工業(yè)汽輪機(jī)油系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及使用

摘 要：針對(duì)工業(yè)汽輪機(jī)組運(yùn)行中油系統(tǒng)穩(wěn)定性差的問題，把潤(rùn)滑油系統(tǒng)和控制油系統(tǒng)分開，對(duì)油站進(jìn)行了重新的優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化后，汽輪機(jī)組運(yùn)行中，油壓穩(wěn)定，油壓可調(diào)性提高。保證了汽輪機(jī)組運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，提高了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：油系統(tǒng)穩(wěn)定性；集中供油系統(tǒng)；分開供油系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；使用

前言

我司生產(chǎn)的工業(yè)汽輪機(jī)組，在機(jī)組運(yùn)行中，油系統(tǒng)油壓存在不穩(wěn)定性。經(jīng)分析總結(jié)，目前采用的集中供油油系統(tǒng)存在一些缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致了油壓不穩(wěn)定等一系列問題。因此，就這一問題，我司對(duì)汽輪機(jī)組油系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后采用了獨(dú)立供油系統(tǒng)，成功解決了一些問題。以下是對(duì)集中供油系統(tǒng)和獨(dú)立供油系統(tǒng)進(jìn)行的分析總結(jié)。

1 概述

汽輪機(jī)油系統(tǒng)為汽輪機(jī)組提供控制用油和潤(rùn)滑用油?？刂朴褪枪┙o汽輪機(jī)調(diào)節(jié)和保安系統(tǒng)的用油。潤(rùn)滑油是供給機(jī)組各軸承潤(rùn)滑的用油。

目前本公司汽輪機(jī)油系統(tǒng)采用控制油、潤(rùn)滑油分別由不同油泵供油方式。這種分開供油系統(tǒng)比以前采用的集中供油系統(tǒng)（即控制油、潤(rùn)滑油由同一油泵供油的方式）有優(yōu)勢(shì)。

原采用的集中供油系統(tǒng)由油箱、油泵、主油泵、抽油煙機(jī)、冷油器、雙筒濾油器、儀表、閥門及管道等組成。其最大的特點(diǎn)是控制油和潤(rùn)滑油由同一油泵供油。交流輔助油泵從油箱吸油，出油經(jīng)過濾油器后，分成兩路：一部分直接作為控制油供汽輪機(jī)控制系統(tǒng)使用；另一部分經(jīng)過可調(diào)節(jié)式節(jié)流止回閥減壓后，作為潤(rùn)滑油供汽輪機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)使用。汽輪機(jī)控制油入口處設(shè)有蓄能器，其作用是在控制油油壓波動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定油壓。潤(rùn)滑油經(jīng)過減壓后，進(jìn)入冷油器，冷卻后的潤(rùn)滑油被送到汽輪機(jī)作潤(rùn)滑用。通過對(duì)過去使用的集中供油系統(tǒng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)存在一些問題：（1）系統(tǒng)中只有單泵供油，出現(xiàn)突發(fā)事故時(shí)，沒有備用泵，因此系統(tǒng)可靠性不高；（2）單泵供油，泵的功率要相對(duì)大，大功率泵震動(dòng)及噪音較大，能耗高，經(jīng)濟(jì)性差；（3）集中供油，潤(rùn)滑油系統(tǒng)和控制油系統(tǒng)油壓相互影響大，導(dǎo)致油壓可調(diào)性差，油壓穩(wěn)定性差。

2 優(yōu)化及使用

針對(duì)原集中供油系統(tǒng)存在的一系列問題，我司對(duì)油系統(tǒng)重新優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終采用了分開供油系統(tǒng)。下面就分開供油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及使用作介紹。

如圖1所示，分開供油系統(tǒng)由油箱、交流控制油泵、直流事故油泵、交流啟動(dòng)油泵、主油泵、抽油煙機(jī)、冷油器、控制油雙筒濾油器、潤(rùn)滑油雙筒濾油器、儀表、閥門及管道等組成。其最大的特點(diǎn)是控制油和潤(rùn)滑油由不同的油泵供油。它包括兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)：控制油系統(tǒng)和潤(rùn)滑油系統(tǒng)。兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)共用公共油箱。

2.1 控制油系統(tǒng)

控制油系統(tǒng)由電動(dòng)交流控制油泵（2臺(tái)，互為備用）、控制油雙筒濾油器、蓄能器、管路、閥門、儀表及公共油箱等設(shè)備組成。電動(dòng)交流控制油泵的工作過程：電動(dòng)交流控制油泵為容積泵，啟動(dòng)前必須將控制油回路上的所有閥門打開，保證油路暢通，以確保不會(huì)因過壓而損壞油泵。每一臺(tái)電動(dòng)控制油泵出口設(shè)有引壓管，連接到公共油站儀表測(cè)量裝置的壓力表。工作人員可就地觀察各油泵出口油壓力?？刂朴拖到y(tǒng)充壓時(shí)，對(duì)回路過壓閥進(jìn)行整定。在汽輪機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行到停機(jī)的整個(gè)過程，控制油由電動(dòng)交流控制油泵供給，電動(dòng)交流控制油泵出口的高壓油經(jīng)過控制油雙筒濾油器過濾后向控制油回路供油。當(dāng)電動(dòng)控制油泵發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)電動(dòng)控制油泵將自動(dòng)投入。油泵的相互切換可能引起的油壓波動(dòng)，由布置在控制油油路上的蓄能器補(bǔ)償，以保證控制油壓穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)。另外，當(dāng)汽輪機(jī)處于停機(jī)和盤車狀態(tài)時(shí)，控制油回路不投入，只需保證潤(rùn)滑油回路正常工作，以保證汽輪機(jī)盤車設(shè)備和各軸承的潤(rùn)滑用油。

2.2 潤(rùn)滑油系統(tǒng)

潤(rùn)滑油系統(tǒng)由主油泵、交流啟動(dòng)油泵、直流事故油泵、冷油器、潤(rùn)滑油雙筒濾油器、管路、閥門、儀表及公共油箱等設(shè)備組成。交流啟動(dòng)油泵、主油泵和直流事故油泵的使用：交流啟動(dòng)油泵為離心泵，在啟動(dòng)前必須將油泵出口閥門關(guān)閉。啟動(dòng)后逐漸打開，按照汽輪機(jī)油系統(tǒng)圖壓力、流量的要求，通過改變閥碟的開度限制油泵流量，保證流量在泵允許的工作范圍內(nèi)，防止負(fù)荷過大而損壞油泵電機(jī)。電動(dòng)啟動(dòng)油泵出口設(shè)有引壓管，連接到公共油站儀表測(cè)量裝置的壓力表。工作人員可就地觀察各油泵出口油壓力。潤(rùn)滑油系統(tǒng)啟動(dòng)后，對(duì)回路過壓閥進(jìn)行整定。潤(rùn)滑油系統(tǒng)啟動(dòng)后，對(duì)可調(diào)式節(jié)流止回閥進(jìn)行調(diào)試。通過改變閥碟的開度，節(jié)流減壓，調(diào)整進(jìn)入汽輪機(jī)軸承的潤(rùn)滑油油壓。交流啟動(dòng)油泵、主油泵和直流事故油泵在不同的階段為潤(rùn)滑油系統(tǒng)提供潤(rùn)滑用油。汽輪機(jī)起動(dòng)期間潤(rùn)滑油由交流啟動(dòng)油泵提供。主油泵安裝在汽輪機(jī)組齒輪箱的低速軸端。當(dāng)汽輪機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，主油泵出口油壓力達(dá)到要求后，通過人工，關(guān)停交流啟動(dòng)油泵。主油泵出口的壓力油經(jīng)過冷油器冷卻后，由可調(diào)式節(jié)流止回閥減壓，再經(jīng)過潤(rùn)滑油雙筒濾油器過濾后向潤(rùn)滑油回路供油。當(dāng)潤(rùn)滑油系統(tǒng)出現(xiàn)故障，主油泵油壓降低到限制值時(shí)，交流啟動(dòng)油泵將自動(dòng)投入。當(dāng)交流啟動(dòng)油泵仍無法控制油壓下降時(shí)應(yīng)采取緊急停機(jī)處理。當(dāng)廠用電中斷或各潤(rùn)滑油泵無法供油時(shí)，直流事故油泵向潤(rùn)滑油回路供油，以保證汽輪機(jī)安全停機(jī)期間的用油。

控制油系統(tǒng)和潤(rùn)滑油系統(tǒng)兩回路共用的公共油箱，內(nèi)部空間有三個(gè)可拆卸的濾網(wǎng)，把回油端與油泵吸油端隔開，使回油得以過濾，以防回油帶回的固體顆粒物進(jìn)入油泵。油箱側(cè)面設(shè)油位計(jì)一個(gè)，可就地觀測(cè)油箱油位。還設(shè)有油位測(cè)量裝置，由傳感器通過電流信號(hào)把油位傳到控制室。油箱側(cè)面最低處設(shè)兩個(gè)排污口，作清潔排污用。設(shè)一個(gè)事故放油口，用于緊急放油。油箱頂面設(shè)補(bǔ)油口一個(gè)，油箱還配備抽油煙機(jī)。用來抽除油箱內(nèi)產(chǎn)生的油煙及氣體，使得油箱內(nèi)產(chǎn)生微小的負(fù)壓。

3 結(jié)束語

與集中供油系統(tǒng)比較，分開供油系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）該系統(tǒng)運(yùn)行比原單泵系統(tǒng)可靠。（2）平穩(wěn)、噪聲低和震動(dòng)小。（3）控制油和潤(rùn)滑油壓力調(diào)整方便，油壓穩(wěn)定。（4）交流潤(rùn)滑油啟動(dòng)油泵和主油泵切換平穩(wěn)。（5）節(jié)省能源，能耗低。通過對(duì)汽輪機(jī)組油系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，我司采用了獨(dú)立供油系統(tǒng)，最終成功解決了油壓不穩(wěn)定、油壓可調(diào)性差、噪音震動(dòng)大等問題。保證了機(jī)組的可靠性和穩(wěn)定性，提高了汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

[1]趙常興.汽輪機(jī)組技術(shù)手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社.

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作者簡(jiǎn)介：梁錦照（1987-），男，廣東省江門人，廣州廣重企業(yè)集團(tuán)有限公司助理工程師，主要從事熱能動(dòng)力設(shè)備設(shè)計(jì)方面的工作。