第一節 汽輪機潤滑油系統

汽輪機潤滑油系統基本都采用主油泵—射油器的供油方式，主油泵由汽輪機主軸直接驅動，其出口壓力油驅動射油器投入工作。潤滑油系統主要用于向汽輪發電機組各軸承提供潤滑油，向汽輪機危急遮斷系統供油，向發電機氫密封裝置提供油源，以及為主軸頂起裝置提供入口油，潤滑油系統中可以考慮添加潤滑油濾油機，用以保證油液在系統使用過程中滿足系統運行的需要質量。

一、系統組成

各機組潤滑油系統設置略有不同，下面以某哈汽機組為主作講解。

（一）主油泵

主油泵都為單級雙吸離心式油泵，安裝于前軸承箱內，由汽輪機轉子直接驅動，它為射油器提供動力油，向調節保安系統提供壓力油。主油泵吸入口油壓為0.09～0.12 MPa，出口油壓為1.0～2.05 MPa。主油泵不能自吸，在汽輪機起停階段要靠交流潤滑油提供壓力油，維持軸承潤滑油、密封油和主油泵的進口油；由高壓起動油泵提供高壓油供調節保安用油。當轉速達到額定轉速的90％左右時，主油泵就能正常工作，這時要進行主油泵與高壓起動油泵、交流潤滑油泵的切換，切換時應監視主油泵出口油壓，當壓力值異常時采取緊急措施防止燒瓦。

（二）射油器

射油器安裝在油箱內油面以下，采用射流泵結構，它由噴嘴、混合室、喉部和擴壓管等主要部分組成。工作時，主油泵來的壓力油以很高的速度從噴嘴射出，在混合室中造成一個負壓區，油箱中的油被吸入混合室。同時由于油粘性，高速油流帶動吸入混合室的油進入射油器喉部，從油箱中吸入的油量基本等于主油泵供給噴嘴進口的動力油量。油流通過喉部進入擴散管以后速度降低，速度能又部分變為壓力能，使壓力升高，最后將有一定壓力的油供給系統使用。

東方機組潤滑油系統一般有兩個射油器：供油射油器和供潤滑油射油器。供油射油器為主油泵提供入口油，而供潤滑油射油器為汽輪發電機組各軸承提供潤滑油以及密封用油；兩射油器在結構上完全相同。國產引進型機組只有一個射油器，它同時向主油泵進口和軸承供油。

（三）電動油泵

高壓起動油泵、交流潤滑油泵、直流事故油泵均為單級單吸立式離心泵。當機組在起動和停機工況時，高壓起動油泵代替主油泵向保安系統提供壓力油。在機組起動和停機工況時，交流潤滑油泵代替供潤滑油射油器，向機組各軸承及盤車裝置、頂軸裝置提供充足的潤滑油，同時也為氫密封油泵提供油源，直流事故油泵在機組處于事故狀態時，代替交流潤滑油泵，在機組發生交流失電時為機組提供必要的潤滑油，以保證機組安全停運，但直流事故油泵不能用于機組起動或正常運行。

國產引進型機組系統高壓起動油泵的油還送至密封油，起密封油備用油的作用，因此叫密封油備用泵。密封油備用泵為臥式人字齒齒輪泵，為了方便，本書后面仍然統稱高壓起動油泵。交流潤滑油泵也有送至密封油的低壓備用油，而直流油泵出口接至冷油器入口，可以在主油泵和交流油泵事故下維持機組正常運行。

（四）集裝油箱和溢油閥

高壓起動油泵、交流潤滑油泵、直流事故油泵一般都安裝在潤滑油箱蓋板上。在油箱的頂部還裝有兩臺排煙風機，用來抽出油箱內的油煙。在機組冷態起動時為縮短加熱油溫時間，在油箱蓋板上還安裝了電加熱器。溢流閥有潤滑油母管溢流閥和高壓起動油泵出口溢流閥。潤滑油母管溢油閥布置在冷油器后的潤滑油管道上，用來調節潤滑油供油母管壓力，以保證軸承潤滑油壓力和流量穩定。高壓起動油泵出口溢流閥裝于高壓起動油泵出口，用以調整高壓起動油泵出口油壓；在主油泵和高壓起動油泵切換過程中，該溢流閥還有排油作用，防止高壓起動油泵悶泵發熱。

（五）冷油器和切換閥

油系統中共采用兩臺100%容量的冷油器，其中一臺運行，一臺備用。冷油器為光管表面式換熱器，以循環水作為冷卻介質，帶走因軸承摩擦產生的熱量，保證進入軸承的油溫為40～46℃。

潤滑油在進入軸承前都須經過冷油器。油在冷油器殼體內繞管束環流，冷卻水在管內流過，進入工作冷油器的潤滑油通過裝在兩冷油器之間的三通切換閥來控制。通過切換閥可以使油流向任意一臺冷油器，或同時流向二臺冷油器，也可以切換冷油器而不影響進入軸承的潤滑流量。切換閥安裝于兩臺冷油器之間。潤滑油從切換閥下部入口進入，經冷油器冷卻后，由切換閥上部出口進入軸承潤滑油供油管。閥板開口側所處的位置，決定了相應側的冷油器投入狀況。切換閥換向前，必須先將備用冷油器充滿油，然后松動壓緊手輪，才能板動換向手柄，進行切換操作。在冷油器的切換過程中，應保證備用冷油器切換前充滿油。為此將兩臺冷油器的進油口，通過一連通管和連通閥連接起來，連通閥也稱注油門。在機組運行過程中為保證備用冷油器能迅速投入使用，將連通閥一直開啟。

冷油器下部水管設有放水門，上部水室上裝有排氣門；對于油側，冷油器殼體上裝有排氣門，在三通閥下部裝有放油塞頭。利用冷油器上部水室排氣門，可在運行中對冷油器進行查漏。正常運行時，冷油器出口油溫是45℃，盤車狀態時進油溫可不必太高，維持在21～35℃即可。

（六）油煙分離器和排煙風機

潤滑油系統在運行過程中，少部分油蒸發為油霧，這些油霧積聚在油箱內及軸承和油管之中，如果油霧壓力高，將通過汽輪機軸的汽封漏入廠房，油煙分離器的作用就是對油霧進行分離，回收油霧帶走的部分油粒。當油煙分離器投入運行時，油煙混合物從裝置底部的由弓形板筒體形成的通道進入分離芯，穿過分離芯向出口方向流動。煙在流動的過程中與分離芯中的折片接觸，在附著力的作用下，其中的油粒不斷在折片表面上積累，最后在重力作用下沿折片流到分離器的底部，排入油箱，分離后的煙氣則從出口被排煙風機排出，排入大氣。機組運行時，油煙分離器必須連續工作，只有當機組完全停止以后，以及油全被抽出并分離完后，才能停止工作。

系統備有兩臺排煙風機，為單級單吸臥式離心風機，用于使軸承箱回油管及油箱建立微真空，以保證回油通暢，油煙無外溢，保證油系統安全、可靠。油箱及回油系統中的煙氣經排煙風機抽出，排向大氣，同時在整個回油管路和油箱內形成一定的負壓，并有利于回油快速流回油箱，避免油或油煙向外溢，使整個潤滑油系統處于安全狀態下工作。

（七）套裝油管路

現代大型機組均采用套裝油管路，外部的大管子起保持作用兼作回油管，直接通入主油箱。大管子內部的較小管子是壓力油輸送管，一旦壓力油泄漏，則不會使油噴射到主機部件引起火災。發電機的軸承回油和密封油一樣，先經過油氫分離器，分離出氫氣以后再進入回油套管。

（八）頂軸油系統

當汽輪機轉速很低時，在軸頸和軸承之間沒有形成油膜，軸頸就會與軸承接觸，軸頸和軸承可能產生摩擦損傷；另外，如果沒有油膜存在，轉子轉動可能產生抖動現象，這會引起葉片的振動。為了防止汽輪機損壞，減小汽輪機的盤車功率，確保盤車時的平穩運轉，都配有頂軸油。東方機組頂軸油送入汽輪機和發電機的六個支承軸承，國產引進型機組只送到低壓缸和發電機兩端的＃3、＃4、＃5、＃6軸承。

該機組設有三臺頂軸油泵，一臺運行，二臺備用；各軸頸頂起油壓為8～12MPa，頂起高度為0.09～0.22mm，頂軸油泵進口壓力應在0.05～0.2MPa間，入口壓力低于0.21MPa禁止起動頂軸油泵。頂軸油裝置工作正常與否的主要標記是頂軸壓力，如油壓偏高說明轉子末充分頂起，導致高壓排油不暢而憋壓；如果偏低則表示高壓管道有漏油現象或頂軸油泵及系統工作不正常。

二、潤滑油系統運行

（一）起動運行工況

系統起動前，應確認系統中油質滿足起動運行清潔度要求，如不能滿足，可采用潤滑油濾油機進行處理，油箱油位在最高油位。關閉冷油器的冷卻水閥，根據溫度要求起動電加熱加熱油溫，開啟排煙風機，并起動油泵，強制潤滑油系統進行循環，并調整溢油閥以維持母管油壓在規定值內。待油溫達到38℃后，可以起動高壓起動油泵，開啟冷油器冷卻水閥投入冷油器，然后起動頂軸油泵，將各軸承之軸頸的頂起高度調整到設計要求值，即可投入盤車裝置。

東方機組沖轉到1200rpm時切除頂軸裝置，國產引進型機組停頂軸油泵轉速較低，600rpm或200rpm。在機組升速期間，高壓起動油泵、交流潤滑油泵應正常工作；當機組升速到額定轉速的90％左右時，主油泵應投入工作，再根據油泵功率表或電流表指示變化以及主油泵出口壓力情況，停運高壓起動油泵和交流潤滑油泵。

（二）停機工況

當機組正常或事故停機時，需在汽輪機轉速下降到規定轉速之前起動交流潤滑油泵和高壓起動油泵，東方機組轉速下降到1200rpm時起動頂軸裝置，國產引進型機組則是到600rpm或200rpm時才起動頂軸裝置。機組盤車期間，可先停高壓起動油泵，而頂軸裝置和潤滑油泵需待盤車停運后方能停下。

（三）維護

各廠運行參數有所不同，現仍以該東方電廠為例進行介紹：

機組正常運行時，主油泵正常出口油壓為2MPa，當其下降到1.8MPa時，應起動高壓啟勸油泵和交流潤滑油泵，并查明原因作好停機準備。

軸承潤滑油壓力為0.08～0.12MPa。當潤滑油壓降至0.049MPa時，報警并起動交流潤滑油泵，如果交流潤滑油泵起動后，油壓繼續下降，應立即打閘停機。當潤滑油壓降至0.039MPa時，應起動直流事故油泵，并立即檢查系統油壓降低的原因。當油壓降低至0.029MPa時，應停止盤車。油泵之間的低油壓聯鎖試驗每半個月做一次。國產引進型機組一般當潤滑油壓降至0.076～0.0 83MPa時，起動交流潤滑油泵和密封油備用泵，油壓降至0.068～0.0 75MPa時，起動直流潤滑油泵。

軸承進油溫度為40～45℃，軸承回油溫度為70℃。正常運行過程中要根據潤滑油母管油溫調整冷油器水量，保證軸承進口油溫。正常運行時，主油箱油位高值不能超過+250mm，-250mm時低油位報警，最低油位-300mm。系統正常起動前，油箱油位應處于最高油位。

第二節 EH油系統

EH油系統是用來提供高壓抗燃油，由它來驅動伺服執行機構，以調節汽輪機各汽閥開度。高壓抗燃油是一種三芳基磷酸脂型的合成油，它具有良好的抗燃性和流體穩定性，自燃點高，燃點達665℃，因此當高壓抗燃油漏到高溫部件時不會引起火災。但由于高壓抗燃油價格貴，具有一定毒性和腐蝕性，不宜在潤滑系統內使用，因而設置單獨的供油系統。

一、系統組成

（一）油箱

EH油箱能滿足1臺大機和兩臺50%小汽輪機的正常用油，由于抗燃油具有一定的腐蝕性，油箱全部采用不銹鋼材料。油箱板上有液位開關、磁性濾油器，油箱底部外側還安裝有一組加熱器。

油箱除有就地指示式油位計外，還有兩個浮子型液位報警裝置，安裝在油箱頂部，能報警高、低油位；并在極限低油位時，使遮斷開關動作。EH油溫由指針式溫度計和溫度控制繼電器監控；測溫開關來的信號控制繼電器，再由繼電器操作電磁水閥。當油溫超上限值55℃時，電磁水閥打開，冷卻水流過冷油器；當油溫降到下限值38℃時，電磁水閥關閉。電加熱采用浸入式，可自動控制，也可手操。EH系統油溫低于10℃應投入油加熱裝置，注意油位在正常油位之上時才可投入，否則將導致加熱器損壞；手動操作時在溫度達到20℃應手動停止。磁性過濾器是由永久磁鋼組成的，用來吸取EH油中的金屬垃圾。

（二）油泵

東方機組EH油泵一般為高壓柱塞泵，國產引進型機組一般采用高壓葉片泵，EH油泵位于油箱下方，以保證正的吸入壓頭。系統設有兩臺EH油泵，正常運行時，一臺油泵就能滿足需要，另一臺處于備用狀態；每臺泵的吸入口前，截止閥后均裝有140mm的濾芯對EH油進行過濾。

（三）EH油箱控制組件

控制塊安裝在油箱頂部，由濾芯、單向閥、截止閥、溢流閥等部件組成。每泵的出口均裝有兩個并列的10μm濾芯，在濾網兩側裝上差壓繼電器，能在油壓偏離正常值時提供報警信號。兩個單向閥裝于每個泵的出口側高壓油路中，防止油倒流。備用泵處于備用狀態時，其入口和出口截止閥均開，靠單向閥關閉出口。截止閥正常全開，手動關閉其中一路，不影響機組的運行，以便對該路的濾網、單向閥以及泵等進行在線維修或更換。溢流閥安裝在單向閥和截止閥之后的高壓油路中，用來監視油壓，并且當油壓高于設計值時，將油送回油箱，確保系統正常的工作壓力。

（四）蓄能器

EH供油系統一般都設有其中5個高壓蓄能器；一個容量較大的高壓蓄能器裝在油箱旁邊，用來維持溢流閥的壓力，以防止發生振動，另外四個高壓蓄能器分別裝置在位于汽輪機左右兩側的主汽門—調節組件旁邊。在壓力回油管道上還有低壓蓄能器，它們作為緩沖器在負荷快速卸去時，吸收回油。國產引進型機組的高壓蓄能器是活塞式的，而低壓蓄能器采用球膽式；東方機組蓄能器都為皮囊式。高壓蓄能器內充高壓氮氣，壓力一般為9.1MPa；低壓蓄能器內充低壓氮氣，壓力一般為0.21MPa。

（五）回油管路

回油管道共有三條，一條壓力回油，兩條無壓回油。有壓力回油是油動機活塞正常回油，回油管上裝有低壓蓄能器；油動機動作排油時，油首先排入低壓蓄能器，然后由低壓蓄能器向外排出，使一定壓力的油經過濾網和一個冷油器返回油箱。回油管路上還裝有一個彈簧加載逆止閥，在過濾器或冷油器堵塞以及其他原因造成回油壓力過高時，該閥自動打開，使回油直接通過該閥回到油箱。

（六）自循環濾油系統和自循環冷卻系統

除建設較早的電廠外，EH油系統中一般都設有獨立的自然循環濾油系統，以保證油系統的清潔度，使系統長期可靠運行。自循環冷卻系統是為了確保在非正常工況下的EH油溫而設立的，其冷油器的冷卻水受電磁水閥控制，也可以人工起動或停止。抗燃油再生裝置與自循環濾油裝置共用一個油泵。

（七）電氣控制組件

電氣箱內裝有許多壓力開關和壓力傳感器，用于報警信號和監視；還有可以對備用油泵起動開關進行遙控試驗的電磁閥。當電磁閥動作時，使高壓工作油管路泄油，隨著壓力下降，備用油泵壓力開關就使備用油泵起動。由于用節流孔隔開，試驗時母管壓力不會受到影響。備用油泵起動開關的試驗還可以通過打開現場的手動常閉閥來進行。

二、抗燃油再生裝置、抗燃油濾油機

抗燃油再生裝置、抗燃油濾油機是一種用來儲存吸附劑和使抗燃油得到再生的精濾器裝置，它能使油保持中性、去除水份。它主要由硅藻土濾器和波紋纖維濾器組成；前者降低EH油中酸值及水和氯的含量，后者除去硅藻土和來自EH油中的其它顆粒。二者串聯后安裝在獨立循環濾油的管路中，打開再生裝置前的截止閥，即可以使再生裝置投入運行。每個濾器還裝有一個壓力表，當濾器需要檢修時，此壓力表就指出不正常的高壓力。在機組投運的第一個月，此裝置每周應連續運行八小時，以后根據油的化驗結果決定是否需要將其投入。

三、EH油系統運行

在機組的起動過程中，EH供油系統的起動是比較早的，一般盤車投入之后，即可起動EH油系統進行油循環。提前進行油循環的目的是檢查油系統的完好程度，凈化油系統，提高油質，并將油溫調節至所需的溫度。下面以某機組EH油系統在各種情況下的運行方式。

（一）預起動

在機組起動期間，EH油系統應進行升溫、升壓，嚴禁在EH油溫低于20℃時起動EH油系統，若油溫低于20℃時應投入油加熱裝置。油溫合格后，可起動油泵，起動前打開截止閥。油箱中的油通過金屬濾芯，經油泵輸出，經過濾芯、單向閥匯集于高壓母管，母管上有溢流閥和蓄能器維持正常工作壓力，并由再生裝置保證EH油油質。高壓母管給閥門油動機、EH油試驗塊、AST母管提供EH油。正常情況下，AST電磁閥、隔膜閥堵住了AST母管泄油；起動前，汽輪機未掛閘，AST母管的EH油經過中壓主汽門，通過無壓力回油管直接返回油箱。

（二）起動、正常負荷運行

汽輪機掛閘后，AST電磁閥關閉，AST母管壓力建立，從而可實現對各閥門的控制。起動方式不同，閥門開啟順序不一樣，不同的階段，閥門的開度也不一樣。這些都是由DEH控制器根據所選擇的方式、操作員操作命令和機組本身的狀態確定，通過電液轉換機構來實現的。具體情況將在控制部分作詳細介紹。

（三）非正常運行

機組手動跳閘、機械超速、電氣超速、低真空、低潤滑油壓、低EH油壓、推力軸承磨損以及用戶選擇的脫扣方式都屬“非正常運行”方式。一旦汽輪機脫扣，EH油通過危急脫扣控制組件或隔膜閥直接排放至油箱。