[实用新型]一种高位储能应急供给汽轮机润滑油的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽轮机，具体涉及一种高位储能应急供给汽轮机润滑油的装置。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型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装置。

实现本实用新型目的采用的技术方案如下：

本实用新型提供的高位储能应急供给汽轮机润滑油的装置，包括高位水箱、通过设阀门的水管与高位水箱连接的水轮机和与水轮机连接的润滑油泵，所述润滑油泵接入汽轮机的润滑油泵供给系统中。

所述润滑油泵从润滑油箱底部吸入润滑油，通过润滑油管道向汽轮发电机组各个轴承供给润滑油。

所述阀门为气动控制截止阀。

所述高位水箱可采用汽轮机热力系统的除氧器。

本实用新型通过释放高位水箱中的水作用于水轮机带动润滑油泵，从而向汽轮机供给润滑油，可以通过以下方式投入运行：一是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，二是可以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，三是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。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1）本实用新型装置采用高位水箱，充分利用水重力自流原理和非能动思想构建了一套全新的供油应急系统，摈弃了供油应急系统采用发电机和电动机装置的传统模式，一旦发生全厂停电、油泵电机启动失败、压缩气源失效等极端情况，无需其他外界电力、气源，本装置可及时自动投入运行，可以有效避免汽轮发电机组断油烧瓦事故发生。本实用新型装置将水的重力势能及动能直接转化为机械能，简化了系统，系统投入可实现自动化无需人为干预，同时避免了机械能与电能反复转化带来的效率降低以及系统可靠性降低等不利因素。

2）本实用新型装置可采用普通的水作为储能介质，水箱、管道均为普通碳钢材料，水轮机排水可以直接排放雨水井，并且可以充分利用原机组除氧器及润滑油系统，仅增加一台水轮机和离心式油泵，整个应急系统投资小，无污染，可执行性强，维护成本低，并且不存在高位油箱储能系统带来的重大火灾或爆炸安全隐患。