600MW润滑油系统说明

600MW汽轮机润滑油系统使用说明书 1概述

汽轮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。润滑油系统主要用于向汽轮发电机组各轴承提供润滑油；向发电机氢密封提供密封用油以及为顶轴装置油泵提供充足的油源。系统工质为ISO-VG32汽轮机油。

2 系统的构成

本系统主要由主油泵（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、排烟装置、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，见图0-1-1。

3 系统主要设备简介

3.1主油泵

主油泵为单级双吸离心式油泵，安装于前轴承箱内，直接与汽轮机主轴联接，由汽机转子直接驱动。它为油涡轮提供动力油，其详细说明见随机说明书。

3.2 集装油箱

油箱采用集装方式，将油系统中的大量设备如辅助油泵(TOP)、事故油泵(EOP)，启动

0-1- 1

油泵（MSP）,油涡轮（BOP），油烟分离装置，切换阀，油位指示器，电加热器等集中在一起，布置在油箱内方便运行、监视，简化电站布置，便于防火。正常运行时油箱油容量~36m3。

3.3 冷油器

油系统中设有两台冷油器，为翅片管式换热器。一台运行，一台备用。它以循环水作为冷却介质，带走因轴承磨擦产生的热量，保证进入轴承的油温为40~46℃。

特性数据：

冷却面积 595m2 冷却油量4930 l/min 冷却水量500m/h

3进口油温63.79℃ 出口油温46.1℃ 冷却水温38℃

3.4排烟装置

系统中设有一台排烟装置，安装在集装油箱盖上，它将排烟风机与油烟分离器合为一体。该装置使汽轮机的回油系统及各轴承箱回油腔室内形成微负压，以保证回油通畅，并对系统中产生的油烟混合物进行分离，将烟气排出，将油滴送回油箱，减少对环境的污染，保证油系统安全、可靠；同时为了防止各轴承箱腔室内负压过高、汽轮机轴封漏汽窜入轴承箱内造成油中进水，在排烟装置上设计了一套风门，用以控制排烟量，使轴承箱内的负压维持在1kPa。

3.5切换阀

0-1- 2

切换阀为筒状板式结构，安装于集装油箱之内，可使两台冷油器互切换，也可使两台冷油器并联运行。特性参数：

公称直径 Φ250mm

工作压力 0.6MPa

最大工作温度 ≤80℃

3.6电加热器

在集装油箱中安装有6个电加热器，总功率为90kW，电压~220V；同时动作，每只电加热器均设表面温度热电偶。若机组启动前，油温低于20℃，则开启电加热器，待油温升至35℃时，则关闭电加热器。当电加热器表面温度高于150℃时应停止加热（油的闪点为170℃），温度降到100℃后继续加热。

3.7油箱油温监测

油箱靠近给回油管侧设置1个就地双金属温度计WSS-421和1个远传双支铠装铂电阻WZP2-221（Pt100）用于监测油箱油温。

3.8顶轴装置

本装置主要用于在机组启动、停机、盘车过程中，向机组各轴承提供高压油，强制顶起各轴轴颈，使之与轴承间形成静压油膜，消除轴颈与轴承的干摩擦。

0-1- 3

3.9油涡轮

该设备以主油泵出口油为动力油驱动升压泵向主油泵供油，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、旁通阀和溢油阀，使主油泵抽吸油压力在0.098～0.147 MPa 之间，保证轴承进油管处的压力在0.137～0.176 MPa。

3.10辅助油泵（TOP）

该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，其主要参数为：

设计扬程：35.8m/0.307MPa 额定流量：4685l/min

工作转速：3000r/min 电机功率：55kW 额定电压：AC380V

3.11事故油泵（EOP）

该油泵在机组事故工况、系统供油装置无法满足需要或交流失电的情况下使用，提供保证机组顺利停机需要的润滑油。使用说明见《事故油泵说明书》，其主要参数为：

设计扬程：31.4m0.27MPa 额定流量：3820l/min

工作转速：1750 r/min 电机功率：37kW 额定电压：DC220V

3.12启动油泵（MSP）

该油泵用于机组启动过程中，机组转速低于3000r/min时,油涡轮无法正常工作，也

0-1- 4

无法向主油泵正常供油时，向主油泵入口提供油源。使用说明见《启动油泵说明书》，其主要参数为：

设计扬程：22.4m /0.192MPa 额定流量：6300l/min

工作转速：1500 r/min 电机功率：45kW 额定电压：AC380V

4 供油系统的运行

4.1启动运行工况

系统启动前，应确认系统中油质满足启动运行清洁度要求，油箱油位在最高油位。当油箱内油温低于20℃时，关闭冷油器的冷却水，加热油温到35℃，启动辅助油泵（TOP），开启排烟风机，强制润滑油系统进行循环，待油温达到38℃后，开启冷油器冷却水阀，冷油器投入运行，启动顶轴装置油泵，将各轴承的轴颈顶起高度调整到设计要求，即可投入盘车装置，机组油系统具备启机条件，启机时启动启动油泵（MSP），当机组冲转转速达到1200r/min时，可切除顶轴装置。电厂亦可根据自己运行经验修订切除顶轴装置的转速。在机组升速期间，启动油泵、辅助油泵应正常工作，供机组润滑油。机组到达3000r/min定速稳定后可停运启动油泵、辅助油泵。首次启动或润滑油压、主油泵供油压力达不到要求时，需要调整油涡轮的节流阀、旁通阀和溢油阀，使其达到系统要求。

4.2正常运行工况

当机组正常运行时，系统中所有高压油均由位于前轴承箱内的主油泵提供。主油泵出来的高压油作为油涡轮的动力油源。油涡轮吸油取自于油箱，油涡轮为主油泵提供油源，

0-1- 5

并且向机组各轴承及盘车装置和氢密封系统供油，作润滑、冷却、密封用。在机组正常运行时，需根据润滑油母管油温，调整冷油器的水量，控制轴承进油温度于规定值内。

机组甩负荷前，启动辅助油泵（TOP）和启动油泵（MSP），以被使用。

4.3停机工况

当机组正常或事故（打闸或跳闸）停机时，需在汽机转速下降到2850r/min之前，启动辅助油泵，当汽机转速下降到1200 r/min时，启动顶轴装置。如辅助油泵一旦失效，应联动事故油泵保证安全停机。机组盘车期间，停盘车后方能停顶轴装置和辅助油泵。

5 回油系统介绍

本系统有2根回油母管，前轴承箱润滑油回油、后轴承箱润滑油各经一根Φ670×10和Φ610×10的回油母管回到油箱污油区。顶轴装置的泄油回到油箱。回油管的安装应朝油箱方向有一个逐步下降的坡度，斜度不小于1°，使管内回油呈半充满状态，以利各轴承箱内的油烟通过油面上的空间流到油箱，再经过排烟装置分离后，由风机排入大气。

发电机轴承回油，必须经过油氢分离后，才能接入回油母管，否则会危及机组安全。

回油流回油箱污油区后，经过滤网过滤后，进入净油区。在净油区设有超声波油位指示器，以观察油箱油位的变化。如果油位在没有泄漏的情况下下降到最低油位，表明滤网不通畅，应立即清洗滤网。

6 系统的维护使用说明

0-1- 6

6.1机组正常运行时，如果主油泵入口油压低于0.07MPa，应启动启动油泵，查明原因，作好停机准备。

6.2辅助油泵、事故油泵与润滑油母管压力信号之间，应有联锁保护。汽机正常运行时，轴承进油母管的油压力为0.137~0.176MPa。当润滑油压降至0.115 MPa或主油泵出口油压低于1.205MPa时，报警并启动辅助油泵，如辅助油泵启动后，油压继续下降，当润滑油压降至0.105MPa时，应启动事故油泵并立即打闸停机检查系统油压降低的原因。以上压力值为运行平台母管油压表压，如压力测量位置不同应考虑相应的压差。每半个月必须作一次低油压联锁保护试验。

6.3润滑油温

本系统采用ISO-VG32汽轮机油，机组轴承要求其进油油温为40℃~50℃，轴承回油的正常温度应小于70℃。正常运行中要根据润滑油母管油温

调整冷油器冷却水量，保证轴承进口油温。

6.4油箱油位

投运前需按图纸油位要求将最高油位与最低油位的中间位置定为0位，作为油位指示器的正常油位。

正常运行时油箱的最高油位 +100mm

最低油位 –100mm

0-1- 7

最大运行容积为~39m3

正常运行容积为~36 m3

系统正常启动前，油箱油位处于最高油位，当采用水平较长的套装油管路时，油箱运行油位将低于0位，属于正常现象。

6.5油涡轮的使用说明

随着汽轮机转速上升到其额定值，在整个油系统的油压也随之改变，具体过程如下：

6.5.1运行油压将是辅助油泵的排出口油压，直到主油泵开始供油，油压上升。该油压由油泵特性决定，不能作调整。

6.5.2轴承主管道油压（停机态），在前轴承箱处应在98kPa以上。随着汽轮机转速上升，主油泵开始产生油流，该轴承主管道油压将逐渐增加。

6.5.3主油泵入口油压（停机态）在汽轮机前轴承箱应近似为176kPa（表压），随着汽轮机主轴转速上升，主油泵开始产生油流，供油泵将与主油泵油流相匹配，这就会造成其输出油压低。这种降低将持续到升压泵开始和供油泵共同供油，并最终由升压泵取代。

6.5.4油泵系统的动作应在整个汽轮机主轴转速上升到额定转速的过程中受到监控，直到系统的最终调整完成。监控方法就是通过观察汽轮机前轴承相处的3只压力表来进行。如果发现有异常情况发生，在对每个阀的效用作如下了解后，可决定必要的调整措施。

6.5.4.1油涡轮喷嘴节流阀可以直接增大或减小主油泵抽吸压力，并在一个较小的范围

0-1- 8

内相应增大或减小轴承主管道油压，例如：如果油涡轮喷嘴节流阀打开使主油泵的抽吸压力半增加，将会有更多的油从增压涡轮进入轴承润滑主管道，在一定程度上增大轴承主管道压力。

6.5.4.2旁通阀可以直接直接增大或减小轴承主管道油压，并在一个较小的程度上减小或增大主油泵抽吸压力，这就是说，如果旁通阀打开使轴承主管道油压上升，这代表增压透平元件背压的上升，从而使增压透平减慢，使主油泵吸入口油压微低。

6.5.4.3轴承润滑主管道溢油阀上有一套弹簧调整器，以设置足够大的排放流量，当溢油阀后无阻力时溢油阀管道排放25%～50％的满流量，此流量值即为溢流阀的最大排放量。溢流阀打开使排放量增加时轴承主管道油压在一定程度上下降，反之，轴承主管道油压的改变也会在某种程度上改变溢流阀的排放量。

虽然溢流阀流量的调整会影响轴承润滑主管道油压，但主要目的不是调整油压。一旦在额定转速下运行阀设定最终完成后，它就会自动补偿轴承主管道油压的变化。

6.5.5油涡轮初始设定步骤

6.5.5.1当汽轮机在盘车时，运行油压尚未建立，节流阀和轴承主管道溢流阀在初始启动前不能预先设定。作为初步调整，节流阀应全部打开，轴承主管道溢流阀节流到观测不到油流。这可保证流向轴承主管道的油流在汽轮机升速时不受限制。在启动前，辅助油泵和供油泵应处于运行态。轴承主管道压力和主油泵供油压力均应大于98kPa。

6.5.5.2随着汽轮机转速的上升，因主油泵排出压力的上升，轴承主管道油压也将上升，在大约额定转速72％时，前轴承箱轴承主管道油压为137～147kPa否则，按要求调整旁

0-1- 9

通阀。

6.5.5.3在主轴转速达到额定转速的75％时，如果各增压泵阀设定不合适，轴承保护逻辑电路将机组脱扣，主轴速度应再次到72％的额定转速，同时增加旁通阀开度调整直到前轴承箱处轴承主管道油压为137～147kPa（表压）这样就可防止机组在额定转速75％时脱扣。

6.5.5.4当主轴转速到达额定转速的85%时，辅助油泵（TOP）排油口油压表和轴承主管道油压表应表明轴承主管道油压表读数的增加，并达到或超过辅助油泵排油口油压表读数。额定转速95%时，两油压表读数的比较，应表明轴承主管道油压表读数应高些。如果不是这样，应打开旁通节流阀进行调整两油压表的比较满足上述条件。

6.5.5.5当主轴转速到达额定转速85%时，供油泵排出口油压表和升压油泵排出口油压表观察应表明升压泵排出口读数增加并达到或超过供油泵排出口油压表读数。在95%额定转速时两油压表读数比较应为升压油泵排出口油压表读数应高些，如果不是这样，应打开油涡轮喷嘴节流阀来调整使两油压表的比较满足上述条件。

6.5.5.6汽轮机达到额定转速时做最终压力设定：

汽轮机前轴承箱的正常值：

a) 主油泵（MOP）抽吸压力 98~147kPa（g）

b) 轴承主管道油压 176kPa（g）

0-1- 10

c) 运行油压 1372kPa（g）

6.5.5.7关掉供油泵，并将控制开关之置于“AUTO”（自动），检查油压。关掉盘车油泵，将控制开关置于“AUTO”，检查油压并对各节流阀和溢流阀做最后调整，各最后油压都应保持满意的“停顿”读数，不需做重新调整。

6.5.5.8 将各节流阀和轴承主管道溢流阀的最终设定调整锁紧。

6.6润滑油及油质

6.6.1油净器供给所需油

在停机状态下主油箱油面处于高油位，始终应比运行状态高，这取决于油泵系统运行时从油箱道给水油管道循环的油量，停机状态时，这些油大都要回到主油箱。通过观察安装于主油箱的油位计来检查油面，汽轮机运行时必须使油位保持或者高于该油位计显示的最低油位。

油位计设置两个开关，一个当油箱油面低于正常允许极限时动作——即低油位；一个当油面高于油位时动作，实际油到着两个油位的任一个，即报警。

6.6.2保养和操作建议

在轴承供油主管到的支管处，设置一粗滤网以及在主轴承前设置一节流孔板。

这些滤网可通过罩壳中盖板或保护罩而易于取出，在汽机和辅助油泵关闭后滤网应在几分钟内得到清洗，机组关机时，特别是在机组盘车启动前而润滑系统工作完成后，应定

0-1- 11

期清洗这些滤网。

从各轴承排出油的一部分流过一排油观察箱，通过观察箱可以观察排油情况并通过安装在箱爱护功能的温度测得排油温度。

轴承的发热通过观察箱排放的温度来表示，应在汽轮机运行过程中一定时间间隔中进行观察。合理的运行油温是在油入口40~50℃，而在各轴承的温升不超过20℃，轴承供油节流板调节轴承油流以保证上述温度界限。

6.6.3油的保养

油的成功使用只有通过不断的保养、观察和处理来达到，如果能得到良好过滤和保养，油就可以反复使用达到许多个月，这就取决于油的初始质量、处理设备和过滤器以及油处理设备每天的运行时间。

下列规范需严格遵守：

a) 油箱内有足量的品质良好，清洁的油。

b) 保持足量的供油储备以备急用，需要时弥补不足。

c) 不可将油、水相混。如果水产生集结，可分离器去除。

d) 检查仪表盘上各压力表记录良好，压力表旋塞应足够节流以减少指针振动和对各压力表内部机械的损耗。

0-1- 12

e) 如果在正常运行时油温发生稳定增加，这可能说明冷油器脏了或者油已发生“老化”这时应该：转换冷油器“运行”或“备用”条件;给系统重新加入新油或通过油过滤系统来净化油使其能再用。

f) 定期测试冷油器漏水情况。

g) 保持各油泵、冷却器和其他装置处于一种良好的运行状态。

h) 砂粒或其他固态物体在油中起磨损作用、降低轴承寿命。

i) 不得使用废棉纱头或其他棉织物擦拭浸油的内表面。

j) 不得用汽油作为清洁液，请采用煤油或石油酒精。

k) 为防止可能的爆炸，当油是热的以及汽化时应使所有火源远离各油箱敞口。

7 油系统的要求

7.1 油系统的安装要求必须符合DL5011-92《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机组篇）5.6条和制造厂《油系统安装技术条件》。

7.2 油系统的油循环冲洗要求必须符合DL5011-92《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机组篇）9.6条和制造厂的《油系统的冲洗技术规范》。

0-1- 13