300MWNCB機(jī)組汽輪機(jī)油系統(tǒng)設(shè)計(jì)

巨春影

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱150046）

300MWNCB機(jī)組汽輪機(jī)油系統(tǒng)設(shè)計(jì)

巨春影

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱150046）

總結(jié)了哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的300MW NCB機(jī)組油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)油系統(tǒng)進(jìn)行了新設(shè)計(jì)，滿足了機(jī)組安全運(yùn)行需要。

NCB；潤(rùn)滑油；頂軸油；SSS離合器

0 引言

LNCB320/155-13.02/0.500/565/565型汽輪機(jī)是哈爾濱汽輪機(jī)廠根據(jù)市場(chǎng)需要開發(fā)的9FB級(jí)聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)，也是哈汽自主研發(fā)的中國(guó)首臺(tái)NCB型式熱電聯(lián)供機(jī)組。該機(jī)型可以實(shí)現(xiàn)純凝、抽凝、背壓三種運(yùn)行模式，具有極限供熱能力。本機(jī)組設(shè)有低壓模塊解列模式，采取高壓端輸出功率方式，發(fā)電機(jī)布置在汽輪機(jī)高中壓缸前部，從發(fā)電機(jī)向汽輪機(jī)看汽輪機(jī)為順時(shí)針方向。

1 概況

汽輪發(fā)電機(jī)軸系由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、高中壓轉(zhuǎn)子、中間軸、低壓轉(zhuǎn)子依次連接而成。中間軸為合金鋼整鍛結(jié)構(gòu)，為防止高中壓轉(zhuǎn)子的揚(yáng)度影響SSS離合器對(duì)中，特在高中壓轉(zhuǎn)子與SSS離合器之間設(shè)置中間軸。中間軸靠近SSS離合器端有一支持軸承，另一端與高中壓轉(zhuǎn)子剛性連接。汽輪機(jī)端共設(shè)6個(gè)支持軸承，1#～5#軸承為可傾瓦軸承，6#軸承為橢圓瓦軸承。2個(gè)推力軸承分別位于前軸承箱與后軸承箱，3#、4#軸承之間為SSS離合器。高中壓轉(zhuǎn)子以前推力軸承為死點(diǎn)向低壓端膨脹，低壓轉(zhuǎn)子以后推力軸承為死點(diǎn)向高壓端膨脹，2個(gè)轉(zhuǎn)子的膨脹量由連接在兩轉(zhuǎn)子中間的SSS離合器吸收。該機(jī)軸系布置詳見圖1。

圖1 軸系布置

該機(jī)組發(fā)電機(jī)前置，高中壓轉(zhuǎn)子與低壓轉(zhuǎn)子通過SSS離合器連接，在冬季采暖抽汽工況下，當(dāng)供熱需求達(dá)到最大時(shí)，低壓轉(zhuǎn)子通過SSS離合器解列，高中壓模塊單獨(dú)以背壓方式運(yùn)行。當(dāng)?shù)蛪耗K脫開后，由于SSS離合器內(nèi)部潤(rùn)滑油的阻尼效應(yīng)，低壓轉(zhuǎn)子仍會(huì)以200 r/min左右的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)為保證機(jī)組安全運(yùn)行，低壓部分除正常供潤(rùn)滑油外，還要求對(duì)低壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行頂起，因此1#、2#、4#、5#支持軸承均設(shè)有高壓頂軸油接口。

2 供油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)機(jī)組設(shè)有低壓模塊解列模式，高壓端輸出功率的特點(diǎn)，無法像常規(guī)機(jī)組一樣機(jī)組前端布置主軸驅(qū)動(dòng)主油泵及機(jī)械超速裝置，因此潤(rùn)滑由供油系統(tǒng)改為雙電動(dòng)泵系統(tǒng)，并取消機(jī)械超速裝置機(jī)構(gòu)系統(tǒng)供油。這樣大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了油泵壓力參數(shù)。供油系統(tǒng)采用集裝油站布置方式，油箱頂部作為操作平臺(tái)，布置2臺(tái)100%容量交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)離心式主油泵（一運(yùn)一備）、1臺(tái)直流事故油泵、2臺(tái)冷油器、2臺(tái)滑油過濾器、4臺(tái)頂軸油泵、調(diào)壓閥、油位指示器、油位開關(guān)、排煙裝置、儀表盤等。

整個(gè)供油系統(tǒng)向汽輪機(jī)軸承和發(fā)電機(jī)軸承、SSS離合器、盤車裝置等設(shè)備提供潤(rùn)滑油，并滿足機(jī)組在啟動(dòng)、停機(jī)、正常運(yùn)行和事故工況下的整個(gè)機(jī)組的供油要求。2臺(tái)交流潤(rùn)滑油泵并聯(lián)，機(jī)組運(yùn)行時(shí)1臺(tái)交流潤(rùn)滑油泵供應(yīng)潤(rùn)滑油系統(tǒng)所需的全部用油。來自主交流潤(rùn)滑油泵的壓力油通過冷油器冷卻和濾油器過濾后，經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)整到合適的壓力給整個(gè)機(jī)組軸承供潤(rùn)滑油。另外1臺(tái)交流潤(rùn)滑油泵是主潤(rùn)滑油泵的備用泵，由相應(yīng)的測(cè)量軸承潤(rùn)滑油壓的壓力開關(guān)和試驗(yàn)用壓力開關(guān)控制。以便于在機(jī)組需要時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)滿足機(jī)組用油。

1臺(tái)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)事故油泵，不需要經(jīng)過冷油器、滑油過濾器與潤(rùn)滑油管路相連。由與其對(duì)應(yīng)的壓力開關(guān)控制，當(dāng)運(yùn)行層母管軸承潤(rùn)滑油壓降到其設(shè)定值時(shí)起動(dòng)。該直流事故泵的控制開關(guān)通常置于“斷開”位置（直流事故泵不能起動(dòng)），直到交流潤(rùn)滑油泵運(yùn)轉(zhuǎn)并提供足夠的油壓，然后將控制開關(guān)置于“自動(dòng)”，此時(shí)事故泵不會(huì)啟動(dòng)，當(dāng)軸承油總管油壓低于壓力開關(guān)整定值時(shí)它才啟動(dòng)。

圖2 頂軸油系統(tǒng)圖

系統(tǒng)油壓可通過油站出口的調(diào)壓閥及運(yùn)行平臺(tái)上的低壓溢油閥進(jìn)行調(diào)整。

3 頂軸油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

頂軸油系統(tǒng)由2套獨(dú)立的頂軸模塊組成，1套供發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子，另1套單獨(dú)供低壓轉(zhuǎn)子。在機(jī)組盤車、啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)同時(shí)投入2套模塊，提供高壓頂軸油將轉(zhuǎn)子頂起。當(dāng)?shù)蛪耗K脫開時(shí)單獨(dú)投入低壓頂軸模塊，保證在低壓缸解列時(shí)，托起低壓轉(zhuǎn)子。

每套頂軸模塊均包含2臺(tái)頂軸油泵（一運(yùn)一備）、1套濾油器（2臺(tái)頂軸油泵公用）以及相應(yīng)的壓力開關(guān)、壓力變送器壓力表等。如圖1所示，頂軸油來自油站出口的潤(rùn)滑油母管，經(jīng)頂軸油泵、過濾器后供頂軸油母管，通過母管穩(wěn)壓后供應(yīng)各個(gè)軸承頂起用。

4 結(jié)語

針對(duì)該機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，經(jīng)過對(duì)潤(rùn)滑油系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)，使之滿足新機(jī)型的需要，保證機(jī)組各種工況下的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。機(jī)組采用雙電泵系統(tǒng)后，適應(yīng)了聯(lián)合循環(huán)機(jī)組頻繁啟停的特點(diǎn)，取消前軸承箱、油箱、套裝油管路內(nèi)部相關(guān)設(shè)備及管路，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。新系統(tǒng)采用集裝油站后，節(jié)省了冷油器、滑油過濾器、頂軸供油裝置等設(shè)備的布置空間，減小了現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量。

（編輯昊 天）

TK 263

B

1002－2333（2014）05－0284－02

巨春影（1979—），女，工程師，從事汽輪機(jī)設(shè)計(jì)工作。

2014-03-13