如何确保供油系统稳定可靠？

（一）冲击式盘车装置

冲击式盘车装置的结构及作用原理见图4-33、图4-34、图4-35。

图4-33　冲击式盘车装置的结构

1—电磁阀 2—连接板 3—压力油缸 4—活塞 5—活塞拉杆 6—导向杆 7—棘轮 8—销轴 9—框架

图4-34　原理图：电磁阀没有激磁

图4-35　原理图：电磁阀被激磁

如果汽轮机热态停机，汽轮机转子不再转动，在冷却的时候，经过一定的时间间隔会出现转子弯曲，这种弯曲在立即重新启动时会产生明显的影响。由于转子偏心，通过摩擦可以引起叶片汽封或者叶片的严重损坏。此外，转子的不平衡会产生过大的振动，这样可能引起轴承过早磨损。

如果在这个停车冷却阶段让转子连续而有节奏地转动，就不会危及汽轮机的再运行。冲击式盘车装置在每次运动中都使汽轮机转子旋转一定的角度，以满足这个条件。CCR装置循环氢和新氢压缩机使用的就是冲击式盘车装置。

冲击式盘车装置主要由电磁阀、压力油缸、活塞和框架组成，连接板把电磁阀和装在后轴座上的压力油缸连接在一起。压力油缸中有活塞及活塞拉杆，压力油缸上有一个导向杆，它起引导活塞拉杆的作用，活塞拉杆上固定着可摆动的框架。

连接板带有多个油孔。压力油经过接口P引向电磁阀的滑阀壳体。如果电磁阀没有激磁，则压力油要流向接口A，使活塞上端的空间形成压力（见图4-34）。

如果电磁阀被激磁，滑阀移向另一末端，关闭通向接口A的压力油通道，同时打开油路B的通道（见图4-35），压力油流到活塞下面，活塞带动拉杆和框架一起向上压，框架中的销轴作用在汽轮机转子上的棘轮，使汽轮机转子旋转一定的角度。

若切断电磁阀，则弹簧又把滑阀压向它原先的位置，油路B无压力，压力油P向A转向，则活塞又向下滑动。

在回油管T上装有带位置指示的针阀作为节流用。在装置投入时，该针阀使活塞的向上运动减慢到使框架中的销轴能与棘轮很好啮合。针阀不能全关。冲击式盘车装置停止工作时，首先不让电磁阀投入运行。这可以保证活塞处于最下面的位置，而只有在等了15秒钟以后才能切断压力油。

只有当汽轮机转子停止转动时才可以操作冲击式盘车装置。

（二）油系统设备

汽轮机必须设置油系统，为了简化系统结构，往往与压缩机的油系统组合在一起，形成整个机组的统一油系统。其作用主要是供给机组各轴承润滑油，使轴颈和轴瓦之间形成油膜，以减少摩擦损失，同时带走由摩擦产生的热量和由转子传来的热量；供给动力驱动、调节系统和保安装置用油；供给油密封装置密封油以及大型机组的顶油装置用油。供油系统必须在任何情况下都能保证可靠用油，否则会引起轴瓦乌金的损坏或熔化，影响动力控制，严重时会造成设备的损坏事故。

汽轮机组的油系统是由贮油箱、油泵、油冷却器、油过滤器、安全阀、止回阀、调压阀、控制阀以及高位油箱、蓄压器、油管路等组成。

1.油箱

油箱除具有储油任务之外，还担负着分离空气、水分和各种机械杂质及气泡的任务。回油从一侧进入油箱，吸油在另一侧，中间由垂直的隔板隔开。油箱的底部具有一定的坡度或做成圆弧形，并在最低处设有排污管，以便定期排除油箱中的水分和沉淀物。油箱的吸油管侧装有油位计，指示油箱的油位。为了使油中机械杂质能沉淀下来，油箱中的油流速度应尽量缓慢，回油管尽量布置在接近油箱的油面，以利于气泡的逸出。油箱上均装有排烟管，用来排除油箱中的空气和其他气体。容量较大的汽轮机，在油箱上还装有排烟风机，除了排出油箱中空气和其他气体，还可使油箱保持一定的负压，使回油畅通。负压不宜过大，以免吸入灰尘和杂质。油箱的容积越大，油箱中的油流速度越小，有利于空气、水分及杂质的分离。但油箱的容积太大，不仅给现场布置带来困难，而且还要多消耗钢材。通常用循环倍率K来表示油系统的相对情况，它表明所有油量每小时通过油系统的次数。若以Q表示系统每小时的油流量，V表示油系统的容积，则循环倍率K＝Q/V。通常规定K＝8～10，K值越大，说明油每小时通过油系统的次数越多，油在油箱中分离效果差，油容易劣化。为了便于冬季开车时控制油温，有的油箱下部还设有加热装置，如蒸汽加热盘管或夹套。

2.油泵

工业汽轮机油系统设有多种油泵，如主油泵、辅助油泵和事故油泵等。有的主油泵与主轴相连，有的单独设置，常用的油泵形式有齿轮泵、螺杆泵和离心泵，某些机组还采用注油器。

3.油冷却器

油冷却器是一种表面式热交换器，油走管外，冷却水走管内，用来降低油质的温度，使油温保持在35℃～40℃。管束胀接在固定管板和活动管板上，油在管外流动，冷却水在管内流动，产生热交换，将油的热量带走。油侧压力要高于水侧压力，以保证即使管束泄漏，也不会发生冷却水漏入油中使油质恶化的现象。一台机组常备有两台以上的油冷却器，既可保证冷却效果，又可轮换进行检修。(www.xing528.com)

4.油过滤器

汽轮机油系统要求清洁度很高，一般过滤精度为20～40μm左右，因此在油泵进口处设有粗过滤网，经过油冷却器之后，还要经过精细地过滤。常用的过滤器为网式或纸制滤芯，一般设置两台，每台都可单独处理全部流量，一台运行，另一台备用或清洗。过滤器前后有测压仪器，当过滤器的压差上升到一定程度时就会报警，说明过滤器较脏，需要清洗。

5.高位油箱（事故油箱）

安装在机组高5～8m处，确保机组在发生停电或停车事故时，机器每个润滑油部位具有必要的润滑油，其容量应保证供油时间不少于3分钟，对转动惯量较大的机组，应适当地增大油箱的容量。

6.油蓄压器

润滑油系统中设有油蓄压器，用来稳定润滑油压力。在主油泵停车、备用油泵启动的瞬间，油蓄压器能够维持一定的润滑油压，而使机组不因正常的油泵切换而误停。油蓄压器内有蓄压器球囊，球囊内按规定压力充上氮气，用来稳定油的压力。

（三）抽气器

抽气器的任务是将漏入凝汽器内的空气和蒸汽中所含的不凝汽气体连续不断地抽出，保持凝汽器始终在高度真空下运行。抽气器运行状况的优劣，影响着凝汽器内真空度的大小，对机组的安全、经济运行起着重要的作用。

抽气器的工作原理：图4-36为喷射式抽气器的示意图，它由喷嘴A、混合室B、扩压管C组成。工作介质通过喷嘴A，由压力能转变为速度能，便在混合室中形成了高于凝汽器内的真空，达到把气、汽混合物从凝汽器中抽出的目的。为了把从凝汽器中抽出的气、汽混合物排入大气，在混合室之后设有扩压管C，把工质的速度能再转变为压力能，以略高于大气压力将混合物排入大气。抽气器的整个工作过程可分为三个阶段，分别为介质在喷嘴内的膨胀增速阶段，工质与混合室内的汽、气混合物相混合阶段以及超音速流动的压缩阶段。

图4-36　喷射式抽气器示意图

A—工作喷嘴 B—混合室 C—扩散管

抽气器分为射汽抽气器和射水抽气器，以过热蒸汽为工作介质的抽气器叫射汽抽气器，以水作为工作介质的抽气器称为射水抽气器。

1.启动抽气器

启动抽气器的任务，是在汽轮机启动前抽出汽轮机和凝汽器内的大量空气，使凝汽器内加快建立真空的速度，缩短机组的启动时间。另外，在运行中当汽轮机真空系统严重漏汽，凝汽器内真空度下降至80kPa以下时，可临时投入启动抽气器，维持机组的运行，待漏汽消除后再将其停止。

启动抽气器的特点是抽气量大，结构简单。其缺点是建立的真空较低，工质不能回收，直接排入大气，热损失大，不经济。所以，在运行中，一般情况下不使用启动抽气器，只将它作为一种备用设备。启动抽气器能够达到的真空度一般只有80kPa左右，只有当凝汽器内的真空低于80kPa时才可投入启动抽气器。若凝汽器内真空高于启动抽气器的最高真空时，不得投入启动抽气器。启动抽气器的工作原理和构造与图4-37所示的喷射式抽气器基本相同。

图4-37　两级抽气器简图

1—第Ⅰ级抽气器 2—中间冷却器 3—第Ⅱ级抽气器 4—外冷却器 5—排空气口

2.主抽气器

主抽气器一般是由两个射汽抽气器和两个冷却器组成，称为二级抽气器。大机组一般使用三级抽气器，其工作原理与二级抽气器相同。如图4-37所示，新蒸汽管或压力适当的抽汽管，将蒸汽引至抽气器喷嘴，蒸汽进入喷嘴后开始膨胀加速而进入混合室中，在混合室中形成了高度的真空，从而把凝汽器内的气、汽混合物抽了出来，在混合室内与高速汽流掺混后进入扩压管中。气、汽混合物在扩压管中流速降低，压力逐渐升高，当压力升至凝汽器压力与大气压力中间的某一数值时，便排入第一级抽气器的冷却器中。蒸汽在冷却器中绝大部分被冷却凝结成疏水，未凝结成疏水的气、汽混合物经连通管进入第二级抽气器，被第二级抽气器的扩压管压缩至比大气压力稍高的压力，再排入第二级的蒸汽冷却器，在冷却器中绝大部分蒸汽被冷却凝结成疏水，剩余的少量气、汽混合物排入大气中。

主抽气器冷却器采用凝结水泵出口管的凝结水做冷却水，吸收工作蒸汽的凝结潜热和回收工质，使从凝汽器中抽出的气、汽混合物还能得到再冷却，保证抽气器在高效率下工作。汽轮机启动、停机或低负荷运行时，由于凝汽器内的凝结水量过少，不能满足抽气冷却器的需要，因此，在抽气冷却器出口管上增设了凝结水再循环管。当抽气冷却器通过的冷却水量不足时，即可开放凝结水再循环阀，使部分或全部凝结水再回至凝汽器中冷却，循环使用。

在射汽式抽气器中，气、汽混合物在一级扩压管的压力升高不能过大，否则其效率将下降，因而现代发电厂使用射汽抽气器的机组。除辅助抽气器外，主抽气器一般采用两级抽气器。大型高压机组多采用三级抽气器，其目的是提高抽气器的效率。为了配合多级抽气器气、汽混合物在扩压管中逐级增压的原则，冷却水在冷却器内的冷却顺序，先由一级开始逐级冷却。在汽轮机设备中，抽气器的蒸汽消耗量平均为新蒸汽总消耗量的0.5%～0.8%，小机组可达到1.5%。

为了保证抽气器在新蒸汽压力偏低的条件下仍能稳定地工作，工业上一般采用经过节流的新蒸汽作为抽气器的工作蒸汽，即在喷嘴入口管处设一节流孔板。对于高压机组，抽气器的工作压力采用1.5MPa～2.0MPa，中小机组采用0.5MPa～1.5MPa。

虽然射汽抽气器抽气效率低，但其结构简单，能回收工作蒸汽的热量和凝结水，这是比较经济的，因而在很多机组中被广泛应用。

多级抽气器比同样抽气能力的单级抽气器消耗的蒸汽量少。三级抽气器的汽耗量约比两级抽气器少10%。