CN102518487A - 一种汽轮机转子顶轴系统以及应急供油方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽轮机转子顶轴系统以及应急供油方法，该系统包括：第一阀(24)，位于所述顶轴油供油管(21)中；应急顶轴油供油管(27)，从所述油净化装置出口管(18)延伸至顶轴油泵(11)；以及第二阀(25)，位于所述应急顶轴油供油管(27)中。本发明可在润滑油泵无法启动时，使用油净化装置为顶轴油泵供油，实现汽轮机转子应急顶轴要求，从而可有效地避免汽轮机大轴发生热态永久弯曲的可能。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机领域，具体地，涉及一种汽轮机转子顶轴系统以及应急供油方法。
背景技术
汽轮机顶轴系统的作用是在汽轮机启停过程中将转子顶起，并在转子轴颈和径向支撑轴瓦承力面之间形成油膜，起到减轻轴瓦的磨损和减小转子机械辅助转动装置的机械冲击的作用。
目前，国产引进型汽轮机的转子顶轴系统与汽轮机转子轴承润滑冷却系统为串并联形式。若要启动转子顶轴系统，则必须首先要启动转子轴承润滑冷却系统。否则转子顶轴系统会因进入该系统的油压低而无法启动。图1为现有的汽轮机转子轴承润滑冷却系统和汽轮机转子顶轴系统的结构示意图。汽轮机转子轴承润滑冷却系统包括润滑油泵13，该润滑油泵13安装于主油箱14内，用于通过润滑油母管12以及润滑油分支管4为汽轮机1两端轴承2提供润滑冷却油。汽轮机转子顶轴系统包括顶轴油泵11、顶轴油供油管21、顶轴油母管9、瓦分支管8、调节阀6、逆止阀5、瓦回油管10以及回油母管20，顶轴油泵11通过顶轴油供油管21向顶轴油母管9供油，再分别由各瓦分支管8通过调节阀6和逆止阀5为汽轮机轴承2提供转子顶轴油。可以利用压力表7监视轴承2的顶轴油压。轴承2回油到轴承箱3，转子顶轴油再通过各瓦回油管10汇到回油母管20，最终回油至主油箱14。完成汽轮机轴承润滑冷却系统和汽轮机转子顶轴系统油循环过程。主油箱14体外配置有油净化装置17，该油净化装置17经油净化装置入口管15通过油净化装置入口门16取油，净化后的油经油净化装置出口管18通过油净化装置出口门19回油至主油箱14。
上述顶轴油泵11(一般为轴向柱塞泵)的运行前提是必须在泵入口处建立一定压力，故首先要启动转子轴承润滑冷却系统中的润滑油泵13，以在顶轴油泵11的入口处建立压力，如果润滑油泵13无法启动，则顶轴油泵11亦无法启动。同时，转子顶轴系统的正常投入是汽轮机机械辅助转动装置投入的前提条件。如果在汽轮机处于热态(汽轮机调节级在150℃以上)停车时发生汽轮机转子顶轴系统无法启动的情况，将对汽轮机的安全构成极大的威胁，极有可能造成汽轮机大轴永久性弯曲的恶性事故。
发明内容
为了克服现有的汽轮机转子顶轴系统必须以汽轮机转子轴承润滑冷却系统启动为先决启动条件的不足，本发明特提供一种汽轮机转子顶轴系统，该系统可以在汽轮机转子轴承润滑冷却系统不启动的情况下，实现汽轮机转子顶轴系统单独启动的功能。
本发明提供的汽轮机转子顶轴系统包括顶轴油泵以及润滑油泵至该顶轴油泵的顶轴油供油管，该润滑油泵位于主油箱内，且主油箱体外配备有油净化装置，该油净化装置通过油净化装置入口管从主油箱取油，并在对该油进行净化之后，将该油通过油净化装置出口管和位于该油净化装置出口管内的油净化装置出口阀送回至主油箱，其中，该系统还包括：第一阀，位于所述顶轴油供油管中；应急顶轴油供油管，从所述油净化装置出口管延伸至顶轴油泵；以及第二阀，位于所述应急顶轴油供油管中。
其中，所述系统还可包括：应急油溢流管，从所述第二阀的出口延伸至所述主油箱；溢流阀，位于所述应急油溢流管中；以及第三阀，位于所述应急油溢流管入口至所述顶轴油泵所限定的部分的应急顶轴油供油管中。
其中，所述第一阀可为常开阀，所述第二阀和第三阀可为常关阀。
相应地，本发明还提供一种汽轮机转子顶轴系统的应急供油方法，该系统包括顶轴油泵以及润滑油泵至该顶轴油泵的顶轴油供油管，该润滑油泵位于主油箱内，且主油箱体外配备有油净化装置，该油净化装置通过油净化装置入口管从主油箱取油，并在对该油进行净化之后，将该油通过油净化装置出口管和位于该油净化装置出口管内的油净化装置出口阀送回至主油箱，其中，该方法包括：于所述油管中设置第一阀；设置从所述油净化装置出口管至顶轴油泵的应急顶轴油供油管，并于该应急顶轴油供油管中设置第二阀；以及在所述润滑油泵故障时，关闭第一阀和油净化装置出口阀，打开第二阀，利用所述油净化装置所输出的净化油给所述顶轴油泵供油。
其中，该方法还可包括：设置从所述第二阀的出口至所述主油箱的应急油溢流管，并于该应急油溢流管中设置溢流阀；于所述应急油溢流管入口至所述顶轴油泵所限定的部分的应急顶轴油供油管中设置第三阀；以及在所述润滑油泵正常运行时，关闭该第三阀，在所述润滑油泵故障时，打开该第三阀。
通过上述技术方案，可以在润滑油泵无法启动时，使用油净化装置为顶轴油泵供油，实现汽轮机转子应急顶轴要求，从而可有效地避免汽轮机大轴发生热态永久弯曲的可能。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为现有的汽轮机转子轴承润滑冷却系统和汽轮机转子顶轴系统的结构示意图；
图2为本发明的汽轮机转子顶轴系统的结构示意图；以及
图3为本发明的汽轮机转子顶轴系统的应急供油方法的流程图。
附图标记说明
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图2为本发明的汽轮机转子顶轴系统的结构示意图。如图2所示，本发明提供了一种汽轮机转子顶轴系统，该系统包括顶轴油泵11以及润滑油泵13至该顶轴油泵11的油管21，该润滑油泵13位于主油箱14内，且主油箱14体外配备有油净化装置17，该油净化装置17通过油净化装置入口管15从主油箱14取油，并在对该油进行净化之后，将该油通过油净化装置出口管18和位于该油净化装置出口管18内的油净化装置出口阀19送回至主油箱14，其中，该系统还包括：第一阀24，位于所述油管21中；应急顶轴油供油管27，从所述油净化装置出口管18延伸至顶轴油泵11；以及第二阀25，位于所述应急顶轴油供油管27中。
下面介绍上述汽轮机转子顶轴系统的具体使用过程。在正常运行时，即润滑油泵13可正常启动时，打开油净化装置入口阀16、油净化装置出口阀19以及第一阀24，关闭第二阀25。当润滑油泵13无法启动时，则投入所述汽轮机转子顶轴系统的应急部分，此时，关闭第一阀24以及油净化装置出口阀19，开启油净化装置入口阀16和第二阀25，经净化的油由油净化装置出口管18和应急顶轴油供油管27流至顶轴油泵11的入口，藉此给顶轴油泵11提供具备一定油压的顶轴油，以便顶轴油泵11利用该顶轴油将转子顶起。
为保护顶轴油泵11，即在顶轴油泵11运行时，不发生油净化装置17因出口超压而使油净化装置17出现跳闸情况，进而导致无法于顶轴油泵11的入口处建立一定压力，优选地，本发明的汽轮机转子顶轴系统还可包括：应急油溢流管26，从所述第二阀25的出口延伸至所述主油箱14；溢流阀23，位于所述应急油溢流管26中；以及第三阀22，位于所述应急油溢流管26入口至所述顶轴油泵11所限定的部分的应急顶轴油供油管27中。所述第三阀22的开关状态与所述第二阀25相一致，该第三阀22在润滑油泵13可正常启动时关闭，并于润滑油泵13无法启动时打开，用于避免在润滑油泵13可正常启动时，来自润滑油泵13的油经由应急油溢流管26流回至主油箱14。所述溢流阀23可于应急顶轴油供油管27内的油压到达其打开阈值时打开，进而保证应急顶轴油供油管27内的油压稳定，油净化装置17的出口处的油压不超压。藉此，可于投入应急部分时，保证油净化装置17出口处的压力不至于过大而导致油净化装置17跳闸，从而提高了汽轮机转子顶轴系统的应急部分的可靠性。
优选地，所述第一阀24可为常开阀，所述第二阀25和第三阀22可为常关阀，以使得这些阀的常态与汽轮机转子顶轴系统的常态相一致，减少对这些阀的操作。
图3为本发明的汽轮机转子顶轴系统的应急供油方法的流程图。如图3所示，相应地，本发明还提供了一种汽轮机转子顶轴系统的应急供油方法，该方法包括：于所述油管21中设置第一阀24；设置从所述油净化装置出口管18至顶轴油泵11的应急顶轴油供油管27，并于该应急顶轴油供油管27中设置第二阀25；以及在所述润滑油泵13故障时，关闭第一阀24和油净化装置出口阀19，打开第二阀25，利用所述油净化装置17所输出的净化油给所述顶轴油泵11供油。
其中，该方法还可包括：设置从所述第二阀25的出口至所述主油箱14的应急油溢流管26，并于该应急油溢流管26中设置溢流阀23；于所述应急油溢流管26入口至所述顶轴油泵11所限定的部分的应急顶轴油供油管27中设置第三阀22；以及在所述润滑油泵13正常运行时，关闭该第三阀22，在所述润滑油泵13故障时，打开该第三阀22。
本发明在不改变原有汽轮机转子顶轴系统的工作方式的前提下，以最小的成本投入及最大的现有设备利用率，使得汽轮机转子顶轴系统在润滑油泵13不启动的情况下亦可单独运行，有效地避免汽轮机大轴发生热态永久弯曲的可能。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (5)
1.一种汽轮机转子顶轴系统，该系统包括顶轴油泵(11)以及润滑油泵(13)至该顶轴油泵(11)的顶轴油供油管(21)，该润滑油泵(13)位于主油箱(14)内，且主油箱(14)体外配备有油净化装置(17)，该油净化装置(17)通过油净化装置入口管(15)从主油箱(14)取油，并在对该油进行净化之后，将该油通过油净化装置出口管(18)和位于该油净化装置出口管(18)内的油净化装置出口阀(19)送回至主油箱(14)，其特征在于，该系统还包括：
第一阀(24)，位于所述顶轴油供油管(21)中；
应急顶轴油供油管(27)，从所述油净化装置出口管(18)延伸至顶轴油泵(11)；以及
第二阀(25)，位于所述应急顶轴油供油管(27)中。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：
应急油溢流管(26)，从所述第二阀(25)的出口延伸至所述主油箱(14)；
溢流阀(23)，位于所述应急油溢流管(26)中；以及
第三阀(22)，位于所述应急油溢流管(26)入口至所述顶轴油泵(11)所限定的部分的应急顶轴油供油管(27)中。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一阀(24)为常开阀，所述第二阀(25)和第三阀(22)为常关阀。
4.一种汽轮机转子顶轴系统的应急供油方法，该系统包括顶轴油泵(11)以及润滑油泵(13)至该顶轴油泵(11)的顶轴油供油管(21)，该润滑油泵(13)位于主油箱(14)内，且主油箱(14)体外配备有油净化装置(17)，该油净化装置(17)通过油净化装置入口管(15)从主油箱(14)取油，并在对该油进行净化之后，将该油通过油净化装置出口管(18)和位于该油净化装置出口管(18)内的油净化装置出口阀(19)送回至主油箱(14)，其特征在于，该方法包括：
于所述顶轴油供油管(21)中设置第一阀(24)；
设置从所述油净化装置出口管(18)至顶轴油泵(11)的应急顶轴油供油管(27)，并于该应急顶轴油供油管(27)中设置第二阀(25)；以及
在所述润滑油泵(13)故障时，关闭第一阀(24)和油净化装置出口阀(19)，打开第二阀(25)，利用所述油净化装置(17)所输出的净化油给所述顶轴油泵(11)供油。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
设置从所述第二阀(25)的出口至所述主油箱(14)的应急油溢流管(26)，并于该应急油溢流管(26)中设置溢流阀(23)；
于所述应急油溢流管(26)入口至所述顶轴油泵(11)所限定的部分的应急顶轴油供油管(27)中设置第三阀(22)；以及
在所述润滑油泵(13)正常运行时，关闭该第三阀(22)，在所述润滑油泵(13)故障时，打开该第三阀(22)。
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