任务五 汽轮机润滑及顶轴油系统运行

一、汽轮机润滑及顶轴油系统概述

汽轮机调节和保护系统的执行机构以及汽轮机的润滑系统等都是以油为工作介质的，因此，汽轮机的调节系统、保护系统、润滑系统和供油系统密不可分，成为保证汽轮发电机组正常安全稳定运行非常重要的部分。供油系统的主要作用为：供给调节和保护系统的用油；供给润滑系统用油；向发动机氢密封油系统提供密封油；供给盘车装置和顶轴装置用油。

汽轮发电机组的供油系统有采用汽轮机油作为润滑油和氢密封油，采用抗燃油作为调节用油的系统，也有所有用油都采用汽轮机油的系统。前者的汽轮机油和抗燃油是两个完全独立的油系统，而后者的油系统为一个。600MW汽轮发电机组采用前者。系统如图2-14所示。系统主要由润滑油主油箱、主油泵、交流电动油泵、密封油备用泵、直流事故油泵、注油器、冷油器、顶轴装置、油烟分离装置和油净化装置等组成。

图2-14 汽轮机主机润滑油系统

在正常运行时，润滑油系统的全部需油由主油泵和注油器提供，主油泵的出口压力油先进入润滑主油箱，然后经油箱内油管路分为两路：一路向汽轮机机械式超速危急遮断装置供油，以及作为发电机高压备用密封油；另一路作为注油器的射流动力油。注油器的出油分为三路：

（1）主油泵进口油。

（2）经冷油器送至各径向轴承、推力轴承以及盘车装置的冷却润滑油。（3）发电机低压备用氢密封油。

润滑油系统中有两台冷油器。正常运行时，一台冷油器工作，一台备用，可以轮换进行清洗和维护。两台冷油器间装有三通转换阀，可以在运行中进行冷油器的切换，备用冷油器在切换前必须充满油，以防止在切换后的瞬间造成轴承断油而引起事故。如需要，两台冷油器可并联使用。润滑油经过轴承和盘车装置后，温度要升高，油温的高低不但反映了轴承的工作情况，并且影响着机组的安全运行，因此必须将轴承回油温度限制在一个允许的范围内。一般要求所有轴承回油温度不高于70℃，相应的冷油器的出口温度应在43～49℃之间，为了达到这一要求，需要对冷油器的冷却水量进行调节。

机组运行对油质的要求很高，因而专门配置了一套油净化装置。当润滑油系统运行时（包括盘车装置在运行时），油净化装置同时投入工作，以不断清除油中的杂质和水分。油净化后，其中水分应少于0.05%。

在启动和停机过程中，当主轴转速小于 2700～2800r/min 时，主油泵不能提供足够的油压和油量，故注油器也达不到正常出力，此时启动交流电动辅助油泵，以满足系统供油需要。辅助油泵有轴承润滑油泵和氢密封备用油泵，轴承润滑油泵提供低压备用氢密封油和轴承润滑油的全部油量，密封油备用泵提供高压氢密封备用油和危机遮断装置的全部需油量。供油系统中还设有直流事故备用油泵，在交流电源或者交流电动油泵发生故障时，它是保证汽轮发电机组轴承润滑油和氢密封油供应的最后保障。

在机组投入盘车时，盘车装置用油由电动轴承润滑油泵提供。轴承润滑油泵出油分为两路：一路进入盘车装置集油堰，为盘车齿轮提供油；另一路经电磁阀后由装在油管上的喷嘴连续地向传动齿轮喷油。喷油管上的电磁阀受汽轮机转速监控装置控制，当汽轮机转速在200r/min以下时，电磁阀开启，润滑油由喷嘴喷出。在电磁阀后装有油压继电器，该继电器有两组触点：一组与盘车电动机串接；另一组与顶轴泵串接。油压继电器触点的整定断路压力为 0.0276～0.0345MPa，即在油压低于该值时将切断盘车电动机线路，从而防止汽轮发电机组在没有轴承润滑油时投入盘车。当汽轮机转速在200r/min以上时，电磁阀关闭，切断对喷油管的供油，电磁阀后油压失去，继电器断路，盘车电动机电源被断开，盘车退出。可通过装在继电器油管路中的手动节流阀产生的局部压力降来调整和试验继电器的动作油压。为保证盘车用油，机组都装有零转速监控装置并与油系统联动。

600MW机组的两个低压转子轴承（3～6号）和发动机前后轴承（7号、8号）处，设有顶轴装置。机组设置两台顶轴油泵，在汽轮机启、停时投入，将高压油送进3～8号轴承，以减轻转子对轴瓦面的正压力，减少启停时的摩擦阻力矩，防止轴颈与轴瓦干摩擦。

主油箱上设置两台排烟风机：一台运行；一台备用。二、汽轮机润滑及顶轴油系统投入

就地检查润滑油系统各手动阀门位置正确；在就地润滑油净油系统向润滑油主油箱进行补油，开启净油箱相关阀门，将油补至主油箱，直到主油箱油位正常，如图 2-14 和图2-15所示。

图2-15 汽轮机油净化系统

DCS上启动一台排烟风机运行，将另一台排烟风机投入联锁备用。启动交流润滑油泵，检查润滑油系统运行正常后，投入润滑油冷油器，投入润滑油温度自动，投入直流油泵联锁，检查润滑油压力正常。

确认顶轴油系统阀门已检查处于正常开启位置，启动一台顶轴油泵运行，检查出口压力正常，另一台顶轴油泵备用，如图2-16所示。

当发电机密封油系统、氢气系统、内冷水系统投入正常后，可启动盘车装置运行。

盘车在就地启动，把控制按钮打到“就地”位，按“就地启动”，“手动”“运行”“啮合”灯亮，检查盘车转速2.8r/min，盘车电流正常15A左右，大轴偏心率不大于0.075 mm，如图2-17所示，且DCS上显示盘车已啮合，电流正常，如图2-16所示。

图2-16 汽轮机主机润滑油系统

图2-17 汽轮机盘车就地控制装置

汽轮机发电机组停机过程中，当机组转速下降到600r/min左右时，检查顶轴油泵应自启动或手动启动。转速至零，检查盘车装置啮合后自投，或手动投入，记录转子惰走时间、转子偏心度、盘车电流。

三、汽轮机润滑及顶轴油系统运行

机组正常运行时，交、直流润滑油泵，氢密封油泵，顶轴油泵，盘车装置应投入联锁在自动启动位置；定期进行润滑油的油质化验，定期投入油净化装置运行。保持一台排油烟风机运行，以保证润滑油箱在微负压状态。

机组正常运行时，主机各轴承进油管的油压为0.1～0.12MPa；冷油器出口油温保持（40±5）℃；轴承回油的正常温度应小于65℃；润滑油箱正常油位维持在1000 mm左右，过低时应立即补油至正常油位。

顶轴油系统运行时，各轴承顶轴油压在8.0～15MPa范围内。四、汽轮机润滑及顶轴油系统停运

确认盘车装置已经停止运行，解除顶轴油泵联锁，停运顶轴油泵。

在机组启动过程中，机组转速超过 20r/min 时，盘车装置啮合齿轮应自动脱扣，盘车装置电机自停；机组转速达到600r/min时，顶轴油泵自启动，或解除顶轴油泵联锁，停运顶轴油泵；当机组转速稳定 3000r/min 额定转速，且各油压正常稳定后，投入交流润滑油泵低油压联锁，停运交流润滑油泵，停密封油备用泵。

交流润滑油泵的停运：确认主机盘车装置、顶轴油泵及发电机密封油系统均已停止运行。机组停机时，高压缸调节级金属温度低于 150℃，并且各轴承金属温度均在正常范围

内，方可停止交流润滑油泵运行；解除交、直流润滑油泵低油压联锁，停运交流润滑油泵；解除排油烟风机联锁，停止排烟风机运行。

五、小机润滑油系统的操作

主机给水泵汽轮机有独立的润滑油系统。机组设置两台给水泵汽轮机，故有两套相同的小机润滑油系统。

主机启动过程中，一般主机润滑油系统启动完毕后，就可以启动小机润滑油系统。就地检查1号（A）和2号（B）小机润滑油系统就地门开启正确；小机润滑油冷却器一组投入，一组备用；DCS上启动小机排油烟风机；再开启一台交流润滑油泵和顶轴油泵，润滑油压在0.1MPa左右，另一台交流润滑油泵投备用。

润滑油系统正常后在 DCS 上开启小机盘车进油电磁阀，投入小机盘车，转速为400r/min。小机润滑油温控制要求与主机一致，由润滑油冷却器出水电磁阀调整，如图2-18和图2-19所示。

图2-18 给水泵汽机A润滑油系统

图2-19 小机润滑油系统