[發明專利]一種汽輪機轉子頂軸系統以及應急供油方法

有效

• 申請號: 201110353693.9
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102518487A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 谷軍生;李然
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;北京國華電力有限責任公司;河北國華定洲發電有限責任公司
• 主分類號: F01D25/18
• 分類號: F01D25/18;F01D25/20
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;南毅寧

技術領域

本發明涉及汽輪機領域，具體地，涉及一種汽輪機轉子頂軸系統以及應急供油方法。

背景技術

汽輪機頂軸系統的作用是在汽輪機啟停過程中將轉子頂起，并在轉子軸頸和徑向支撐軸瓦承力面之間形成油膜，起到減輕軸瓦的磨損和減小轉子機械輔助轉動裝置的機械沖擊的作用。

目前，國產引進型汽輪機的轉子頂軸系統與汽輪機轉子軸承潤滑冷卻系統為串并聯形式。若要啟動轉子頂軸系統，則必須首先要啟動轉子軸承潤滑冷卻系統。否則轉子頂軸系統會因進入該系統的油壓低而無法啟動。圖1為現有的汽輪機轉子軸承潤滑冷卻系統和汽輪機轉子頂軸系統的結構示意圖。汽輪機轉子軸承潤滑冷卻系統包括潤滑油泵13，該潤滑油泵13安裝于主油箱14內，用于通過潤滑油母管12以及潤滑油分支管4為汽輪機1兩端軸承2提供潤滑冷卻油。汽輪機轉子頂軸系統包括頂軸油泵11、頂軸油供油管21、頂軸油母管9、瓦分支管8、調節閥6、逆止閥5、瓦回油管10以及回油母管20，頂軸油泵11通過頂軸油供油管21向頂軸油母管9供油，再分別由各瓦分支管8通過調節閥6和逆止閥5為汽輪機軸承2提供轉子頂軸油。可以利用壓力表7監視軸承2的頂軸油壓。軸承2回油到軸承箱3，轉子頂軸油再通過各瓦回油管10匯到回油母管20，最終回油至主油箱14。完成汽輪機軸承潤滑冷卻系統和汽輪機轉子頂軸系統油循環過程。主油箱14體外配置有油凈化裝置17，該油凈化裝置17經油凈化裝置入口管15通過油凈化裝置入口門16取油，凈化后的油經油凈化裝置出口管18通過油凈化裝置出口門19回油至主油箱14。

上述頂軸油泵11(一般為軸向柱塞泵)的運行前提是必須在泵入口處建立一定壓力，故首先要啟動轉子軸承潤滑冷卻系統中的潤滑油泵13，以在頂軸油泵11的入口處建立壓力，如果潤滑油泵13無法啟動，則頂軸油泵11亦無法啟動。同時，轉子頂軸系統的正常投入是汽輪機機械輔助轉動裝置投入的前提條件。如果在汽輪機處于熱態(汽輪機調節級在150℃以上)停車時發生汽輪機轉子頂軸系統無法啟動的情況，將對汽輪機的安全構成極大的威脅，極有可能造成汽輪機大軸永久性彎曲的惡性事故。

發明內容

為了克服現有的汽輪機轉子頂軸系統必須以汽輪機轉子軸承潤滑冷卻系統啟動為先決啟動條件的不足，本發明特提供一種汽輪機轉子頂軸系統，該系統可以在汽輪機轉子軸承潤滑冷卻系統不啟動的情況下，實現汽輪機轉子頂軸系統單獨啟動的功能。

本發明提供的汽輪機轉子頂軸系統包括頂軸油泵以及潤滑油泵至該頂軸油泵的頂軸油供油管，該潤滑油泵位于主油箱內，且主油箱體外配備有油凈化裝置，該油凈化裝置通過油凈化裝置入口管從主油箱取油，并在對該油進行凈化之后，將該油通過油凈化裝置出口管和位于該油凈化裝置出口管內的油凈化裝置出口閥送回至主油箱，其中，該系統還包括：第一閥，位于所述頂軸油供油管中；應急頂軸油供油管，從所述油凈化裝置出口管延伸至頂軸油泵；以及第二閥，位于所述應急頂軸油供油管中。

其中，所述系統還可包括：應急油溢流管，從所述第二閥的出口延伸至所述主油箱；溢流閥，位于所述應急油溢流管中；以及第三閥，位于所述應急油溢流管入口至所述頂軸油泵所限定的部分的應急頂軸油供油管中。

其中，所述第一閥可為常開閥，所述第二閥和第三閥可為常關閥。

相應地，本發明還提供一種汽輪機轉子頂軸系統的應急供油方法，該系統包括頂軸油泵以及潤滑油泵至該頂軸油泵的頂軸油供油管，該潤滑油泵位于主油箱內，且主油箱體外配備有油凈化裝置，該油凈化裝置通過油凈化裝置入口管從主油箱取油，并在對該油進行凈化之后，將該油通過油凈化裝置出口管和位于該油凈化裝置出口管內的油凈化裝置出口閥送回至主油箱，其中，該方法包括：于所述油管中設置第一閥；設置從所述油凈化裝置出口管至頂軸油泵的應急頂軸油供油管，并于該應急頂軸油供油管中設置第二閥；以及在所述潤滑油泵故障時，關閉第一閥和油凈化裝置出口閥，打開第二閥，利用所述油凈化裝置所輸出的凈化油給所述頂軸油泵供油。

其中，該方法還可包括：設置從所述第二閥的出口至所述主油箱的應急油溢流管，并于該應急油溢流管中設置溢流閥；于所述應急油溢流管入口至所述頂軸油泵所限定的部分的應急頂軸油供油管中設置第三閥；以及在所述潤滑油泵正常運行時，關閉該第三閥，在所述潤滑油泵故障時，打開該第三閥。

通過上述技術方案，可以在潤滑油泵無法啟動時，使用油凈化裝置為頂軸油泵供油，實現汽輪機轉子應急頂軸要求，從而可有效地避免汽輪機大軸發生熱態永久彎曲的可能。

附圖說明