润滑油及顶轴油系统课件

润滑油及顶轴油系统一、概述润滑油系统的主要作用是：在轴承中形成稳定的油膜，维持转子的良好旋转；其次，转子的热传导、表面摩擦以及油涡流会产生相当大的热量，为了始终保持油温合适，就需要一部分油量来进行换热；另外，润滑油还为主机顶轴油系统、主机盘车系统、发电机密封油系统及保安油系统提供稳定可靠的油源。

系统润滑油牌号为ISO VG32。

顶轴油系统的主要作用：为了避免盘车时发生干摩擦，防止轴颈与轴瓦相互损伤。

在汽轮机组由静止状态准备启动时，轴颈底部尚未建立油膜，此时投入顶轴油系统，为了使机组各轴颈底部建立油膜，将轴颈托起，以减小轴颈与轴瓦的摩擦，同时也使盘车装置能够顺利地盘动汽轮发电机转子。

主机润滑油系统采用主油泵—油涡轮供油方式。

主油泵由汽轮机主轴直接驱动，其出口压力油驱动油涡轮投入工作。

汽轮机的润滑油是用来润滑轴承，冷却轴瓦及各滑动部分。

根据转子的重量、转速、轴瓦的构造及润滑油的粘度等，在设计时采用一定的润滑油压，以保证转子在运行中轴瓦能形成良好的油膜，并有足够的油量冷却。

若油压过高，可能造成油挡漏油，轴承振动；油压过低，会使油膜建立不良，易发生断油而损坏轴瓦。

油温应控制在一定范围内，如果进入轴承的油温过低，因油的高粘度轴承润滑效率就会降低，而如果轴承回油温度过高，因氧化程度高油容易劣化。

邹县1000MW机组汽轮机轴承回油温度限制在60～70℃，最高温度不允许超过75℃，轴承润滑油进油温度控制在38～49℃。

汽轮机的油系统供油必须安全可靠，为此油系统应满足如下基本要求：1、设计、安装合理，容量和强度足够，支吊牢靠，表计齐全以及运行中管路不振动。

2、系统中不许采用暗杆阀门，且阀门应采用细牙门杆，逆止门动作灵活，关闭要严密。

阀门水平安装或倒装，防止阀芯掉下断油。

3、管路应尽量少用法兰连接，必须采用法兰时，其法兰垫应选用耐油耐高温垫料，且法兰应装铁皮盒罩；油管应尽量远离热体，热体上应有坚固完整的保温，且外包铁皮。

4、油系统必须设置事故油箱，事故油箱应在主厂房外，事故排油门应装在远离主油箱便于操作的地方。

5、整个系统的管路、设备、部件、仪表等应保证清洁无杂物，并有防止进汽、进水及进灰尘的装置。

6、各轴承的油量分配应合理，保证轴承的润滑。

二、系统布置特点供油系统按设备与管道布置方式的不同，可分为集装供油系统和分散供油系统两类。

集装供油系统:集装供油系统将交流润滑油泵、交流启动油泵和直流润滑油泵集中布置在油箱顶上，且油管路采用套装管路（系统回油管道作为外管，其它供油管安装在回油管内部）。

这种系统的主要优、缺点如下：油泵集中布置，便于检查维护及现场设备管理；套装油管可以防止压力油管跑油、发生火灾事故而造成损失；但套装油管检修困难。

分散供油系统:分散供油系统各设备分别安装在各自的基础上，管路分散安装。

这种系统的缺点如下：占地面积大；压力油管外漏，容易发生漏油着火事故。

由于以上缺点，在现代大机组中已很少采用这种供油系统。

三、润滑油系统主要设备组成及功能介绍润滑油系统均采用离心式油泵，在泵内充满油的情况下，叶轮旋转使叶轮内的油也跟着旋转，叶轮内的油在离心力的作用下获得能量，叶轮槽道中的油在离心力的作用下甩向外围流进泵壳，于是叶轮中心压力降低，这个压力低于进油管内压力，油就在这个压力差作用下由吸油池流向叶轮，这样油泵就可以不断的吸油，不断的供油了。

系统主要由主油泵（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（电机厂供）、低润滑油压遮断器、单舌止逆阀、套装油管路、油位指示器及连接管道，监视仪表等设备构成。

汽轮机润滑油系统采用了主机转子驱动的离心式主油泵系统。

在正常运行中，主油泵的高压排油流至主油箱去驱动油箱内的油涡轮增压泵，增压泵从油箱中吸取润滑油升压后供给主油泵，主油泵高压排油在油涡轮做功后压力降低，作为润滑油进入冷油器，换热后以一定的油温供给汽轮机各轴承、盘车装置、顶轴油系统、密封油系统等用户。

在启动时，当汽轮机的转速达到约90%额定转速前，主油泵的排油压力较低，无法驱动升压泵，主油泵入口油量不足，为安全起见，应启动交流启动油泵MSP向主油泵供油，启动交流润滑油泵TOP向各润滑油用户供油。

另外，系统还设置了直流润滑油泵，作为紧急备用。

润滑油系统各主要设备介绍1、主油泵主油泵为单级双吸式离心泵，安装于前轴承箱内，直接与汽轮机主轴（高压转子延伸小轴）联接，由汽轮机转子直接驱动。

它容量大，出口压头稳定，在额定转速或接近额定转速运行时，主油泵供给润滑油系统所需的全部油。

由于主油泵的安装标高大大高于主油箱位置，且其又为离心泵，因此在机组转速小于90％额定转速时，由辅助油泵向主油泵提供进口压力油；在90%额定转速以上时，主油泵的入口压力油则由油涡轮泵提供，以维持离心泵的吸入口油压为正值，防止空气的漏入和不能出油。

主油泵出口有管道回到油箱与油涡轮泵进口相连，并有一逆止门以防止油从系统中倒流。

主油泵出口油作为动力油驱动油涡轮增压泵向主油泵供油，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、旁路阀和溢流阀，使主油泵抽吸油压力在0.098～0.147MPa之间，保证轴承进油管处的压力在0.137～0.176MPa。

2、主油箱主油箱为集装式，油箱布置在汽机房零米。

将油系统中的大量设备如交流润滑油泵（TOP）、直流润滑油泵（EOP）、交流启动油泵（MSP）、油涡轮增压泵、排烟风机、油位指示器、电加热器及可拆卸的回油滤网等集中在一起，布置在油箱内，油箱的容积69m3。

油箱装有一台交流启动油泵，一台交流润滑油泵，一台直流润滑油泵，油箱的油位高度可以使三台油泵吸入口浸入油面下并具有足够深度，保证油泵足够的吸入高度，防止油泵气蚀。

紧靠直流润滑油泵右侧有一人孔盖板，盖板下、油箱内壁上设有人梯，便于检修人员维修设备。

人孔盖板右侧油箱顶部是套装油管接口，此套装油管路分两路：一路为去前轴承箱套装油管路、另一路为去后轴承箱及电机轴承套装油管路，避免了套管中各管的相互扭曲，使得油流通畅，油阻损失小。

为避免水蒸汽在油箱盖上凝结引起锈蚀，在油箱顶部安装有两台全容量交流电动排烟风机，它不断地将沿回油管进入油箱的少量空气及微量氢气抽走，去除进入系统的湿汽，使主油箱内形成微负压，利于各轴承及其它部位的回油，防止油烟外泄。

油系统运行时，油箱内的负压宜维持在10～20mmH2O微负压。

套装油管接口前是滤网盖板，盖板下的油箱内装有活动式滤网，滤网可以定期抽出清洗、更换。

经回油管排回油箱的油从油箱顶部套装油管回油口流回油箱，在油箱内经箱壁、挡板、内管消能后，流向滤网，这样可使回油造成的扰动较小，由回油携带的空气、杂质经过较长的回油路程，能充分地从油中分离出来，保证油质具有优良的品质。

在油箱上装有一套（6支）电加热器，当油温低于35℃时，启动电加热器，将油温加热至40℃，才可启动油泵。

为便于监视油箱的油位在油箱顶部装有一只超声波液位指示器。

为控制两台冷油器的起停在油箱上还装有一台切换阀。

在油箱内部装有油涡轮、内部管系，管系上装有单舌止回阀。

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。

油箱盖上开设了有关的测压孔，用来连接其上的控制仪表柜上的各接口。

仪表柜安装于现场，监视并控制油系统及各设备运行情况。

油箱盖上的人孔盖板为推拉式，以方便维修人员进入油箱检修。

主油箱内部结构3、冷油器润滑油系统设有2×100％板式冷油器，润滑油在轴承中吸入的热量通过冷油器与冷却水进行热量交换，使进入轴承的油温维持在大约38～49℃。

正常为一运一备。

板式冷油器特点：传热效率高；使用安全可靠；结构紧凑、占地小、易维护；阻力损失少；热损失小；冷却水量小；经济性高；冷却片增减方便；有利于低温热源的利用。

4、油涡轮增压泵（BOP）油涡轮增压泵起到注油器的作用，它是由油涡轮和离心增压泵组成的复合装置。

油涡轮和油涡轮泵及其出口逆止阀安装在主油箱内部。

进油口处有一不锈钢滤网。

油涡轮泵的作用是：在机组正常运行时，给主油泵提供进口压力油。

此时辅助油泵是油涡轮泵的备用设备。

油涡轮泵组由二部分组成，如下图。

其上部为由主油泵出口压力油冲动的油涡轮。

下部为由油涡轮驱动的单级离心泵——油涡轮泵。

在油涡轮泵出口设有压力测点，用以检测泵组的工作情况。

油涡轮升压泵油涡轮升压泵结构油涡轮泵组上另有三个阀门：一个是油涡轮的进油节流阀，它直接控制进入油涡轮的压力油量，从而控制油涡轮的出力。

机组正常运行时，必须有足够的压力油去冲动油涡轮，保证油涡轮泵的正常工作，使主油泵进口油压得以保障。

另一个是油涡轮的旁路节流阀，它是一个流量调节型阀门，因此这种阀门主要用以改变流量，而压力变化比较小。

油涡轮的乏油和油涡轮旁路节流阀出油混合后供至润滑油母管，再至冷油器。

但油涡轮旁路节流阀的出油不仅作为润滑油的油源，而且还起着调整、控制润滑油压的作用。

旁路阀的进油也为主油泵的出口压力油。

由于通过旁路节流阀的油没有在油涡轮内做功，其压力降落不多。

再一个是润滑油母管压力释放阀，也叫润滑油压力过压阀。

其为弹簧式结构，调整弹簧的受力，也即达到所需释放的压力值，从而保证润滑油母管压力被限定在一个预定的范围内。

机组在首次达到3000rpm后，须对上述三只阀门进行配合调整。

既要有足够的压力油进入油涡轮，使泵组能输出主油泵进口所需的油压，又须保证足够的油量来提供给润滑油系统。

这种供油方式比起传统的注油器供油方式具有噪音小、效率高的优点。

5、交流润滑油泵、启动油泵、直流润滑油泵交直流油泵均为立式离心泵，驱动电机安装于主油箱顶部，通过挠性联轴器与泵轴相连。

电机支座上的推力轴承承受全部液动推力和转子重量。

油泵浸没在最低油位线以下，使油泵随时处于可启动状态。

交直流油泵主要由机座、轴承室、连接管、蜗壳、轴、叶轮等部件组成。

泵的推力轴承和导向轴承的润滑油来自该泵出口，不能无油启动。

工作油位距泵座底面的距离在0.88m 以内，启动后立即松开回油铜管外端的液压管接头，检查铜管内是否有油回至轴承室内润滑轴承；试转时要保持泵出口有一定压力（可采取适当部分堵塞出口），以免轴承缺油。

交流电机采用全压启动、鼠笼式转子、全封闭风扇自冷、正齿联轴器、滚动轴承、防爆型异步电动机。

交流润滑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。

在机组盘车、冲转前必须投入运行，建立正常油压。

当机组升到90％额定转速，主油泵已能满足润滑油系统的全部供油需求，交流润滑油泵可退出运行。

正常处于联锁位置，当主油泵出口油压低于1.24MPa或润滑油油压低于0.115MPa时，交流润滑油泵自动投入运行。