大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置

摘要

一种大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，包括：油泵或隔膜泵，用于向发电机组主轴轴承供油；其中，油泵采用汽或气动驱动器驱动，隔膜泵直接用蒸汽或压缩空气驱动，驱动介质管道上设有控制阀组,该控制阀组包括一只液或气动开关阀，一只气动调节阀，按驱动介质流动方向顺序串联布置，液或气动开关阀在前，用于接通或关断驱动介质，气动调节阀在后，用于调节驱动介质压力，满足驱动器的额定工作压力；所述液或气动开关阀并联有一只电磁阀，作为驱动介质的冗余通道；该电磁阀有电时接收DCS信号开启，在失电时自动开启；所述气动调节阀并联有一只节流孔板，当气动调节阀故障不能开启时，驱动器所需的大部分汽或气通过该孔板进入驱动器，保证其最低限度的出力。

权利要求

1.一种大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，包括: -油栗，用于向主轴轴承供油，向主轴轴承供油的进油口通过管道连通润滑油箱，向主轴轴承供油的出油口通过管道通往主轴轴承，在出油管道上设有止回阀； -驱动器，用于驱动油栗，该驱动器是汽或气动驱动器，它的输出轴连接油栗，它的驱动介质进口通过管道连接汽源或气源，管道上设有控制阀组，该控制阀组包括一只液或气动开关阀，一只气动调节阀，按驱动介质流动方向顺序串联布置，液或气动开关阀在前，用于接通或关断驱动介质，气动调节阀在后，用于调节驱动介质压力，满足驱动器的额定工作压力； 所述液或气动开关阀并联有一只电磁阀，作为驱动介质的冗余通道;该电磁阀有电时接收DCS信号开启，在失电时自动开启； 所述气动调节阀并联有一只节流孔板，当气动调节阀故障不能开启时，驱动器所需的大部分汽或气通过该孔板进入驱动器，保证其最低限度的出力。

2.如权利要求1所述的大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，其特征在于，所述驱动器是汽或气膨胀机、汽或气马达之一。

3.如权利要求2所述的大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，其特征在于，所述汽或气膨胀机是螺杆式、也可是活塞式。

4.如权利要求1所述的大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，其特征在于，所述汽源来自电厂锅炉余汽、也可来自电厂蒸汽联箱余汽、还可来自电厂蒸汽管道余汽;所述气源来自空压站，该空压站包括空压机和储气罐，所述储气罐的顶部设有安全阀。

5.—种大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，包括隔膜栗，用于向主轴轴承供油，向主轴轴承供油的进油口通过管道连通润滑油箱，向主轴轴承供油的出油口通过管道通往主轴轴承，在出油管道上设有止回阀；该隔膜栗是汽或气动隔膜栗，它的驱动介质进口通过管道连接汽源或气源，管道上设有控制阀组，该控制阀组包括一只液或气动开关阀，一只气动调节阀，按驱动介质流动方向顺序串联布置，液或气动开关阀在前，用于接通或关断驱动介质，气动调节阀在后，用于调节驱动介质压力，满足驱动器的额定工作压力。

6.如权利要求5所述的大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，其特征在于，所述液或气动开关阀并联有一只电磁阀，作为驱动介质的冗余通道;该电磁阀有电时接收DCS信号开启，在失电时自动开启。

7.如权利要求5所述的大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，其特征在于，所述气动调节阀并联有一只节流孔板，当气动调节阀故障不能开启时，驱动器所需的大部分汽或气通过该孔板进入驱动器，保证其最低限度的出力。

说明书

大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置

技术领域

[0001]本发明涉及电厂发电机组主轴轴承润滑油供油系统，尤其涉及一种大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置。

背景技术

[0002]现代发电厂，无论是燃煤发电、燃气发电、核能发电或水力发电，为提高经济性，机组均朝大型化发展，其支撑机组转子的轴承均采用滑动轴承，并需配备强制循环的润滑油供油系统，这些供油系统有各种各样的形式，有主油栗一油涡轮系统(如图1所示)、主油栗一注油器系统(如图2所示)、齿轮栗供油系统以及电动油栗供油系统(如图3所示)等等。它们的主要功能均是给机组轴承提供连续的润滑油，保证其形成动压油膜，防止轴与轴承直接接触，发生干摩擦，并带走轴承的热量。一旦系统供油中断，则不能形成油膜，轴与轴承就会直接接触，发生干摩擦，尽管自控系统会控制机组停机，但由于机组转子的质量很大(可达数十上百吨)，有巨大的转动惯性，干摩擦将持续较长时间，在这个过程中会产生大量的热量，温度急剧上升，导致烧瓦事故，并使主轴表面金相组织发生变化甚至产生裂纹，从而产生巨额的修复费用，缩短机组运行周期，经济损失巨大。

[0003]在这些系统中主油栗一油涡轮系统、主油栗一射油器系统和齿轮栗供油系统，由于其自给自足的特性，在正常运行过程中一般不会发生断油烧瓦事故，但在机组启停阶段，由于机组转速未达到额定转速，其系统出力还不能满足机组要求，只能依靠电动辅助油栗给机组供油，在这个过程中如发生失电或电机故障，则会造成供油中断。而电动油栗供油系统无论机组处于何种状态，只要失电或电机故障均会造成断油烧瓦事故。

[0004]所以以上这些系统都对供配电系统和电机质量的可靠性有一定程度的依赖，但是由于供配电必然要经过一些比如空气开关、接触器、继电器等等环节，其控制回路还要受各种传感器的支配，只要其中一个环节出现故障都会使油栗电机掉电。虽然各设计制造单位以及发电企业也在想各种办法比如增加冗余等等，试图减少这种掉电的危险，但这些由于辅助油栗和电动油栗掉电或故障引发的断油烧瓦事故在各大电厂仍时有发生。

[0005]为解决这一问题，只能依靠一种在机组保护停机时能不用电能的供油措施。在以前发电机组容量较小，在几千或者几万千瓦时可以用高位油箱来解决这一问题，因为这时润滑油箱和高位油箱都较小，其布置和安装都比较容易。后来随着机组容量发展到几十万千瓦甚至上百万千瓦时，其布置和安装就变得复杂和困难了(见图4)，如对于600MW等级汽轮发电机组，其符合要求的高位油箱包括油重其重量将超过100吨，在现有的厂房内安装几乎是不可能的，即使分成几个小油箱，安装布置也很困难，同时还使系统变得复杂了。另外高位油箱的油在机组停机时都需回到润滑油箱，而机组润滑油箱的容积本身就比较大，就使其容积变得更大，所以给润滑油箱和高位油箱的布置都会带来很大的困难，除非增加厂房空间，这又会使电厂造价大幅增加。当然还有一个办法就是增加一个副油箱来接收高位油箱的回油，这样不仅需要增加空间来放置副油箱，而且高位油箱的回油还必须经过主油箱回到副油箱，再次启机时还必须配一个栗将副油箱的油打回主油箱，系统就变得复杂了。最后高位油箱这套系统看似简单，实际上必须经过精密的计算，其容量、流速必须与每台机组的惰走曲线相吻合，稍有不慎，很容易发生碾瓦事故，因为在机组降速过程中，滑动轴承的油膜厚度有逐渐变薄的趋势，一旦供油不足就可能会使油膜遭到破坏。

发明内容

[0006]为解决上述问题，本发明提供一种汽或气动供油装置，作为现有的电动供油装置的替补备用措施，以确保发电机主轴轴承的安全。

[0007]本发明的技术方案是:

[0008] —种大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，包括:

[0009]-油栗，用于向主轴轴承供油，所述向主轴轴承供油的进油口通过管道连通润滑油箱，所述向主轴轴承供油的出油口通过管道通往主轴轴承，在出油管道上设有止回阀；

[0010]-驱动器，用于驱动油栗，该驱动器是汽或气动驱动器，它的输出轴连接油栗，它的驱动介质进口通过管道连接汽源或气源，管道上设有控制阀组，该控制阀组包括一只液或气动开关阀，一只气动调节阀，按驱动介质流动方向顺序串联布置，液或气动开关阀在前，用于接通或关断驱动介质，气动调节阀在后，用于调节驱动介质压力，满足驱动器的额定工作压力。

[0011]所述液或气动开关阀并联有一只电磁阀，作为驱动介质的冗余通道;该电磁阀有电时接收DCS信号开启，在失电时自动开启。

[0012]所述气动调节阀并联有一只节流孔板，当气动调节阀故障不能开启时，驱动器所需的大部分汽或气通过该孔板进入驱动器，保证其最低限度的出力。

[0013]所述驱动器是汽或气膨胀机、汽或气马达、汽或气涡轮之一。

[0014]所述汽或气膨胀机是螺杆式、也可是活塞式、还可是透平式。

[0015]所述汽源来自电厂锅炉余汽、也可来自电厂蒸汽联箱余汽、还可来自电厂蒸汽管道余汽;所述气源来自空压站，该空压站包括空压机和储气罐，所述储气罐的顶部设有安全阀。

[0016]本发明的另一种技术方案是:

[0017] —种大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，包括隔膜栗，用于向主轴轴承供油，所述向主轴轴承供油的进油口通过管道连通润滑油箱，所述向主轴轴承供油的出油口通过管道通往主轴轴承，在出油管道上设有止回阀；该隔膜栗是汽或气动隔膜栗，它的驱动介质进口通过管道连接汽源或气源，管道上设有控制阀组，该控制阀组包括一只液或气动开关阀，一只气动调节阀，按驱动介质流动方向顺序串联布置，液或气动开关阀在前，用于接通或关断驱动介质，气动调节阀在后，用于调节驱动介质压力，满足驱动器的额定工作压力。

[0018]所述液或气动开关阀并联有一只电磁阀，作为驱动介质的冗余通道;该电磁阀有电时接收DCS信号开启，在失电时自动开启。

[0019]所述气动调节阀并联有一只节流孔板，当气动调节阀故障不能开启时，驱动器所需的大部分汽或气通过该孔板进入驱动器，保证其最低限度的出力。

[0020]本发明的有益效果:

[0021]本发明由汽或气动驱动器作为电动机驱动油栗给系统供油的替补备用措施，其汽或气源来自足够容量和压力的锅炉的余汽、蒸汽联箱的余汽、蒸汽管道的余汽或空压站储气罐，当发电机停机后转子因惯性继续旋转时，而电动供油栗因故障无法正常工作时，汽或气动驱动器驱动油栗或由气动隔膜栗给系统供油，对主轴轴承进行润滑，确保主轴轴承不会断油。作为电动供油装置的替补备用措施，增强了发电机组的安全性。

附图说明

[0022]图1是现有技术一种供油装置结构图

[0023]图2是现有技术另一种供油装置结构图

[0024]图3是是现有技术再一种供油装置结构图

[0025]图4是本发明供油装置的一种结构图

[0026]图5是本发明供油装置的另一种结构图。

具体实施方式

[0027] 实施例一

[0028]参见图4，本大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，包括:

[0029]-油栗9，用于向主轴轴承供油，其进油口通过管道连通润滑油箱，其出油口通过管道通往主轴轴承，所述出油管道上设有止回阀10;

[0030]-驱动器I，用于驱动油栗9，所述驱动器I是汽或气膨胀机、汽或气马达、汽或气涡轮任意一种，所述汽或气膨胀机是螺杆式、也可是活塞式、还可是透平式驱动器。驱动器I的输出轴连接油栗，它的驱动介质进口通过管道连接汽源或气源，管道上设有控制阀组，该控制阀组包括一只液或气动开关阀3，一只气动调节阀8，按驱动介质流动方向顺序串联布置，液或气动开关阀3在前，用于接通或关断驱动介质，气动调节阀8在后，用于调节驱动介质压力，满足驱动器I的额定工作压力。

[0031]所述液或气动开关阀并联有一只电磁阀7，作为驱动介质的冗余通道;该电磁阀7有电时接收DCS信号开启，在失电时自动开启。

[0032]所述气动调节阀8并联有一只节流孔板2，当气动调节阀8故障不能开启时，驱动器I所需的大部分汽或气通过该孔板2进入驱动器I，保证驱动器I最低限度的出力。

[0033]所述汽源来自电厂锅炉余汽、也可来自电厂蒸汽联箱余汽、还可来自电厂蒸汽管道余汽;所述气源来自空压站，该空压站包括空压机和储气罐，所述储气罐的顶部设有安全阀。

[0034] 实施例二

[0035] 参见图5，

[0036]本大型发电机组主轴轴承润滑系统备用供油装置，包括隔膜栗I，用于向主轴轴承供油，它的进油口通过管道连通润滑油箱，它的出油口通过管道通往主轴轴承，所述出油管道上设有止回阀10，防止润滑油倒流;该隔膜栗I是汽或气动隔膜栗，它的驱动介质进口通过管道连接汽源或气源，管道上设有控制阀组，该控制阀组包括一只液或气动开关阀3，一只气动调节阀8，按驱动介质流动方向顺序串联布置，液或气动开关阀3在前，用于接通或关断驱动介质，气动调节阀8在后，用于调节驱动介质压力，满足驱动器I的额定工作压力。

[0037]为进一步增强可靠性，可在液或气动开关阀3上并联有一只电磁阀7，作为驱动介质的冗余通道;该电磁阀7有电时接收DCS信号开启，在失电时自动开启。还可在气动调节阀8上并联一只节流孔板2，当气动调节阀8故障不能开启时，驱动器I所需的大部分汽或气通过该孔板2进入驱动器I，保证其最低限度的出力。

[0038]另外，为防止润滑油母管中的润滑油倒流回油栗9，可在油栗9的出油管上增设止回阀10。

[0039] 本装置的工作过程:

[0040]当发电机组正常运行前，应有足够的蒸汽或压缩空气。

[0041]当发电机组停机时，润滑油压力降至某一设定值时，液动或气动开关阀3和电磁阀7均开启，气动调节阀8开启，蒸汽或压缩空气进入驱动器I，驱动油栗9运转，将润滑油栗入润滑油母管，经润滑油母管送往发电机主轴轴承，实现润滑。

[0042] 实施例三

[0043]参见图5，除用气动隔膜栗I替代实施例一中的汽或气动驱动器和油栗外，其余均与实施例一相同。