300MWNCB機組汽輪機油系統(tǒng)設(shè)計

巨春影

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱150046）

300MWNCB機組汽輪機油系統(tǒng)設(shè)計

巨春影

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱150046）

總結(jié)了哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的300MW NCB機組油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，對油系統(tǒng)進行了新設(shè)計，滿足了機組安全運行需要。

NCB；潤滑油；頂軸油；SSS離合器

0 引言

LNCB320/155-13.02/0.500/565/565型汽輪機是哈爾濱汽輪機廠根據(jù)市場需要開發(fā)的9FB級聯(lián)合循環(huán)汽輪機，也是哈汽自主研發(fā)的中國首臺NCB型式熱電聯(lián)供機組。該機型可以實現(xiàn)純凝、抽凝、背壓三種運行模式，具有極限供熱能力。本機組設(shè)有低壓模塊解列模式，采取高壓端輸出功率方式，發(fā)電機布置在汽輪機高中壓缸前部，從發(fā)電機向汽輪機看汽輪機為順時針方向。

1 概況

汽輪發(fā)電機軸系由發(fā)電機轉(zhuǎn)子、高中壓轉(zhuǎn)子、中間軸、低壓轉(zhuǎn)子依次連接而成。中間軸為合金鋼整鍛結(jié)構(gòu)，為防止高中壓轉(zhuǎn)子的揚度影響SSS離合器對中，特在高中壓轉(zhuǎn)子與SSS離合器之間設(shè)置中間軸。中間軸靠近SSS離合器端有一支持軸承，另一端與高中壓轉(zhuǎn)子剛性連接。汽輪機端共設(shè)6個支持軸承，1#～5#軸承為可傾瓦軸承，6#軸承為橢圓瓦軸承。2個推力軸承分別位于前軸承箱與后軸承箱，3#、4#軸承之間為SSS離合器。高中壓轉(zhuǎn)子以前推力軸承為死點向低壓端膨脹，低壓轉(zhuǎn)子以后推力軸承為死點向高壓端膨脹，2個轉(zhuǎn)子的膨脹量由連接在兩轉(zhuǎn)子中間的SSS離合器吸收。該機軸系布置詳見圖1。

圖1 軸系布置

該機組發(fā)電機前置，高中壓轉(zhuǎn)子與低壓轉(zhuǎn)子通過SSS離合器連接，在冬季采暖抽汽工況下，當供熱需求達到最大時，低壓轉(zhuǎn)子通過SSS離合器解列，高中壓模塊單獨以背壓方式運行。當?shù)蛪耗K脫開后，由于SSS離合器內(nèi)部潤滑油的阻尼效應，低壓轉(zhuǎn)子仍會以200 r/min左右的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。此時為保證機組安全運行，低壓部分除正常供潤滑油外，還要求對低壓轉(zhuǎn)子進行頂起，因此1#、2#、4#、5#支持軸承均設(shè)有高壓頂軸油接口。

2 供油系統(tǒng)的設(shè)計

根據(jù)機組設(shè)有低壓模塊解列模式，高壓端輸出功率的特點，無法像常規(guī)機組一樣機組前端布置主軸驅(qū)動主油泵及機械超速裝置，因此潤滑由供油系統(tǒng)改為雙電動泵系統(tǒng)，并取消機械超速裝置機構(gòu)系統(tǒng)供油。這樣大大簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了油泵壓力參數(shù)。供油系統(tǒng)采用集裝油站布置方式，油箱頂部作為操作平臺，布置2臺100%容量交流電機驅(qū)動離心式主油泵（一運一備）、1臺直流事故油泵、2臺冷油器、2臺滑油過濾器、4臺頂軸油泵、調(diào)壓閥、油位指示器、油位開關(guān)、排煙裝置、儀表盤等。

整個供油系統(tǒng)向汽輪機軸承和發(fā)電機軸承、SSS離合器、盤車裝置等設(shè)備提供潤滑油，并滿足機組在啟動、停機、正常運行和事故工況下的整個機組的供油要求。2臺交流潤滑油泵并聯(lián)，機組運行時1臺交流潤滑油泵供應潤滑油系統(tǒng)所需的全部用油。來自主交流潤滑油泵的壓力油通過冷油器冷卻和濾油器過濾后，經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)整到合適的壓力給整個機組軸承供潤滑油。另外1臺交流潤滑油泵是主潤滑油泵的備用泵，由相應的測量軸承潤滑油壓的壓力開關(guān)和試驗用壓力開關(guān)控制。以便于在機組需要時能自動啟動滿足機組用油。

1臺直流電機驅(qū)動事故油泵，不需要經(jīng)過冷油器、滑油過濾器與潤滑油管路相連。由與其對應的壓力開關(guān)控制，當運行層母管軸承潤滑油壓降到其設(shè)定值時起動。該直流事故泵的控制開關(guān)通常置于“斷開”位置（直流事故泵不能起動），直到交流潤滑油泵運轉(zhuǎn)并提供足夠的油壓，然后將控制開關(guān)置于“自動”，此時事故泵不會啟動，當軸承油總管油壓低于壓力開關(guān)整定值時它才啟動。

圖2 頂軸油系統(tǒng)圖

系統(tǒng)油壓可通過油站出口的調(diào)壓閥及運行平臺上的低壓溢油閥進行調(diào)整。

3 頂軸油系統(tǒng)的設(shè)計

頂軸油系統(tǒng)由2套獨立的頂軸模塊組成，1套供發(fā)電機轉(zhuǎn)子及汽機高壓轉(zhuǎn)子，另1套單獨供低壓轉(zhuǎn)子。在機組盤車、啟動和停機時同時投入2套模塊，提供高壓頂軸油將轉(zhuǎn)子頂起。當?shù)蛪耗K脫開時單獨投入低壓頂軸模塊，保證在低壓缸解列時，托起低壓轉(zhuǎn)子。

每套頂軸模塊均包含2臺頂軸油泵（一運一備）、1套濾油器（2臺頂軸油泵公用）以及相應的壓力開關(guān)、壓力變送器壓力表等。如圖1所示，頂軸油來自油站出口的潤滑油母管，經(jīng)頂軸油泵、過濾器后供頂軸油母管，通過母管穩(wěn)壓后供應各個軸承頂起用。

4 結(jié)語

針對該機組的結(jié)構(gòu)特點，經(jīng)過對潤滑油系統(tǒng)的重新設(shè)計，使之滿足新機型的需要，保證機組各種工況下的安全、穩(wěn)定、可靠運行。機組采用雙電泵系統(tǒng)后，適應了聯(lián)合循環(huán)機組頻繁啟停的特點，取消前軸承箱、油箱、套裝油管路內(nèi)部相關(guān)設(shè)備及管路，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。新系統(tǒng)采用集裝油站后，節(jié)省了冷油器、滑油過濾器、頂軸供油裝置等設(shè)備的布置空間，減小了現(xiàn)場安裝工作量。

（編輯昊 天）

TK 263

B

1002－2333（2014）05－0284－02

巨春影（1979—），女，工程師，從事汽輪機設(shè)計工作。

2014-03-13