1000MW超超臨界汽輪機潤滑油係統的特點
技術交流
作者：林存鎮
摘要：在科技發展的帶動下，百萬等級的超超臨界汽輪機已經得到了廣泛的應用，其潤滑油係統的設計和安裝工作對於保證係統性能的充分發揮十分重要。文章以上海汽輪機廠生產的1000MW超超臨界汽輪機為例，分析了汽輪機潤滑油係統的設計特點以及相應的設備性能，為汽輪機的生產和使用提供相應的參考。
關鍵詞：1000MW超超臨界汽輪機；潤滑油係統；溫控閥；調整閥
中圖分類號：TM263文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2014）23-0084-02
作為發電機組的原動機，汽輪機在以超超臨界機組為標誌的高效潔淨發電技術的發展和應用中作用無可替代。而作為汽輪機的重要組成部分，汽輪機潤滑油係統可以說直接影響著汽輪機的工作效率和運行安全，相關設計和安裝人員需要結合汽輪機潤滑油係統的特點，做好各自的工作，以保證汽輪機的安全穩定運行。
1汽輪機潤滑油係統的作用
汽輪機又稱蒸汽透平，是一種可以將蒸汽能量轉換為機械工程的旋轉式動力機械，一般作為發電機組的原動機，還可以利用汽輪機的排汽或者中間抽汽，滿足生產和生活方麵的供熱需求。從目前來看，我國在汽輪機生產方麵取得了顯著的成就，目前主要擁有上海汽輪機廠、東方汽輪機廠和哈爾濱汽輪機廠三大動力廠，其產品以600MW和1000MW機組為主。而汽輪機的潤滑油係統，是汽輪機的重要組成部分，主要是對汽輪機的軸承等部件進行潤滑，減少摩擦損失，通過潤滑油的持續流動，帶走轉子傳出的熱量以及摩擦產生的熱量，同時也可以向密封油係統輸送潤滑油，確保密封瓦供油正常，能夠有效減少汽輪機在運行過程中的損耗，延長汽輪機的使用壽命，保證汽輪機的正常運行，其作用是十分重要的。
21000MW超超臨界汽輪機潤滑油係統的特點
2.1係統概述
這裏選擇上海汽輪機廠生產的1000MW超超臨界汽輪機為例，對其潤滑油係統的特點進行分析和探討。
超超臨界機組可以說是當前形勢下發電技術發展的必然趨勢，具有降低能耗、減少汙染物排放等作用，因此，是我國當前汽輪機製造行業的主導產品。上海汽輪機廠生產的1000MW超超臨界汽輪機，采用德國西門子公司的先進技術進行設計和製造，呈積木塊的模式，主要有1個單流圓筒型H30高壓缸，1個雙流M30中壓缸以及2個N30雙流低壓缸共同構成。其中，汽輪機配套的潤滑油係統包括1個主油箱、2台100%容量的交流潤滑油泵，1台直流事故油泵、3台50%容量的頂軸油泵，以及相應的溫控閥、排煙風機、壓力調節閥等，同時為了便於進行操作和控製，還具備相應的變送器和壓力開關等。
2.2汽輪機潤滑油係統的特點
由於超超臨界汽輪機的特殊性，其潤滑油係統與常規主軸驅動主油泵的潤滑油係統存在很大的差異性，其特點主要表現在以下四個方麵：
2.2.1主油泵為電機驅動。1000MW超超臨界潤滑油係統中存在兩台全流量的電動潤滑油泵，與當前普遍采用的主軸驅動主油泵的供油係統有著很大區別，主要是通過潤滑油泵對各軸承供油，不需要考慮轉子的轉速，也不需要在轉子的轉速發生變化時對主油泵進行切換，從而可以從根本上避免主油泵與交流潤滑油泵在切換過程中出現的斷油風險，可以使供油操作更加方便，更加簡單。同時，從供油係統的複雜程度來看，超超臨界潤滑油係統不僅不需要在主油箱與主軸驅動主油泵之間設置複雜的連接管道，也不必在主油箱中配置射油器、油渦輪等，從而使得係統的結構更加緊湊，便於進行管理和維護，還可以有效節約投資成本。
2.2.2潤滑油的進出管道分置。從當前的發展情況看，絕大多數的大型汽輪機潤滑油係統為了保證結構的緊湊和整齊，在對潤滑油的進出油管道進行布置時，一般都采用套管式結構，將複數的壓力供油管套設置在回油管道內部，同時將頂軸油管道和主軸驅動主油泵的進出口管道單獨布置在回油管道的內部，還在回油管道上設置有可以自由拆卸、方便檢查的法蘭。這樣的管道布置，形成了一個相對密封的箱體，將各個軸承的回油進行收集，然後引回主油箱，一方麵可以在壓力油管破裂時，對泄露的潤滑油進行回收，減少不必要的浪費，另一方麵也可以避免漏油外泄接觸熱源，導致火災隱患的產生。但是，相對而言，這種管道布置方式在安裝和檢修方麵存在很大的困難，而且一旦出現漏油，泄露點的查找同樣十分困難。針對這種問題，在超超超臨界汽輪機的潤滑油係統中，將壓力管道與回油管進行分設，壓力油的母管放置在汽輪機發電機旁的溝槽內，而每一個軸承的回油管道則通過焊接的方式，與溝槽內的回油母管連接。這種方式可以防止法蘭連接可能存在的質量隱患，一旦出現泄露，即使是極為微小的泄露，也可以及時發現並處理。同時，由於進油管道和回油管道都設置在溝槽內，即使出現泄露，漏油也會在溝槽內彙集，可以避免火災隱患的發生。