CN201155338Y - 用于汽轮发电机组的顶轴油系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于汽轮发电机组的顶轴油系统，包括一主油箱、若干并联的出油管及一连接于主油箱及出油管之间的供油母管，还包括：一主供油回路，它包括依次串联连接在主油箱及出油管之间的一磁性过滤器、一吸油滤油器、一主油泵电机组、一高压油经流量计；一备用供油回路，它与主供油回路并联连接在主油箱及出油管之间，它包括依次串联连接的一磁性过滤器、一吸油滤油器、一备用油泵电机组、一高压油经流量计；所述每根出油管上分别设有一调速阀。该系统采用的无故障无人值守设计，使汽轮发电机组要求顶轴的油压能够在启、停阶段保持稳定，确保轴瓦的顶起高度在正常范围0.06mm～0.10mm内，消除了轴颈和轴瓦之间的干摩擦。

Description

用于汽轮发电机组的顶轴油系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于汽轮发电机组的顶轴油系统。

背景技术

随著汽轮发电机组容量不断增大，转子重量增大，单一的润滑油已不能满足连续盘车的需要，为减少转子转动力矩和避免轴瓦的磨损，采用液压顶轴装置将高压油从轴承的下半瓦底部泵入，连续盘车时开启顶轴油系统使转子稳定转动，靠油压将轴颈顶起，强制形成油膜，承受转子的重量，以消除轴颈和轴瓦的干摩擦。在使用过程中，要求顶轴油系统非常可靠，在机组盘车时或跳闸后都能顺利投入使用。而汽轮机和发电机轴承对由于转子重量，轴颈和宽径比不同，各轴承压比不同，需要不同的油压才能形成基本相同厚度的油膜。顶轴油压偏低或各轴承压力分布不均，将会造成盘车失稳以及盘车马达电流摆动，导致支持轴承与转子磨损，严重时会由于汽轮机轴瓦损害导致大轴弯曲的重大设备事故。因此，顶轴油系统在电厂安全生产中有不可或缺的重要作用。

原有顶轴油系统存在以下缺陷：

1、顶轴压力不稳定，影响轴瓦的顶起高度

原系统设计中未能充分考虑顶轴油压的稳定性，部分产品只采用叶片泵加溢流阀，系统压力完全依靠溢流阀的可靠稳定工作，另外液压泵选型不合理，管路设计不科学，因此，一旦该溢流阀或液压泵工作失常，就会造成母管油压不稳定，进而直接影响到轴瓦的顶起高度，而且采用定量叶片泵设计时，能量损失严重。

2、顶轴压力重复精度差

机组要求在顶轴油停车后，下一次启动时顶轴的油压与上一次调定的顶轴的油压相比不能相差很大，且几路支路的油压应能独立设定互不干扰。由于原系统中各个支路一般采用节流阀或是截止阀，不能保证所需的重复精度，每次启动顶轴油系统后都需要根据需要的顶起高度重新设定阀的开度，操作复杂，不便管理，且各支路阀门没有锁定功能，容易引起松动和误操作。

3、选用三组电动机油泵，其中两组运行一组备用

两组运行油泵分别控制低压转子和发电机转子，一旦电动机油泵发生故障，需要人工搬动相应的球阀。备用油泵只能起到其中一台运行油泵的备用功能，备用功能不足，操作复杂，极易引起误操作发生事故。

4、液压元件故障多，更换频率高

由于机组在启、停阶段顶轴油系统长期处于连续工作，原系统内的液压元件因制造质量等原因，经常损坏，保证不了设备的使用寿命，引起油泵轴向漏油，甚至压力、流量急骤下降，致使设备的维修、更换频率高。

5、油液不清洁

由于原顶轴油系统的供油装置未采用油路过滤器，造成管路内杂质很多，因此轴颈时常被杂质磨损，发电机轴颈磨损更为严重，形成深约1mm、宽约10mm～20mm的沟槽，修复费相当昂贵。

6、系统管路复杂，泄漏点多

原系统采用两个分油器加管式油路，连接处多，结构复杂，日常渗漏也较多，致使整个系统工作的稳定性下降。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种系统简化、操作简便、性能可靠的用于汽轮发电机组的顶轴油系统。

实现上述目的的技术方案是：用于汽轮发电机组的顶轴油系统，包括一主油箱、若干并联的出油管及一连接于主油箱及出油管之间的供油母管，还包括：一主供油回路，它包括依次串联连接在主油箱及出油管之间的一磁性过滤器、一吸油滤油器、一主油泵电机组、一高压油经流量计；一备用供油回路，它与主供油回路并联连接在主油箱及出油管之间，它包括依次串联连接的一磁性过滤器、一吸油滤油器、一备用油泵电机组、一高压油经流量计；所述每根出油管上分别设有一调速阀。

上述的用于汽轮发电机组的顶轴油系统，其中，所述主油箱与并联连接的主供油回路和备用供油回路之间的供油母管上还设有一安全阀。

上述的用于汽轮发电机组的顶轴油系统，其中，所述系统还包括一供油控制集成块和一压力输出集成块，所述供油控制集成块串接于并联连接的主供油回路和备用供油回路的输出端和安全阀的输入端；所述压力输出集成块连接在出油管和供油母管之间。

上述的用于汽轮发电机组的顶轴油系统，其中，所述主油箱与并联连接的主供油回路和备用供油回路之间的供油母管上还设有一压力变送器。

上述的用于汽轮发电机组的顶轴油系统，其中，所述主供油回路和备用供油回路上的吸油过滤器上还分别并联一个旁通阀及一目视发讯器或电发讯器。

上述的任意一种用于汽轮发电机组的顶轴油系统，其中，所述主油泵电机组和备用油泵电机组分别由一交流电动机及一由该交流电动机驱动的恒压变量泵构成。

由于采用了本实用新型的用于汽轮发电机组的顶轴油系统的技术方案，对现有的顶轴油系统的设备在各个环节进行了全面升级改进，采用的无故障无人值守设计，使汽轮发电机组要求顶轴的油压能够在启、停阶段保持稳定，确保轴瓦的顶起高度在正常范围0.06mm～0.10mm内，消除了轴颈和轴瓦之间的干摩擦。该系统简化、操作简便、性能可靠。

附图说明

图1为本实用新型的用于汽轮发电机组的顶轴油系统的原理图；

图2为本实用新型的用于汽轮发电机组的顶轴油系统的主视图；

图3为本实用新型的用于汽轮发电机组的顶轴油系统的侧视图；

图4为本实用新型的用于汽轮发电机组的顶轴油系统的主视图(去掉面板)；

图5为本实用新型的用于汽轮发电机组的顶轴油系统的俯视图。

具体实施方式

为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1至图5，本实用新型的用于汽轮发电机组的顶轴油系统，包括一主油箱1、若干并联的出油管3、一连接于主油箱1及出油管3之间的供油母管2、一安全阀4、一主供油回路、一备用供油回路、一供油控制集成块7和一压力输出集成块8及一压力变送器9，其中，

每根出油管3上分别设有一调速阀31；它们是系统的核心元件，对输出压力油的调节品质起到关键作用。调速阀用于对供油母管2输出的压力油压力流量进行独立调节，直接关系到大轴的顶起高度和完成质量。选用美国“Parker”公司PCMS系列调速阀代替原有技术的节流阀或截止阀。该调速阀31具有带压力补偿的特点，当进油压力变化时，调定的流量值会稳定在±5％的公差范围内，且调速阀31的设计已考虑了油液黏度的影响，并带有手动锁紧功能，最大程度上避免了松动和误操作。根据试验测试得到数据，多次起停后，单个调速阀后压力变化＜0.5MPa；各支路之间的油压影响＜0.2MPa，重复精度和抗干扰性能够满足技术要求。

安全阀4设在主油箱1与并联连接的主供油回路和备用供油回路之间的供油母管2上，它是系统的保护元件，当主供油回路和备用供油回路中的油泵和系统工作异常，压力超过21MPa时，阀门自动开启卸荷，能保证系统压力不超过21MPa。

主供油回路包括依次串联连接在主油箱1及出油管3之间的一磁性过滤器51、一吸油滤油器52、一主油泵电机组53及一高压油经流量计54；

备用供油回路与主供油回路并联连接在主油箱1及出油管3之间，它包括依次串联连接一磁性过滤器61、一吸油滤油器62、一备用油泵电机组63及一高压油经流量计64；

主供油回路和备用供油回路上的吸油过滤器52、62上还分别并联一个旁通阀521、621及一目视发讯器或电发讯器522、622。

主油泵电机组52和备用油泵电机组62的油泵入口处的磁性过滤器51、61和吸油滤油器52、62是保护油泵和阀类正常工作的重要元件，可以吸附油液中的铁质杂质和大量污染物。磁性滤油器51、61内有一根永久磁棒，以吸附透平油中的金属垃圾，它选用黎明公司“ISV”型大流量吸油过滤器和磁性过滤器。当滤芯被污染物堵塞到泵入口真空度为-0.018MPa时，发讯器522、622内的微动开关动作，发出开关信号指示应清洗或更换滤芯，若不能更换，当真空度达到-0.02MPa时，旁通阀521、621自动开启，保护油泵。有效得保护了油泵等液压元件以及油液经过的汽轮机和发电机轴颈等其他汽轮机重要元器件。

在每个主油泵和备用油泵的出口均配备的高压油经流量计52和高压油经流量计62为管式目视流量计，可以实时观测每台油泵的输出流量，并且在现场可根据流量计的读数进行现场运行数据分析，大致判断系统是否在正常工作。

主油泵电机组52和备用油泵电机组62分别由一交流电动机及一由该交流电动机驱动的恒压变量泵构成；泵电机组件是本系统的动力源，产生高压大流量液压油，恒压变量泵选用美国“Parker”公司PV092恒压变量柱塞泵，油泵的特性曲线能保证系统输出总流量在10～120L之间变化时，均能确保供油母管2压力波动范围维持在一定数值(1MPa)内。另外，交流电动机选用著名ABB公司的QA系列三相异步电动机，既提高了顶轴性能和使用寿命及安全性，又减少了系统能量损失，降低了备品配件的费用。

供油控制集成块7串接于并联连接的主供油回路和备用供油回路的输出端和安全阀4的输入端；

压力输出集成块8连接在出油管3和供油母管2之间。

使用供油控制集成块7和压力输出集成块8将原来杂乱的管路布置进行集成化。

压力变送器9设在主油箱1与并联连接的主供油回路和备用供油回路之间的供油母管2上。该压力变送器9输出压力模拟量信号，当压力低于设定值时，逻辑控制启动备用泵。

本实用新型的用于汽轮发电机组的顶轴油系统除主油箱1之外安装在一个安装有面板10及接线端子箱11的框架结构的机架12中，采用集中布置油站，结构紧凑，占地面积小。管路全部采用1Cr18Ni9Ti不锈钢氩弧焊接而成，避免因透平油含水造成锈蚀。

本实用新型的用于汽轮发电机组的顶轴油系统的工作原理：液压油从油箱1经管路依次进入主供油回路中的磁性过滤器51和吸油滤油器52，由主油泵电机组52中的交流电动机驱动高压柱塞泵，使压力上升到18MPa，高压油经流量计53、供油控制集成块7和压力输出块8进入8个出油管3的调速阀31，经过调速阀31整定后的高压稳定液压油进入各个轴瓦，精确控制大轴的顶起高度，做功后的液压油返回主油箱，实现本系统的连续控制。在供油母管2上安装的压力变送器9，输出压力模拟量信号，当压力低于设定值时，逻辑控制启动备用泵。采用供油母管2的形式，正常工作时一台油泵即可以满足所有轴承的顶起需求，启闭和维护互不干扰，备用泵可以完全起到备用功能。

本顶轴油供油系统的输出压力调定为18±0.2MPa，顶轴油供油系统安全阀4整定值为21±0.2MPa。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种用于汽轮发电机组的顶轴油系统，包括一主油箱、若干并联的出油管及一连接于主油箱及出油管之间的供油母管，其特征在于，还包括：

一主供油回路，它包括依次串联连接在主油箱及出油管之间的一磁性过滤器、一吸油滤油器、一主油泵电机组、一高压油经流量计；

一备用供油回路，它与主供油回路并联连接在主油箱及出油管之间，它包括依次串联连接的一磁性过滤器、一吸油滤油器、一备用油泵电机组、一高压油经流量计；

所述每根出油管上分别设有一调速阀。

2.根据权利要求1所述的用于汽轮发电机组的顶轴油系统，其特征在于，所述主油箱与并联连接的主供油回路和备用供油回路之间的供油母管上还设有一安全阀。

3.根据权利要求2所述的用于汽轮发电机组的顶轴油系统，其特征在于，所述系统还包括一供油控制集成块和一压力输出集成块，

所述供油控制集成块串接于并联连接的主供油回路和备用供油回路的输出端和安全阀的输入端；

所述压力输出集成块连接在出油管和供油母管之间。

4.根据权利要求1所述的用于汽轮发电机组的顶轴油系统，其特征在于，所述主油箱与并联连接的主供油回路和备用供油回路之间的供油母管上还设有一压力变送器。

5.根据权利要求1所述的用于汽轮发电机组的顶轴油系统，其特征在于，所述主供油回路和备用供油回路上的吸油过滤器上还分别并联一个旁通阀及一目视发讯器或电发讯器。

6.根据权利要求1至4所述的任意一种用于汽轮发电机组的顶轴油系统，其特征在于，所述主油泵电机组和备用油泵电机组分别由一交流电动机及一由该交流电动机驱动的恒压变量泵构成。

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