124 /

台 kg/h MPa.g r/min

kW V r/min kg / m3 m3 m×m×m t

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3.1.1.4主要设备

1．主油箱

油箱容量32m3，保证当厂用交流电失电的同时冷油器断冷却水的情况下停机时，仍能保证机组安全惰走，此时，润滑油箱中的油温不超过80℃，并保证安全的循环倍率。主油箱上设置二台全容量抽油烟机和油烟分离器等。当油箱油温低于l0℃，投入电热器加热温度到40℃。在油箱上布置两台交流电动机驱动的单级离心式主油泵，单级离心式直流事故油泵、3台顶轴油泵，主油箱设置事故放油接口。底部还设置放水阀门，能在运行中进行放水和供化学取样。

2．两台100%板式冷油器，每台根据汽轮发电机组在设计冷却水流量和冷却水温(38℃)情况下的最大负荷设计、并考虑l0%的余量。冷油器的设计和管路布置方式允许在一台运行时，另一台停用的冷油器能排放、清洗或调换。冷油器冷却水采用开式循环冷却水，冷却水设计温度为38℃。

3．排油烟系统：主要设备包括两台排烟风机、两台油烟分离器。在排烟装置上设计了一套风门，用以控制排烟量，使轴承箱内的维持微负压。

图3-1-3排油烟系统图

4．汽机润滑油温度调节：采用AMOT牌冷热油混合机械式自动温度调节阀。在闭式水侧还设置了闭式水流量调节阀。

5．直流事故润滑油泵

直流事故润滑油泵出口压力约0.25MPa，用于紧急停机时轴承润滑。在停机过程中，直流事故润滑油泵直接供油到润滑油管保证轴承供油而不经过冷油器、过滤器等设备。 3.1.2 顶轴油系统： 3.1.2.1系统概况：

顶轴油泵在低速阶段，提供高压油在转子和轴承之间形成静压油膜，强行将转子顶起，避免汽轮机低转速过程中轴颈和轴瓦之间的干摩擦，减少盘车力矩，对转子和轴承的保护起着重要作用；在汽轮发电机组停机转速下降过程中，防止低速碾瓦。顶轴油部分主要设备包括3×50%顶轴油泵、双筒高压过滤器。项轴油系统设计成母管制系统。顶轴油泵为3×50%容量高压容积泵，向汽轮机及发电机各轴承供油。布置于油箱上部。如下图：

每一轴承顶轴油管路中配置逆止阀及固定式压力表。顶轴油系统退出运行后，可利用该系统测定各轴承油膜压力，以了解轴承的运行情况。

系统流程：顶轴油泵油源来自油箱，经油泵升压后，油泵出口的油压力为l6MPa，压力油经过高压过滤器进入分流器，节流阀、经单向阀，最后进入各轴承。通过调整节流阀可控制进入各轴承的油量及油压(只在调试时使用)，使轴颈的顶起高度在合理的范围内，泵出口油压由溢流阀调定。顶轴系统还向主机盘车装置的液压马达供油。在机组盘车时或跳闸后都能顺利投入运行。

图3-1-4 顶轴油系统简图

3.1.3 运行和维护 3.1.3.1油系统的起动 1．运行准备

在机组启动前进入轴承的油温必须在35℃以上。启动时间取决于主机油箱内的油的初始温度和油温升温速率。例如主机油箱内的油的初始温度为15℃，油温升温速率是5℃/h，则必须在盘车运行了4个小时以后汽轮机才可以启动。 2．长期停止后油系统的加注和排气

用直流事故润滑油泵为油系统加注和排气，在油系统停止期间，润滑油系统的部件可以通过永久的放气口或类似的出口使油管线充满空气。在主油泵起动后轴承座内的空气压力即刻升高，导致油可能穿出轴承座的油封。为防止轴承座内过压的形成，长期停止后需使用直流事故润滑油泵慢慢地对油系统进行加注和排气。直流事故润滑油泵应通过回路控制来起动，因此同时应检查回路控制。 3．除油雾装置的起动

在主油泵起动前除油雾装置必须投入运行。这可以防止油蒸汽穿出轴承座的油封。

4．润滑油系统的起动

启动一台主油泵起动润滑油系统。在轴系转动期间，主油泵和直流事故润滑油泵的回路控制必须设定在“自动”模式。 5．盘车装置的起动

启动一台项轴油泵后起动盘车装置。如果需要，可以采用手动盘车转动轴系。 3.1.3.2主机润滑油系统运行：

1．在机组运转之前润滑油温应至少35℃。

2．由于直流事故润滑油泵是维持轴承供油的最后的安全机构，在直流事故润滑油泵或供电电源故障的情况下，机组不该启动。

3．在设备运行中出现汽轮发电机组跳闸事故时特别需要注意轴承的润滑油供应，因为润滑油供应的完全失效将导致相当大的间接损失。

4．在所有的主油泵以及直流事故润滑油泵均失效的极端不利的情况下，顶轴油泵必须立即通过手动投入，防止汽轮机滑行过程中没有润滑油从而防止重大损害。

5．运行时油温不得超过70℃。如果达到这个限制值顶轴油泵必须切断，因为高的温度将导致泵的损坏。然而，只有轴系停止时顶轴油泵才可以切断。 6．直流事故润滑油泵的马达设计仅用于危急运行且没有过电流保护，因此在油温过冷的情况下不要启动直流事故润滑油泵。 3.1.2.3润滑油系统停止

当轴承座和转子有代表性的测点温度下降至100℃以下时可以停止盘车运行。盘车装置和油系统按下列步骤停止：

1．盘车装置停止

(1)盘车装置连锁启动使供给液压盘车马达的顶轴油被阻断，轴系在顶轴油状态惰走直至停止。

(2)应避免没有顶轴油时轴系惰走。如果顶轴油系统没有投入而轴系惰走的话，则在惰走过程中和在下一次启动期间必须检测轴承的温度。如果轴承温度高于以前的测定值，必须检查轴承。 2．油系统停止

确认转子停转，主油泵、直流事故润滑油泵和顶轴油泵的回路控制置于“手动”模式停运，主油泵和顶轴油泵运行停止。 3．排油烟风机停运。 3.1.2.4节流阀的调整

在每个轴承进油管线上设置节流阀，用于调整各个轴承的进油量。试验人员可以根据设定流量调整阀门开度，正常运行后不再调整阀门开度。每个阀门附带节流阀芯和临时滤网，在油冲洗时使用临时滤网。

图3-1-5节流阀特性曲线

3.1.4油系统联锁说明 3.1.4.1油系统联锁说明

1．若汽机转速>15 r/min，所有油泵的子回路控制均将在“自动”模式。 2．主机事故润滑油泵控制子回路在汽机转速>9.6r/min时将自动投入自动，且禁止手动撤出。

3．只有在以下情况下强制切为手动：

a) 油系统紧急运行条件动作(按钮动作、火灾保护动作和油箱油位低)； b) 润滑油泵出口母管压力低(<0.5MPa)；

c)润滑油滤网出口母管压力开关(50MAV42CP019)低(<0.25MPa)且润滑油滤网出口母管压力开关(50MAV42CP016) >0.17MPa。

4．盘车子回路投入自动后，当汽机转速不低于l20r/min时，禁止手动撤出。 5．汽机油供应子组：投运由机组控制子组或汽机子组发出指令，停运由机组控制子组发出指令。

6．油泵试验子组投运由汽机子组发出指令，而投运程序完成时发出停运指令，将设备运行方式恢复原状。

7. 油泵试验子组在开机过程盘车时，停机过程投运盘车后各自动执行一次。 3.1.4.2主机盘车联锁

1．盘车电磁阀自动开条件(任一满足) (1)三台顶轴油泵全部停运。

(2)盘车子回路投入，且汽机转速小于120r/min。 2．盘车电磁阀自动关条件(任一满足)

(1)任意二台顶轴油泵并列运行延时30秒，且汽机转速大于120r/min。 (2)任意二台顶轴油泵运行，发电机密封油系统工作不正常，且汽机转速小于9 r/min。

(3)任意二台顶轴油泵运行，润滑油母管压力<0.17MPa。 (4)油系统紧急按钮动作。 (5)主润滑油箱油位低于1350mm。 3.1.4.3交流润滑油泵联锁

1．交流润滑油泵A自启动条件(任一满足)

(1)主润滑油子回路SLC投入情况下，预选A泵为运行泵。 (2)主润滑油子回路SLC投入延时l0秒，且满足下列任一条件： a．润滑油泵出口母管压力<0.5MPa。 b．润滑油滤网出口母管压力<0.25 MPa。 c．交流润滑油泵B跳闸或反馈故障。 2．交流润滑油泵A自动停运条件(任一满足) (1)润滑油系统紧急停按钮动作。 (2)润滑油箱油位低于1350mm。

(3)主润滑油子回路SLC投入，以下条件同时满足延时20秒。 a．润滑油泵出口母管压力>0.5 MPa。 b．润滑油滤网出口母管压力>0.25 MPa c．A、B泵均在运行，且预选B为运行泵。 3.1.4.4直流润滑油泵联锁

1．直流润滑油泵启动后，有运行信号延时l0秒，允许停运

2. 直流润滑油泵控制子回路SLC在汽机转速>12r/min时自动投入自动，且

禁止手动撤出自动

3．在油系统紧急情况下(按钮动作、火灾动作和油箱油位低)，直流润滑油泵控制子回路SLC强制撤为手动。

4．直流润滑油泵自启动条件(任一满足) (1)润滑油系统紧急停按钮动作。 (2)润滑油箱油位低于1350mm。

(3)主润滑油子回路SLC投入延时l0秒，且满足下列任一条件： a．润滑油泵出口母管压力<0.5MPa。 b．润滑油滤网出口母管压力<0.25MPa。 c．交流润滑油泵A跳闸或反馈故障。 d．交流润滑油泵B跳闸或反馈故障。 3.1.4.5主油箱排油烟风机联锁

1．主油箱排油烟风机A自启动条件(任一满足)

(1)主油箱排油烟风机子回路SLC投入延时5秒，预选A为运行风机。 (2)B风机在运行且主油箱压力>-0.5kPa。 (3)B风机跳闸或反馈故障。

2．主油箱排油烟风机A自动停运条件(同时满足后延时30秒) (1)主油箱排油烟风机子回路SLC投入延时5秒。 (2)主油箱压力<-0.5kPa。

(3)A、B均在运行，且预选8为运行风机。 3.1.4.6主油箱电加热器 1．主油箱电加热器自动投运

主油箱电加热器子回路投入，且下列条件任一满足： (1)汽机在跳闸状态下，主油箱加热器温度<20℃。

(2)汽机不在跳闸状态下，交流润滑油泵至少一台运行，且主油箱油温<35℃。 2．主油箱电加热器自动停运

主油箱电加热器子回路投入，且下列条件任一满足： (1)汽机在跳闸状态下，主油箱油温>30℃，延时l0秒。 (2)汽机不在跳闸状态下，主油箱油温>40℃。 (3)主油箱油温高>55℃。 (4)油系统紧急按钮动作。 (5)主润滑油箱油位低低。 3．1．4．7主机润滑油系统紧急运行

目的：主机润滑油系统紧急运行是为了在火灾或有火灾隐患(油系统发生泄漏)时，采取必要的控制措施并使汽机停机。主机润滑油系统紧急运行中切断或减少润滑油的泄漏，并不会使供至轴承的润滑油总量在惰走期内减少。

触发条件：

1．主机车头处“主机润滑油系统危急供油”按钮按下。 2．主油箱油位低到“危急供油动作”值(主油箱油位<1350mm)。 a) 危急供油运行激活后DEH自动执行的操作：

3.2汽机润滑油净化系统 3.2.1系统概况和相关设备

润滑油净化装置对主汽轮机和给水泵汽轮机及汽动给水泵组的润滑油进行在线净化。汉川电厂三期工程选用的是颇尔过滤器(北京)有限公司产品，每台机组主汽轮机配置1台汽轮机润滑油处理装置（HCP200），每台机组2台给水泵汽轮机共配1台润滑油处理装置（HCP100），每台处理装置均可连续运行，油质合格后处于备用状态。润滑油处理装置为聚结分离式。主汽轮机润滑油系统容量：32m3，配套油净化装置容量为：12m3/h；2台给水泵汽轮机润滑油系统容量：每台～9m3，配套油净化装置容量为：6m3/h。 3.2.2 HCP200和HCP100净化机工作原理：

2.2.2.1 过滤原理：

油液流经颇尔具有多项专利技术的高效滤芯，通过滤芯由表及里，沿流动方向逐渐缩小的渐变孔隙结构，分层拦截不同尺寸的污染颗粒，最大限度地提高了滤芯的使用寿命及过滤效率。

3.2.2.2 脱水原理：

油液流经过滤器FL02后，进入聚结罐内的聚结滤芯，由于聚结滤芯材料独特的极性分子的作用，油液中的游离水以及乳化水在通过滤芯后聚结成为较大的水滴。由于重力作用，沉降到聚结罐下部。部份尺寸较小的水珠在惯性作用下随同油液向上直至分离滤芯处。

分离滤芯由特殊的憎水材料制成，当油液通过时，水珠被挡在滤芯的外面，经过相互聚集，尺寸逐渐增大，最后因重力沉降到聚结罐下部的储水罐中排出。而油则进入滤芯并从出液口排出。

3.2.3 净油装置操作说明 3.2.3.1操作屏幕概述 下图为此设备的操作屏幕：

在为用户提供图形显示的同时，此操作屏幕还可以让用户来往于菜单屏和帮助屏之间，对运行设定值和密码等参数进行编辑。

操作屏幕有8个按键，功能如下：

当按下ENTER时，操作屏幕右上角将会出现闪烁光标，此时按↑或↓

时，光标将变

为数字，根据需要一次或多次按下↑或↓后按ENTER，将进入上述所选分菜单。如需回退请按ESC。按PAGE DOWN接下一页。返回上一页请按PAGE UP。 主菜单

设备通电并按下复位按钮，操作屏幕将会出现： · 运行设备

按复位按钮返回主菜单，按前述进入选项（2）测试指示灯，报警指示灯、排 水指示灯同时亮5秒钟为合格。灯的测试必须在设备通电后进行。

·修改系统变量

注意：此功能仅限颇尔公司授权维修人员使用。

修人员可依据现场情况重新设定设备运行状态。操作屏幕显示如下：

如需修改，移光标至相应位置后按复位按钮使光标闪烁，输入新值后按复位按钮。

以上数据为设备出厂设定值，非颇尔公司授权维修人员请勿修改。

H1：报警低水位；H2：激活低水位2；H3：停止放水水位；H4：开始放水水位；H5：报警高水位；TM：报警排水时间。

·显示运行数据

按复位按钮返回主菜单，按前述进入选项（4）显示运行数据，显示当前及历史设备

·测试水位开关

测试水位开关前请关闭MV06，然后打开水位开关SWL01上的放气螺塞。

按复位按钮返回主菜单，按前述进入选项（5）测试水位开关，周期性检查设备关键

·手动放水

在等待维修期间，用户根据需要，可使用手动放水功能作应急处理。 旋转总开关到“1”位打开电源；

按下复位按钮，进入主菜单；进入选项（6）手动放水，操作屏幕显示如下：

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