CN219262465U - 一种压缩气体储能系统用主设备供油系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能系统技术领域，公开了一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，所述供油系统包括第一支路、第二支路、第一隔离阀、第二隔离阀、顶轴装置、压缩机侧主设备和透平侧主设备。本实用新型供油系统通过将润滑油站出口供油管一分为二，向顶轴装置供油及设置控制阀门分别向压缩机侧及透平侧设备供油，保证一套供油系统内的储能工况和发电工况都能满足安全稳定运行，压缩机侧主设备和透平侧主设备可独立运行供油，也可同时运行供油，降低供油系统的复杂度，能够适应各种工况运行；供油系统在满足储能系统所需油量的情况下，降低系统所需成本。

Description

一种压缩气体储能系统用主设备供油系统

技术领域

本实用新型涉及储能系统技术领域，具体是一种压缩气体储能系统用主设备供油系统。

背景技术

压缩气体储能系统中的主要旋转设备有压缩机、透平、电动机、发电机等，部分系统考虑到转速的不同，还配置有一个或多个齿轮箱。各个旋转设备都会配置多个轴承，此时为了润滑轴承及带走设备运行过程中产生的热量，会设置供油系统，向各旋转设备提供参数符合要求的润滑油。同时为了防止机组停机后出现轴弯曲，会向各轴承在启动和停机时提供顶轴油，用于各轴承的顶起。

针对较多的旋转设备，若采用多个供油系统，会增加系统控制复杂性，还有设备的购置成本。考虑到压缩气体储能系统在正常运行时，储能工况和发电工况存在同时运行和不同时运行的工作状态，因此可设计一套供油系统，分别向压缩机侧设备(包括压缩机、齿轮箱、电动机等)及透平侧(透平、齿轮箱、发电机等)供油，来满足不同工况的供油需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，用于解决上述技术问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，所述供油系统包括第一支路、第二支路、第一隔离阀、第二隔离阀、顶轴装置、压缩机侧主设备和透平侧主设备；

所述第二支路的上游端连接在所述第一支路的下游端，所述第二支路的下游端形成两条支路，两条支路分别连接在所述压缩机侧主设备和所述透平侧主设备上，所述第一隔离阀的上游连接在所述顶轴装置上，所述第一隔离阀的下游连接在所述压缩机侧主设备上，所述第二隔离阀的上游连接在所述顶轴装置上，所述第二隔离阀的下游连接在所述透平侧主设备上。

优选地，所述第二支路包括压力调节阀、蓄能器和供油切换阀，所述蓄能器的上游连接在所述压力调节阀上，所述蓄能器的下游连接在所述供油切换阀进油口上，所述供油切换阀的两个出油口分别连接在所述压缩机侧主设备和所述透平侧主设备上。

优选地，所述第一支路包括润滑油箱、主润滑油泵、冷油组件和双联过滤器，所述主润滑油泵安装在所述润滑油箱上，所述主润滑油泵的进油口与润滑油箱内部连通；所述主润滑油泵连接在所述冷油组件的上游，冷油组件的下游与双联过滤器连接，所述双联过滤器的下游与压力调节阀的进口连通。

优选地，所述第一支路还包括辅助润滑油泵，所述辅助润滑油泵安装在所述润滑油箱上，所述辅助润滑油泵的进油口与润滑油箱内部连通，所述辅助润滑油泵出油口连接在所述冷油组件的上游。

优选地，所述供油系统还包括直流事故油泵，所述直流事故油泵安装在所述润滑油箱上，所述直流事故油泵的下游端连接在所述第二支路上，且处于蓄能器和供油切换阀之间，所述直流事故油泵的上游端连接在所述润滑油箱内，构成直流支路。

优选地，所述顶轴装置上游端连接在所述第二支路上，且处于所述直流支路下游端和所述供油切换阀之间。

优选地，所述冷油组件包括两个冷油器和冷油器切换阀，每个所述冷油器分别连接在冷油器切换阀的上腔室和下腔室的同一侧，使两个所述冷油器并联在冷油器切换阀的两侧。

优选地，所述主润滑油泵和辅助润滑油泵的下游均与冷油器切换阀的进油口连通。

优选地，所述双联过滤器包括两个滤油器和两个滤油器切换阀，两个所述滤油器并联在两个所述滤油器切换阀上，一个滤油器切换阀的上游与冷油器切换阀的出油口连通，另一个滤油器切换阀的下游连接在压力调节阀上。

优选地，所述润滑油箱的内腔底部倾斜设置，主润滑油泵、辅助润滑油泵和直流事故油泵均安装在所述润滑油箱的内腔底部高的一侧。

本实用新型的有益效果：

本实用新型供油系统通过将润滑油站出口供油管一分为二，向顶轴装置供油及设置控制阀门分别向压缩机侧及透平侧设备供油，保证一套供油系统内的储能工况和发电工况都能满足安全稳定运行，压缩机侧主设备和透平侧主设备可独立运行供油，也可同时运行供油，降低供油系统的复杂度，能够适应各种工况运行；

本实用新型供油系统能在满足储能系统所需油量的情况下降低系统所需成本，通过控制各切换阀及电动阀来控制各设备的运行，以此来满足储能工况和发电工况各设备所需的润滑油量；

本实用新型供油系统设置辅助润滑油泵，在储能工况和发电工况同时运行时，主润滑油泵和辅助润滑油泵也同时工作，增加供油量，供油系统还设置直流事故油泵，在润滑油压低造成机组紧急停机时启动，用于给供油系统供油。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型供油系统结构示意图。

图中：1、润滑油箱；2、主润滑油泵；3、辅助润滑油泵；4、直流事故油泵；5、冷油器；6、滤油器；7、压力调节阀；8、蓄能器；9、供油切换阀；10、顶轴装置；11、第一隔离阀；12、第二隔离阀；13、压缩机侧主设备；14、透平侧主设备；15、冷油器切换阀；16、滤油器切换阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，包括润滑油箱1、主润滑油泵2、辅助润滑油泵3、直流事故油泵4、两个冷油器5、两个滤油器6、压力调节阀7、蓄能器8、供油切换阀9、顶轴装置10、第一隔离阀11、第二隔离阀12、压缩机侧主设备13、透平侧主设备14、冷油器切换阀15、两个滤油器切换阀16。

两个冷油器5和冷油器切换阀15构成冷油组件，每个冷油器5分别连接在冷油器切换阀15的上腔室和下腔室的同一侧，使两个冷油器5并联在冷油器切换阀15的两侧，并联式冷油器5在运行过程中具有油压下降小的优点，同时方便隔离，工作时不影响检修，可在运行过程中检修其中的一组。

主润滑油泵2和辅助润滑油泵3均安装在润滑油箱1上，用于将润滑油箱1内的润滑油抽出给系统供油，主润滑油泵2和辅助润滑油泵3的下游均与冷油器切换阀15的进油口连通，用于将抽出的润滑油送入冷油组件内冷却，正常工作时，通过主润滑油泵2进行供油，当主润滑油泵2故障时可通过切换辅助润滑油泵3进行供油，保证系统的稳定运行。

两个滤油器6并联在两个滤油器切换阀16的两侧，构成双联过滤器，一个滤油器切换阀16的上游与冷油器切换阀15的出油口连通，另一个滤油器切换阀16的下游连接有压力调节阀7，压力调节阀7用于对经过的润滑油的压力进行调整，使其符合系统的供油压力要求。

润滑油箱1、主润滑油泵2、辅助润滑油泵3、两个冷油器5、两个滤油器6、冷油器切换阀15和两个滤油器切换阀16构成第一支路。

蓄能器8的上游连接在压力调节阀7上，蓄能器8的下游连接在供油切换阀9上，构成第二支路，第二支路包括至少一个压力调节阀7、一个蓄能器8和一个供油切换阀9，蓄能器8用于稳定润滑油压，在主润滑油泵2停止运行时，辅助润滑油泵3启动瞬间或者切换冷油器5、滤油器6的瞬间，油压将会下降，此时蓄能器8内的气囊依靠缓冲氮气的压力立即膨胀，使润滑油压保持稳定。供油切换阀9的下游形成两个支路，分别连接在压缩机侧主设备13和透平侧主设备14上，根据工况的不同来切换供油切换阀9控制供油方向，可以在储能和发电工况同时供油或者分别供油。压缩机侧主设备13主设备包括压缩机、电动机和齿轮箱等，透平侧主设备14包括透平、发电机和齿轮箱等，润滑油从供油切换阀9分别送入压缩机侧主设备13和透平侧主设备14，给压缩机、电动机、齿轮箱、透平和发电机等需润滑部件进行供油，用于润滑、冷却、防锈、清洁、密封、缓冲和减少摩擦等作用，提高设备的运行效率及使用寿命。

直流事故油泵4安装在润滑油箱1上，构成直流支路，直流支路至少包括一个直流事故油泵4，直流事故油泵4的上游与润滑油箱1的内部连通，直流事故油泵4的下游连接在第二支路上，且处于蓄能器8和供油切换阀9之间，在润滑油压低造成机组紧急停机时，直流事故油泵4启动，用于给供油系统供油。

第一隔离阀11的管路构成第三支路，第三支路包括至少一个第一隔离阀11，第一隔离阀11的上游连接在顶轴装置10上，第一隔离阀11的下游连接在压缩机侧主设备13上，用于给压缩机侧主设备13上的转动设备提供高压油。

第二隔离阀12的管路构成第四支路，第四支路包括至少一个第二隔离阀12，第二隔离阀12的上游连接在顶轴装置10上，第二隔离阀12的下游连接在透平侧主设备14上，用于给透平侧主设备14上的转动设备提供高压油。

顶轴装置10的上游连接在第二支路上，且处于直流支路和供油切换阀9之间，润滑油通过第二支路进入顶轴装置10内；顶轴装置10用于提供高压油在转子和轴承油囊之间形成静压油膜，强行将转子顶起，避免机组低转速过程中轴颈和轴瓦之间的干摩擦，减少盘车力矩，有效的保护转子和轴承；同时在机组停机转速下降过程中，防止低速碾瓦。

润滑油箱1的底部倾斜设置，油渣等混杂物沿倾斜面移动至底部较低的一侧，主润滑油泵2、辅助润滑油泵3和直流事故油泵4均安装在润滑油箱1的底部较高的一侧，有效的降低系统阻塞的风险，提高供油的流畅度。

储能工况定义为电动机拖动压缩机对气体进行压缩，储存能量，发电工况定义为高温高压气体进入透平做功带动发电机进行发电。系统运行前，应明确系统运行工况，当储能工况与发电工况不同时进行时(即压缩机和透平分别独立工作)，将润滑油注入润滑油箱1内，保证主润滑油泵2和辅助润滑油泵3可正常抽取润滑油，打开主润滑油泵2向供油系统供油，润滑油依次经过冷油组件和双联过滤器处理，进行冷却及过滤处理；在经过冷油组件时，通过冷油器切换阀15的控制，切换润滑油的在两个冷油器5内的流向，在经过双联过滤器时，通过滤油器切换阀16控制润滑油在两个滤油器6之间的流向；此过程中，两个冷油器5和两个滤油器6均为一备一用，通过双联过滤器的润滑油经过压力调节阀7，经调压后向蓄能器8内注油蓄能，润滑油经过供油切换阀9，根据工况的不同来切换供油切换阀9，控制润滑油流向压缩机侧主设备13或透平侧主设备14或二者同时供油。顶轴装置10从第二支路取油，控制第一隔离阀11和第二隔离阀12来分别向压缩机侧主设备13和透平侧主设备14供油。

当储能工况与发电工况同时进行时(即用压缩机来消纳透平发出的电量，发出的电不上网)，此时压缩机侧主设备13和透平侧主设备14的所有旋转设备均需用油，将辅助润滑油泵3开启，冷油器切换阀15、滤油器切换阀16和供油切换阀9置于0位，此时冷油器切换阀15、滤油器切换阀16和供油切换阀9的各路均处于打开状态，同时运行供油，以此来满足系统所需油量及油压。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (10)

1.一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，其特征在于，所述供油系统包括第一支路、第二支路、第一隔离阀(11)、第二隔离阀(12)、顶轴装置(10)、压缩机侧主设备(13)和透平侧主设备(14)；

所述第二支路的上游端连接在所述第一支路的下游端，所述第二支路的下游端形成两条支路，两条支路分别连接在所述压缩机侧主设备(13)和所述透平侧主设备(14)上，所述第一隔离阀(11)的上游连接在所述顶轴装置(10)上，所述第一隔离阀(11)的下游连接在所述压缩机侧主设备(13)上，所述第二隔离阀(12)的上游连接在所述顶轴装置(10)上，所述第二隔离阀(12)的下游连接在所述透平侧主设备(14)上。

2.根据权利要求1所述的一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，其特征在于，所述第二支路包括压力调节阀(7)、蓄能器(8)和供油切换阀(9)，所述蓄能器(8)的上游连接在所述压力调节阀(7)上，所述蓄能器(8)的下游连接在所述供油切换阀(9)进油口上，所述供油切换阀(9)的两个出油口分别连接在所述压缩机侧主设备(13)和所述透平侧主设备(14)上。

3.根据权利要求2所述的一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，其特征在于，所述第一支路包括润滑油箱(1)、主润滑油泵(2)、冷油组件和双联过滤器，所述主润滑油泵(2)安装在所述润滑油箱(1)上，所述主润滑油泵(2)的进油口与润滑油箱(1)内部连通；所述主润滑油泵(2)连接在所述冷油组件的上游，冷油组件的下游与双联过滤器连接，所述双联过滤器的下游与压力调节阀(7)的进口连通。

4.根据权利要求3所述的一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，其特征在于，所述第一支路还包括辅助润滑油泵(3)，所述辅助润滑油泵(3)安装在所述润滑油箱(1)上，所述辅助润滑油泵(3)的进油口与润滑油箱(1)内部连通，所述辅助润滑油泵(3)出油口连接在所述冷油组件的上游。

5.根据权利要求3或4所述的一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，其特征在于，所述供油系统还包括直流事故油泵(4)，所述直流事故油泵(4)安装在所述润滑油箱(1)上，所述直流事故油泵(4)的下游端连接在所述第二支路上，且处于蓄能器(8)和供油切换阀(9)之间，所述直流事故油泵(4)的上游端连接在所述润滑油箱(1)内，构成直流支路。

6.根据权利要求5所述的一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，其特征在于，所述顶轴装置(10)上游端连接在所述第二支路上，且处于所述直流支路下游端和所述供油切换阀(9)之间。

7.根据权利要求5所述的一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，其特征在于，所述冷油组件包括两个冷油器(5)和冷油器切换阀(15)，每个所述冷油器(5)分别连接在冷油器切换阀(15)的上腔室和下腔室的同一侧，使两个所述冷油器(5)并联在冷油器切换阀(15)的两侧。

8.根据权利要求7所述的一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，其特征在于，所述主润滑油泵(2)和辅助润滑油泵(3)的下游均与冷油器切换阀(15)的进油口连通。

9.根据权利要求5所述的一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，其特征在于，所述双联过滤器包括两个滤油器(6)和两个滤油器切换阀(16)，两个所述滤油器(6)并联在两个所述滤油器切换阀(16)上，一个滤油器切换阀(16)的上游与冷油器切换阀(15)的出油口连通，另一个滤油器切换阀(16)的下游连接在压力调节阀(7)上。

10.根据权利要求5所述的一种压缩气体储能系统用主设备供油系统，其特征在于，所述润滑油箱(1)的内腔底部倾斜设置，主润滑油泵(2)、辅助润滑油泵(3)和直流事故油泵(4)均安装在所述润滑油箱(1)的内腔底部高的一侧。

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