[發(fā)明專利]一種高位儲能應(yīng)急供給汽輪機(jī)潤滑油的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611240426.X
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106761971B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓彥廣;陳非;曹浩;李明;程貴兵;焦慶豐
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南省湘電試驗(yàn)研究院有限公司
• 主分類號: F01D25/20
• 分類號: F01D25/20
• 代理公司: 長沙新裕知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43210
• 代理人: 劉熙

本發(fā)明公開了一種高位儲能應(yīng)急供給汽輪機(jī)潤滑油的方法，包括利用高位水箱儲存的水作為重力勢能，一旦汽輪機(jī)的潤滑油泵供給系統(tǒng)不能正常工作，即釋放高位水箱中的水作用于水輪機(jī)，通過水輪機(jī)將高位重力勢能及動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)潤滑油泵正常供油。本發(fā)明方法為大型汽輪機(jī)提供了一套無需電力而以水為工質(zhì)建立重力勢能作為驅(qū)動(dòng)能源的潤滑油供給裝置，可以確保在汽輪機(jī)原有配置的交流、直流潤滑油泵全部失效的情況下，還有最后一套潤滑油裝置直接利用機(jī)械能來提供汽輪機(jī)安全停機(jī)惰走的軸承潤滑油量，避免發(fā)生嚴(yán)重的汽輪機(jī)斷油燒瓦事故。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽輪機(jī)，具體涉及一種高位儲能應(yīng)急供給汽輪機(jī)潤滑油的方法。

技術(shù)背景

大型汽輪機(jī)是在火力發(fā)電廠、核電廠等行業(yè)廣泛使用的關(guān)鍵設(shè)備。這種大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械一般采用滑動(dòng)軸承，汽輪機(jī)原潤滑油供給及聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)如下：汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由汽輪機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)主油泵或交流潤滑油泵向各個(gè)軸承提供足量的潤滑油，潤滑油系統(tǒng)還配置有蓄電池提供直流電源的直流潤滑油泵作為機(jī)組交流潤滑油泵失效的最后保障，此外潤滑油系統(tǒng)還具有汽輪機(jī)潤滑油壓力低一值或汽輪機(jī)跳閘聯(lián)鎖交流潤滑油泵，低二值聯(lián)鎖啟動(dòng)直流潤滑油泵等邏輯保護(hù)。

盡管汽輪機(jī)潤滑油供給及保護(hù)系統(tǒng)配置了備用交流、直流潤滑油泵及聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，在實(shí)際生產(chǎn)中依然有大型汽輪發(fā)電機(jī)組斷油燒瓦事故發(fā)生，事故的原因主要有交流、直流潤滑油泵殼體聚集空氣造成油泵短時(shí)間失壓、斷油，交流、直流電源失效或者油泵電機(jī)合閘失敗造成無潤滑油泵運(yùn)行斷油，運(yùn)行操作不到位或聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)故障導(dǎo)致潤滑油壓力低未及時(shí)啟動(dòng)交流、直流潤滑油泵，潤滑油系統(tǒng)濾網(wǎng)、冷油器內(nèi)部堵塞導(dǎo)致油路中斷而燒瓦等。

因此，汽輪機(jī)現(xiàn)有潤滑油供給及保護(hù)系統(tǒng)仍存在一定的斷油燒瓦安全隱患，為防止汽輪機(jī)發(fā)生斷油燒瓦事故，國家能源局2014年4月頒布新版《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》中第8.4.1條規(guī)定：“汽輪機(jī)應(yīng)配置足夠容量的潤滑油儲能器（如高位油箱），一旦潤滑油泵及系統(tǒng)發(fā)生故障，儲能器能保證機(jī)組安全停機(jī)，不發(fā)生軸瓦燒壞、軸承磨損”。高位油箱主要應(yīng)用在石化、冶金行業(yè)中壓縮機(jī)、工業(yè)用汽輪機(jī)等設(shè)備，但國內(nèi)大型汽輪機(jī)并沒有高位儲能油箱設(shè)計(jì)、實(shí)際投運(yùn)的經(jīng)驗(yàn)和業(yè)績，而且保證大型汽輪機(jī)安全停機(jī)惰走的潤滑油量是壓縮機(jī)、工業(yè)汽輪機(jī)等設(shè)備的數(shù)倍乃至十倍以上，以600MW火電廠汽輪發(fā)電機(jī)組為例，高位儲能油箱必須布置在汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行層以上5～8m位置，為滿足機(jī)組安全惰走時(shí)間35min所需的潤滑油總?cè)莘e約120m³，而且汽輪機(jī)廠房底部必須配置同樣容積的低位油箱以接納高位油箱下排的潤滑油量，此外高位儲能油箱系統(tǒng)還需要油位監(jiān)測、排煙系統(tǒng)、油循環(huán)、油凈化、消防等配套設(shè)施，整個(gè)系統(tǒng)投資巨大。高位油箱布置于汽輪機(jī)廠房內(nèi)，汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)平臺上，大型發(fā)電機(jī)都是充易燃易爆的氫氣運(yùn)行，高位油箱對汽輪機(jī)廠房的主輔設(shè)備乃至整個(gè)發(fā)電廠帶來巨大的火災(zāi)或爆炸安全風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種安全、簡便、經(jīng)濟(jì)的高位儲能應(yīng)急供給汽輪機(jī)潤滑油的方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供的高位儲能應(yīng)急供給汽輪機(jī)潤滑油的方法，包括利用高位水箱儲存的水作為重力勢能，一旦汽輪機(jī)的潤滑油泵供給系統(tǒng)不能正常工作，即釋放高位水箱中的水作用于水輪機(jī)，通過水輪機(jī)將高位重力勢能及動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)潤滑油泵正常供油。

進(jìn)一步的方法是，所述潤滑油泵從原有潤滑油箱底部吸入潤滑油，通過原潤滑油管道向汽輪發(fā)電機(jī)組各個(gè)軸承供給潤滑油，這樣設(shè)計(jì)可以充分利用潤滑油系統(tǒng)原有設(shè)備，無需額外增加潤滑油箱及潤滑油，同時(shí)還能保證潤滑油箱油位較低時(shí)依然可以正常供給潤滑油。

所述釋放高位水箱中的水作用于水輪機(jī)是由汽輪機(jī)潤滑油母管壓力低開關(guān)動(dòng)作發(fā)出信號，通過電磁閥控制自動(dòng)聯(lián)鎖打開高位水箱至水輪機(jī)氣動(dòng)控制截止閥，或者由運(yùn)行人員根據(jù)實(shí)際情況手動(dòng)控制電磁閥打開氣動(dòng)控制截止閥或其旁路閥，或者當(dāng)發(fā)生全廠失電或失氣等極端情況時(shí)，由于氣動(dòng)控制截止閥失去動(dòng)力源從而依靠復(fù)位彈簧彈力自動(dòng)打開閥門。