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在正常运行时，润滑油系统的全部需油量由主油泵和注油器提供。

主油泵的出口压力油先进入润滑油主油箱，然后经油箱内油管路分为两路：

一路向汽轮机机械式超速危急遮断装置供油，同时作为发电机高压备用氢密封油；

另一路作为注油器的射流动力油。

注油器的出油分为三路：

主油泵进口油；

经冷油器送至各径向轴承、推力轴承以及盘车装置的润滑油；

发电机低压备用氢密封油。

主油泵向机械超速危急遮断装置提供的一路油，经过一固定节流孔在危急遮断油路中建立起压力。

当危急遮断装置动作时，会在瞬间使危急遮断油路泄油失压。

由于有节流孔，此时流入该油路的压力油不足以影响快速泻油失压；

另一方面，流过节流孔的油量很少，因而也不会造成主油泵出口油压和油量的过大变化，以维持其他用油部件的正常供油量和油压。

在机组启动和停机过程中，当主轴转速在2850r/min以下时，主油泵不能提供足够的油压及油量，注油器也达不到正常出力，此时必须启动电动辅助油泵，以满足系统供油需要。

辅助油泵有交流润滑油泵及氢密封备用油泵。

交流润滑油泵提供轴承润滑油及低压备用氢密封油的全部用油，氢密封备用油泵提供高压备用氢密封油及危急遮断装置的全部用油。

汽轮机润滑油系统的油管是防护性的套管。

最外层的大管道是通向主油箱的回油管，同时也对里面套装的管道起防护作用。

内部的小口径管道是压力油输送管，每隔一段距离由角钢支撑，一旦有压力油泻漏，漏油将流回油管道，不会喷射到汽轮机的高温管道上。

从电厂防火角度来说，套装管道是较理想的油管结构。

套装管道上有集污器和清洗器，因而可以很方便地对管路进行维护和清洗。

在套装管道的维护过程中，最好不要敲击管道，以免使内部管道支撑件和焊接接头变形，影响管道的正常工作。

发电机轴承进排油管不是套装油管，其轴承排油经油氢分离箱将氢气排出后进入主油箱。

汽轮机润滑油系统须维持足够的油量，使油系统循环倍率控制在8~10之间，使油中的气、水、杂质能充分分离，不致使油质恶化。

第二节润滑油系统的主要设备

本机组润滑油系统基本上由下列设备组成:

一．主油箱

主油箱担负着润滑油的存储及分离油中的空气、水分、各种机械杂质的任务。

主油箱容量应能保证在失掉交流电源且冷油器断水时机组能安全停机，即容量足够大以使冷油器断水时，机组在整个停机惰走的过程中，轴承油温不超过设定值，保证轴瓦的安全。

同时，油箱的容量还要能保证机组在甩负荷时容纳回油。

在正常运行时，要求回油在油箱中能停留足够长的时间，以利于油中气、水、杂质的分离。

一般油箱底部都做成斜坡状并装有排油管，以利于排出水和沉淀物。

本机组主油箱采用封闭式的组合油箱，为31.386m3有效容积的圆筒形卧式容器，由钢板卷制焊接而成。

它安装在汽轮发电机组前端厂房零米地面上。

采用封闭式的组合油箱可减少油泵及其进油管道等油系统设备的占地面积，并有效避免油泵及管道、阀门、附件的外漏。

油箱顶部焊有圆形顶板，交流润滑油泵、直流事故油泵、氢密封备用油泵、排烟装置、油位指示器、油位开关等都装在顶扳上，油箱内装有射油器、电加热器及连接管道、阀门等。

油箱顶部开有检查孔，装有垫圈和检查孔盖，安全杆横穿过检查孔盖，固定在壳体上的固定块上。

油箱底部有一法兰连接的排油孔与储油设备及油净化设备相连接，在油箱运输入厂时，该孔需堵上，以免杂质进入油箱内。

油箱上设置有回油槽将回油引入滤油器，对回油进行一次过滤。

二、主油泵

汽轮机主轴驱动的主油泵是双吸式蜗壳离心泵，刚性联结在前轴承箱中的汽轮机外伸轴上，不设支撑轴承。

主油泵主要由Ⅰ－泵壳、Ⅱ－两半密封环（右旋）、Ⅲ－两半密封环（右旋）、Ⅳ－离心泵叶轮、Ⅴ－两半密封环（左旋）、Ⅵ－两半密封（左旋）等组成。

主油泵的进油管和Ⅰ号射油器出口相连接，排出压力油管进入油箱和射油器进口管相连接。

这种泵供油量大，出口压头稳定，轴向推力小，具有较好的负荷适应性，但它的自吸能力差，必须采用正压供油，确保离心式主油泵的工作可靠性。

在机组启动和停机期间，必须用辅助油泵（交、直流润滑油泵）向它连续提供压力油。

处于或接近额定转速时，由Ⅰ号射油器向主油泵供油。

正常运行时，主油泵供给汽轮发电机组的全部用油，它包括轴承用油、机械超速脱扣和手动脱扣用油、高压及低压氢密封备用油。

在正常工作转速时入口压力为（0.098±

0.0196）MPa，出口压力为1.85MPa（我厂一号机主油泵出口压力为2.3MPa）。

三、电动润滑辅助油泵

一台交流电动机驱动的润滑油泵，安装在油箱的顶板上，一个装在泵出口的对夹式逆止阀防止油从系统中倒流。

该泵是垂直安装的离心泵，通过一个挠性联轴器由立式电动机驱动，能保持连续运行。

该泵完全浸没在油箱最低油位以下，因而可以在任何工况下启动，无需灌油，同时也消除了油泵漏油的麻烦。

电动机支座上的推力轴承承受全部液压推力和转子的重量，支座同时将电动机与油箱油雾完全隔开，并能防止异物落进油箱。

该泵经过油泵底部的滤网吸油，以防杂质进入油系统，泵排油一路经过一个逆止阀及节流孔板与Ⅰ号注油器出口逆止阀后油管相连，在机组启动、Ⅰ号射油器未能正常向主油泵供油前向主油泵供油。

另一路经一个逆止阀后接入Ⅱ号射油器出口逆止阀后油管，在启动、停机或主油泵压力较低时经润滑油冷油器向轴承润滑油母管供油。

油泵出口两个逆止阀在正常运行、该油泵不工作时阻止油系统中的油经油泵倒流回油箱。

交流润滑油泵只在机组起动和停机阶段，或主油泵排油压力较低时使用。

油泵和逆止阀之间装有油压继电器，当电动交流油泵运转且出口压力达0.076～0.08MPa时，继电器接通，向控制室提供信号，指示电动润滑油泵投人工作。

电动润滑辅助油泵的出口压力为0.4MPa（a），流量为3200L/s，转速为2970r／min。

它工作时可提供发电机全部低压氢密封备用油及机组各轴承的润滑油。

这部分油在汽轮机正常运行时，是由Ⅱ号注油器提供的。

在汽轮机启动过程中，电动润滑辅助油泵在盘车投入之前投人工作，直至主油泵正常工作时为止，此时汽轮机的转速大约在2700r／min以上。

在停机或事故状态下，油压降低至0.076～0.08MPa时，电动润滑油辅助泵自动启动，使轴承油压恢复。

油压设置值的整定可由一个试验装置进行，它可以在不影响润滑油母管油压的情况下，局部降低电动润滑辅助油泵的压力控制开关所感受的油压，以达到试验的目的。

四、直流事故油泵

一台直流电动机驱动的事故油泵，安装在油箱顶板上，该泵是一台垂直安装的离心式泵，其结构及设计参数与电动润滑辅助油泵完全相同，能保持连续运行。

它是电动润滑油泵的备用泵，是汽轮机润滑系统的最后备用泵，只在紧急情况下使用，如交流电断电或轴承油压由于某种原因而不能维持正常等。

直流事故泵由电厂蓄电池系统供电，电厂蓄电池的容量应能在正常情走过程中提供足够的动力供事故油泵运行，并始终充足电备用。

蓄电池充电不足会影响事故油泵的正常工作，从而导致轴承润滑油不足，引起烧瓦、烧轴颈、振动等事故。

与电动润滑辅助油泵一样，直流事故油泵的进口装有滤网，出口装有逆止对夹式阀，防止系统中油倒流。

油泵出油与Ⅱ号注油器出口逆止阀后管路相连，并在油泵出口和逆止阀间装有信号压力继电器，其压力控制开关整定值低于电动滑油辅助油泵的压力控制开关整定值，当该处油压达0.070～0.076MPa时，起动直流事故油泵向润滑油母管供油。

五、密封油备用泵

国产优化引进型300MW机组设有一台密封油备用泵，安装在主油箱上。

五、冷油器

两台安置在油箱附近的APV板式冷油器，无论哪台油泵供轴承润滑油，都需经冷油器以调节油温。

在正常情况下，任何时候都只有一台冷油器在工作，另一台备用。

通向冷油器的油由手动的三通阀控制，该阀把油通向两台冷油器中的任何一台，且允许不切断轴承油路情况下切换冷油器。

两台冷油器进口通过一连通管和截止阀联接起来。

截止阀可使备用冷油器充满油做好随时投入的准备。

每一台冷油器壳体上都有连通管通向油箱，连通管从顶部进入油箱伸至正常油位以上区域。

运行人员从每条管路上的一只流量窥视孔能确定是否有油流经冷油器。

随着截止阀的开启，两只流量窥视孔中都充满了油。

六、注油器

注油器亦称射流泵，可将小流量的高压油转换成大流量的低压油，具有结构简单、工作稳定、易于制造等优点，但其运行时噪音高，效率低。

润滑油系统常采用射油器向主油泵入口及润滑油母管供油。

注油器主要由喷嘴、混合室、喉部和扩散段等基本部分组成，喷嘴的进口与提供动力油的主油泵出口相连。

工作时，高压动力油以很高的速度从喷嘴射出，这种高速油通过混合室，在混合室中产生一个低压区，使油箱中的油被吸入混合室，同时，由于油的粘性，高速油流带动吸人混合室的油进入注油器喉部。

从油箱中吸人的油量基本等于主油泵供给喷嘴进口的动力油量，油流通过喉部进入扩压管以后速度降低，部分动能又转变为压力能，使压力升高，最后将有一定压力的油供给系统使用。

国产优化引进型300MW机组在注油器扩压管后装有可调逆止阀，它在注油器不工作时，可以防止油从系统中倒回注油器而进入油箱。

在混合室吸油孔的上方，装有一可上下自由移动的逆止板，当主油泵和注油器正常工作时，混合室中是负压，逆止板被顶起，油箱中的油可通过8个吸油孔吸人混合室。

而在机组启停等过程中电动辅助油泵工作时，逆止板落下，阻止系统中的油经吸油孔倒流回油箱。

这个逆止板是该机组注油器特有的结构，它与扩压管后的逆止阀一起将油倒流的可能性减小到最低程度。

我厂一、二号机组设两台注油器，装在油箱油面下管道上。

Ⅰ号注油器进口与主油泵及氢密封备用油泵出口压力油管道相连，出口油送往主油泵进油口；

Ⅱ号注油器出口油通过冷油器，由管道送入轴承润滑油母管。

为了防止喷嘴被杂质堵塞和异物进入系统，在注油器的吸油侧装有一个可拆卸的多孔钢板滤网。

在一定程度上，这个滤网还起着稳定注油器工作的作用。

七、滤油器

油箱内的回油槽上装有一只有滤网和磁棒组成的滤油器，滤网是圆筒形的，由150

目/in不锈钢网和带孔金属网架组成，它嵌入槽底割出的开口内。

进入回油槽的回油凭借其重力流过滤网，从而使回油在回到油箱前得到一次过滤。

原优化引进型300MW机组的润滑油主油箱回油槽设计有溢流孔，在回油槽中设置有一个油位限制开关，当滤油器滤网积存杂质而阻塞时，将导致回油槽中油位升高，一部分未过滤的油会因漫过油槽而绕过滤油器滤网从溢流孔进入油箱（我厂一号机未设计，当滤网积存杂质而阻塞时，易导致回油槽中油位升高，润滑油由油箱上部的检修口溢出），此时油位限制开关发出报答信号，须将滤油器换下清洗。

为了使机组在没有滤油器的情况下运行的时间尽量短，必须准备好备用并迅速操作。

滤油器上部装有一个手柄，通过油箱上部的一个检修口可以很方便地取出滤油器进行清洗或调换，而不影响其他部件的工作，但在机组运行期间不允许在没有滤网的情况下运行。

八、电加热器

两台装在油箱顶上的浸没式电热器，它们在需要时加热油以维持足够的油温。

这些加热器有三位开关控制。

开关位于接通时，加热器通电，但一般情况下，开关放在自动位置上。

加热器有一恒温器控制而自动工作。

为安全起见，加热器通常与油位开关联锁，以便在加热器部件露出油面之前切断加热器的电源。

恒温器由可调旋钮调整，它们整定在油温正常工作范围27℃～38℃之内。

九、排烟系统

排烟系统由阀门、管道、排烟装置等组成。

风机、油烟分离器及风门布置在油箱顶板上，两套并联，其中一套备用。

两套风机共用一台装在排烟管道上的油烟分离器。

风机牢固地固定在油箱顶扳上，电动机位于风机上。

可通过调整摇秆式风门调节风机流量。

油烟分离器装在吸气侧管道中，它能把烟气中所含的润滑油分离开。

风机所抽出的烟气通过管道中的油烟分离器后排向大气。

运行时风机使吸气侧管道中、油箱顶部空间、回油管路中产生微小负压（500Pa真空），因而可能把油雾抽出。

十、油净化系统

我厂一期每台机组配用一套DY305型离心式油净化装置。

DY305型油净化装置主要包括由瑞典AlfaLaval公司制造成提供的MMB305型碟片式离心机、传动机构、油泵、离心机马达和油泵马达（ABB公司制造）、过滤器及部分阀门、管道和表计，及由哈尔滨东亚科技应用公司生产的电加热器、预热器、控制柜、机架、水箱以及保护装置等。

所有设备和管撞可安装在一台平板车上（移动式），也可安装在一个机座上（固定式）。

离心式油净化装置的进油（污油）接口和排油（净油）接口分别与机组主油箱至润滑油存储系统污油箱及净油箱至主油箱补油管连接，其滤油过程是在一个独立系统中完成的，因此在汽轮发电机组运行中，净油系统可在线运行。

它是利用离心分离的原理，使油中水份和杂质在离心力作用下分离出来。

它的主要特点是：

1）分离效果好

2）分离效果不随运行时间而变化

3）在正常或应急的情况下，可净化含有大量水份和杂质的污油。

4）使用、维护方便，无零件损耗，无杂质沉积。

5）体积小，无振动和噪音，使用寿命长。

油净化最后过滤精度为：

5µ

m颗粒在90％以下；

3µ

m颗粒在7O％以下：

含水＜50PPM。

十一.顶轴装置

汽轮发电机组在启动和停机时，为减小盘车启动转矩，在盘车装置投入前采用高压油顶轴装置将轴颈顶起0.06～0.10mm以上，以减小轴颈与轴承间的摩擦力矩，使盘车装置顺利地投入工作。

本机组的低压转子轴承（3号、4号）及发电机前后轴承（5号、6号）均设有顶轴油孔。

顶轴装置系统简图如图所示：

本装置配有二台顶轴油泵，一台运行，一台备用，但两台油过滤器都投入工作，顶轴油泵为交流电动机拖动的手动伺服变量轴向柱塞泵，在滤油器与柱塞泵连接的管道上，装有二只J402－S156B×

W02－M900型低压控制器，一只当油压下降时发出报警信号，整定在0.049MPa表压：

另一只作为一种联锁，当油压降低时，自动切断驱动电机的电源，整定在0.0196MPa表压。

当压力控制器发出报警信号后，维护人员应立即检查人口滤网是占需要清洗或更换。

高压顶起油自轴向柱塞泵出口引入集管，由集管引出各支管通向各轴承顶起管路接头。

各支管上均装有节流阀2和单向阀1，用以调整各轴承的顶起高度，防止各轴承之间的相互影响。

其中节流阀用来调整顶轴油压，单向阀是为使机组运行时防止轴承中压力油泄走。

集管上装有安全阀3，用以限制集管油压，并防止供油系统中油压超过最大允许值。

在输往各轴承压力油支管上还装有高压控制器，型号为H100－612－1010。

应在盘车时确定顶起转子的最低值之后，再将控制器整定在顶起转子的最低值。

当油压低于该值时，联锁盘车电机不得启动，四个控制器，如果有一个显示轴颈没有顶起，也不得盘车。

本机组顶轴装置为开式供油系统，补油自润滑油母管来，经滤油器引入轴向柱塞泵进口。

顶起压力油排入轴承箱，补给油压力与润滑压力相同。

当汽轮机供油系统中辅助油泵（润滑油泵）启动后，本装置即可投入运行。

顶轴装置工作油温为35℃～65℃，允许最大工作压力为27.5MPa，安全阀压力调整在20.6MPa动作。

柱塞泵上部泄漏油应与润滑油回油管路接通，并保持畅通。

在运转时，系统中的最高瞬时极限油压不得超过27.5MPa，每次延续时间不得超过1分钟，每小时累计不得超过4分钟。

出现此种情况时，应立即检查轴承顶起管路中有无阻塞情况并及时处理。

为使顶轴装置能正常运行，应经常检查滤油器滤网的阻塞情况，并定期清洗使之畅通。

系统中的管路、接头、阀门等元件如发生故障时，应及时更换和调整。

第二章

密封油系统

QFQS-300-2型汽轮发电机是采用水氢氢冷却方式，即定子绕组为水冷却，转子绕组为氢气内部冷却，铁芯为氢气冷却。

采用氢气作为发电机外部冷却介质，具有较好的冷却效果，发电机发电机绝缘不易损坏，工作时噪音小等优点。

为了密封发电机内的氢气，发电机两端动静间隙部位采用了双流环式密封瓦（氢侧和空侧两路油），并设置一套密封油控制系统向双流环式密封瓦提供连续不断的密封油并对其进行监控及保护，保证密封瓦的油量、油温、油压。

为防止氢气外漏，不论发电机是否在运行，只要在充氢的情况下，都必须保证密封瓦的供油不中断。

我厂发电机（QFQS-300-2型）采用YKG-300-5YH型密封油控制系统，该密封油控制系统由流泵、过滤器、密封油箱、油—水冷却器、压差阀、平衡阀等组成。

供油系统除应保证要求的油量、油温、油压外，还满足以下条件：

1、系统密封性好，不漏气。

2、当供油系统破坏时，密封部件和轴应完整无损。

3、保证密封瓦温度不超过规定值（75℃）。

4、防止油经过密封部件漏入发电机内。

第二节密封瓦

密封的一般工作原理是：

在转轴与不动的密封瓦的狭小间隙之间，有连续的压力油注入，在静止部分与转动部分之间形成一层油膜，使空气与氢气隔离开来。

它依靠压力不断地把油压入，以维持稳定的油膜。

为了达到密封的作用，油压应比氢压高0.5～0.9kg/cm2。

同时油流也起冷却与润滑密封瓦的作用。

密封瓦一般分为两种型式。

1、端面式（盘式）或轴向密封

在端面式密封中，为了使密封瓦压向转轴的推力盘，必须建立轴向力，盘的圆周速度愈大，其密封瓦轴向力愈大。

2、圆筒式（环式）或径向式密封

在圆筒式密封中，瓦在轴上“浮动”，无需任何附加力。

分单流环、双流环、三流环三种结构型式，QFQS-300-2型汽轮发电机采用双流环式轴封（密封瓦）。

双流环式密封瓦内有两个环形供油槽，从供油槽出来的油仍分成两路沿着轴向通过密封瓦内环和轴之间的径向间隙流出，其油压高于发电机内的氢气压力，从而防止氢气从发电机漏出，两个供油槽形成独立的氢侧和空侧的密封油系统。

从理论上讲，当这两个系统中的供油压力完全平衡时，油流将不在两个供油槽之间的空隙中串动。

密封油系统的氢侧供油将沿着轴朝发电机一侧流动，与发电机内的氢气接触，而密封油系统的空侧供油将沿着轴朝外轴承一侧流动，与发电机外的空气接触，保证了发电机内的氢气纯度，且氢气几乎没有损耗。

但要维持氢、空两侧油压绝对平衡是比较困难的，因此，一般要求氢、空两侧油压差要小于0.01MPa，且尽可能使空侧高于氢侧。

双流环式密封瓦结构简单，具有良好的密封性能，工作安全可靠，但由于密封瓦与轴之间的间隙较大（0.1～0.15mm），耗油量也较大。

第三节密封油控制系统的流程及组成

QFQS-300-2型汽轮发电机配套YKG-300-5YH型密封油控制系统供油装置为集装式，整个系统的主要设备包括：

本密封油控制系统由下列部件构成：

空侧交流泵、空侧直流泵、氢侧交流泵、氢侧直流泵、空侧过滤器、氢侧过滤器、密封油箱及油位信号器、油－水冷却器、压差阀、平衡阀、氢油分离箱、截止阀、逆止阀、蝶阀、压力表、温度计、差压变送器及联接管路等。

详见以下密封油系统原理图。

QFQS-300-2型汽轮发电机正常工作氢压为0.30MPa，事故状态下可降低氢压运行。

整个密封油系统由氢侧和空侧两个各自独立又互有联系的油路组成，系统正常运行时，空侧和氢侧两路密封油分别循环通过发电机密封瓦的空、氢侧环形油室，形成对机内氢气的密封作用，能自动维持0.085MPa的氢－油压差。

除此之外，密封油对于密封瓦还具有润滑作用和冷却作用。

YKG-300-5YH型密封油控制系统主要设计参数

序号

项目

单位

设计值

密封油压与氢压的额定压差

MPa

0.085±

0.01

空侧密封瓦总油量

L/min

99×

2

氢侧密封瓦总油量

57×

密封油进油温度

℃

<

52

空侧密封油出油温度

56

氢侧密封油出油温度

65

工作氢压

0.3

二次冷却水进水温度

33～38

二次冷却水量

t/h

120

氢气纯度

%

>

98

一、空侧密封油系统流程

空侧密封油系统的任务是向空侧供符合要求的密封油。

主要由空侧密封油泵、空侧密封冷油器、压差调节阀、滤油器、氢油分离箱、防爆风机等组成。

为保证空侧密封油系统的供油可靠性，除具有一路主工作油源外，还接有四路备用工作油源。

A、主工作油源：

空侧密封正常工作油源由空侧交流密封油泵提供。

密封油泵出口压力是0.8～1.0MPa。

空侧密封瓦供油采用旁路压差阀调节氢油压差，压差调节阀按机内氢气压力自动调节，保证密封瓦的正常工作，氢油压差为0.085MPa。

空侧油由密封油泵升压，经一台管式冷却器降温，再经一台自清洗刮板式油过滤器过滤，然后进入发电机两端密封瓦空侧环形油室，其回油与轴承润滑油回油汇合一起回到氢油分离箱，氢油分离箱又向空侧密封油泵进口供油，形成一个空侧闭式循环系统。

B、备用油源：

第一备用油源（即主要备用油源）是汽轮机主油泵来的1.6～1.8MPa高压油。

该备用油经油管路上的减压阀减压后供给空侧密封油系统用油，减压阀的出口油压为0.88MPa，油量为252L/min。

当主工作油源发生故障、氢油压差降到0.056MPa时，该备用油源自动投入运行，其密封油压由油管路上的备用压差阀调节。

第二备用油源也由汽轮机油系统提供。

它由汽轮机主油箱上的备用交流电动机密封油泵供给。

因为与第一备用油泵油源接在同一管路中，所以该备用油源也经过备用压差阀，然后进入密封瓦，也是当压差降到0.056MPa时投入。

当汽轮机的同轴转速为额定转速的三分之二以上时，汽轮机主轴油泵能够提供第一备用油源；

当低于三分之二转速或发生故障时，则只能由第二备用油源提供。

第三备用油源是密封油系统内自备的直流电动油泵，它与交流电动油泵并接在同一油管上，当压差降到0.035MPa时，启动直流油泵，氢油压差可恢复到0.084MPa。

该油源只允许运行1小时左右，应尽快检修交流油泵。

第四备用油源也是由汽轮机油系统提供。

由汽轮机轴承润