[发明专利]一种高位储能应急供给汽轮机润滑油的方法

说明书

本发明公开了一种高位储能应急供给汽轮机润滑油的方法，包括利用高位水箱储存的水作为重力势能，一旦汽轮机的润滑油泵供给系统不能正常工作，即释放高位水箱中的水作用于水轮机，通过水轮机将高位重力势能及动能转化为机械能，驱动润滑油泵正常供油。本发明方法为大型汽轮机提供了一套无需电力而以水为工质建立重力势能作为驱动能源的润滑油供给装置，可以确保在汽轮机原有配置的交流、直流润滑油泵全部失效的情况下，还有最后一套润滑油装置直接利用机械能来提供汽轮机安全停机惰走的轴承润滑油量，避免发生严重的汽轮机断油烧瓦事故。

技术领域

本发明属于汽轮机，具体涉及一种高位储能应急供给汽轮机润滑油的方法。

技术背景

大型汽轮机是在火力发电厂、核电厂等行业广泛使用的关键设备。这种大型旋转机械一般采用滑动轴承，汽轮机原润滑油供给及联锁保护系统如下：汽轮机正常运行时，由汽轮机主轴驱动主油泵或交流润滑油泵向各个轴承提供足量的润滑油，润滑油系统还配置有蓄电池提供直流电源的直流润滑油泵作为机组交流润滑油泵失效的最后保障，此外润滑油系统还具有汽轮机润滑油压力低一值或汽轮机跳闸联锁交流润滑油泵，低二值联锁启动直流润滑油泵等逻辑保护。

尽管汽轮机润滑油供给及保护系统配置了备用交流、直流润滑油泵及联锁保护系统，在实际生产中依然有大型汽轮发电机组断油烧瓦事故发生，事故的原因主要有交流、直流润滑油泵壳体聚集空气造成油泵短时间失压、断油，交流、直流电源失效或者油泵电机合闸失败造成无润滑油泵运行断油，运行操作不到位或联锁保护系统故障导致润滑油压力低未及时启动交流、直流润滑油泵，润滑油系统滤网、冷油器内部堵塞导致油路中断而烧瓦等。

因此，汽轮机现有润滑油供给及保护系统仍存在一定的断油烧瓦安全隐患，为防止汽轮机发生断油烧瓦事故，国家能源局2014年4月颁布新版《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中第8.4.1条规定：“汽轮机应配置足够容量的润滑油储能器（如高位油箱），一旦润滑油泵及系统发生故障，储能器能保证机组安全停机，不发生轴瓦烧坏、轴承磨损”。高位油箱主要应用在石化、冶金行业中压缩机、工业用汽轮机等设备，但国内大型汽轮机并没有高位储能油箱设计、实际投运的经验和业绩，而且保证大型汽轮机安全停机惰走的润滑油量是压缩机、工业汽轮机等设备的数倍乃至十倍以上，以600MW火电厂汽轮发电机组为例，高位储能油箱必须布置在汽轮发电机组运行层以上5～8m位置，为满足机组安全惰走时间35min所需的润滑油总容积约120m³，而且汽轮机厂房底部必须配置同样容积的低位油箱以接纳高位油箱下排的润滑油量，此外高位储能油箱系统还需要油位监测、排烟系统、油循环、油净化、消防等配套设施，整个系统投资巨大。高位油箱布置于汽轮机厂房内，汽轮发电机组运转平台上，大型发电机都是充易燃易爆的氢气运行，高位油箱对汽轮机厂房的主辅设备乃至整个发电厂带来巨大的火灾或爆炸安全风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全、简便、经济的高位储能应急供给汽轮机润滑油的方法。

实现本发明目的采用的技术方案如下：

本发明提供的高位储能应急供给汽轮机润滑油的方法，包括利用高位水箱储存的水作为重力势能，一旦汽轮机的润滑油泵供给系统不能正常工作，即释放高位水箱中的水作用于水轮机，通过水轮机将高位重力势能及动能转化为机械能，驱动润滑油泵正常供油。

进一步的方法是，所述润滑油泵从原有润滑油箱底部吸入润滑油，通过原润滑油管道向汽轮发电机组各个轴承供给润滑油，这样设计可以充分利用润滑油系统原有设备，无需额外增加润滑油箱及润滑油，同时还能保证润滑油箱油位较低时依然可以正常供给润滑油。

所述释放高位水箱中的水作用于水轮机是由汽轮机润滑油母管压力低开关动作发出信号，通过电磁阀控制自动联锁打开高位水箱至水轮机气动控制截止阀，或者由运行人员根据实际情况手动控制电磁阀打开气动控制截止阀或其旁路阀，或者当发生全厂失电或失气等极端情况时，由于气动控制截止阀失去动力源从而依靠复位弹簧弹力自动打开阀门。