專利名稱：一種汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)以及應急供油方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽輪機領域，具體地，涉及一種汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)以及應急供油方法。
背景技術：
汽輪機頂軸系統(tǒng)的作用是在汽輪機啟停過程中將轉子頂起，并在轉子軸頸和徑向支撐軸瓦承力面之間形成油膜，起到減輕軸瓦的磨損和減小轉子機械輔助轉動裝置的機械沖擊的作用。
目前，國產(chǎn)引進型汽輪機的轉子頂軸系統(tǒng)與汽輪機轉子軸承潤滑冷卻系統(tǒng)為串并聯(lián)形式。若要啟動轉子頂軸系統(tǒng)，則必須首先要啟動轉子軸承潤滑冷卻系統(tǒng)。否則轉子頂軸系統(tǒng)會因進入該系統(tǒng)的油壓低而無法啟動。圖1為現(xiàn)有的汽輪機轉子軸承潤滑冷卻系統(tǒng)和汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的結構示意圖。汽輪機轉子軸承潤滑冷卻系統(tǒng)包括潤滑油泵13，該潤滑油泵13安裝于主油箱14內(nèi)，用于通過潤滑油母管12以及潤滑油分支管4為汽輪機1 兩端軸承2提供潤滑冷卻油。汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)包括頂軸油泵11、頂軸油供油管21、頂軸油母管9、瓦分支管8、調節(jié)閥6、逆止閥5、瓦回油管10以及回油母管20，頂軸油泵11通過頂軸油供油管21向頂軸油母管9供油，再分別由各瓦分支管8通過調節(jié)閥6和逆止閥5 為汽輪機軸承2提供轉子頂軸油。可以利用壓力表7監(jiān)視軸承2的頂軸油壓。軸承2回油到軸承箱3，轉子頂軸油再通過各瓦回油管10匯到回油母管20，最終回油至主油箱14。完成汽輪機軸承潤滑冷卻系統(tǒng)和汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)油循環(huán)過程。主油箱14體外配置有油凈化裝置17，該油凈化裝置17經(jīng)油凈化裝置入口管15通過油凈化裝置入口門16取油，凈化后的油經(jīng)油凈化裝置出口管18通過油凈化裝置出口門19回油至主油箱14。
上述頂軸油泵11( 一般為軸向柱塞泵)的運行前提是必須在泵入口處建立一定壓力，故首先要啟動轉子軸承潤滑冷卻系統(tǒng)中的潤滑油泵13，以在頂軸油泵11的入口處建立壓力，如果潤滑油泵13無法啟動，則頂軸油泵11亦無法啟動。同時，轉子頂軸系統(tǒng)的正常投入是汽輪機機械輔助轉動裝置投入的前提條件。如果在汽輪機處于熱態(tài)(汽輪機調節(jié)級在150°C以上)停車時發(fā)生汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)無法啟動的情況，將對汽輪機的安全構成極大的威脅，極有可能造成汽輪機大軸永久性彎曲的惡性事故。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)必須以汽輪機轉子軸承潤滑冷卻系統(tǒng)啟動為先決啟動條件的不足，本發(fā)明特提供一種汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在汽輪機轉子軸承潤滑冷卻系統(tǒng)不啟動的情況下，實現(xiàn)汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)單獨啟動的功能。
本發(fā)明提供的汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)包括頂軸油泵以及潤滑油泵至該頂軸油泵的頂軸油供油管，該潤滑油泵位于主油箱內(nèi)，且主油箱體外配備有油凈化裝置，該油凈化裝置通過油凈化裝置入口管從主油箱取油，并在對該油進行凈化之后，將該油通過油凈化裝置出口管和位于該油凈化裝置出口管內(nèi)的油凈化裝置出口閥送回至主油箱，其中，該系統(tǒng)還3包括第一閥，位于所述頂軸油供油管中；應急頂軸油供油管，從所述油凈化裝置出口管延伸至頂軸油泵；以及第二閥，位于所述應急頂軸油供油管中。其中，所述系統(tǒng)還可包括應急油溢流管，從所述第二閥的出口延伸至所述主油箱；溢流閥，位于所述應急油溢流管中；以及第三閥，位于所述應急油溢流管入口至所述頂軸油泵所限定的部分的應急頂軸油供油管中。其中，所述第一閥可為常開閥，所述第二閥和第三閥可為常關閥。相應地，本發(fā)明還提供一種汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的應急供油方法，該系統(tǒng)包括頂軸油泵以及潤滑油泵至該頂軸油泵的頂軸油供油管，該潤滑油泵位于主油箱內(nèi)，且主油箱體外配備有油凈化裝置，該油凈化裝置通過油凈化裝置入口管從主油箱取油，并在對該油進行凈化之后，將該油通過油凈化裝置出口管和位于該油凈化裝置出口管內(nèi)的油凈化裝置出口閥送回至主油箱，其中，該方法包括于所述油管中設置第一閥；設置從所述油凈化裝置出口管至頂軸油泵的應急頂軸油供油管，并于該應急頂軸油供油管中設置第二閥；以及在所述潤滑油泵故障時，關閉第一閥和油凈化裝置出口閥，打開第二閥，利用所述油凈化裝置所輸出的凈化油給所述頂軸油泵供油。其中，該方法還可包括設置從所述第二閥的出口至所述主油箱的應急油溢流管， 并于該應急油溢流管中設置溢流閥；于所述應急油溢流管入口至所述頂軸油泵所限定的部分的應急頂軸油供油管中設置第三閥；以及在所述潤滑油泵正常運行時，關閉該第三閥，在所述潤滑油泵故障時，打開該第三閥。通過上述技術方案，可以在潤滑油泵無法啟動時，使用油凈化裝置為頂軸油泵供油，實現(xiàn)汽輪機轉子應急頂軸要求，從而可有效地避免汽輪機大軸發(fā)生熱態(tài)永久彎曲的可能。
附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為現(xiàn)有的汽輪機轉子軸承潤滑冷卻系統(tǒng)和汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的結構示意圖；圖2為本發(fā)明的汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的結構示意圖；以及圖3為本發(fā)明的汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的應急供油方法的流程圖。附圖標記說明1汽輪機2軸承3軸承箱4潤滑油分支管5逆止閥6調節(jié)閥7壓力表8瓦分支管9頂軸油母管10瓦回油管11頂軸油泵12 潤滑油母管13潤滑油泵14主油箱15油凈化裝置入口管16油凈化裝置入口閥17油凈化裝置18油凈化裝置出口管19油凈化裝置出口閥20回油母管21頂軸油供油管22第三閥23溢流閥24第一閥25第二閥26應急油溢流管27應急頂軸油供油管具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
圖2為本發(fā)明的汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的結構示意圖。如圖2所示，本發(fā)明提供了一種汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括頂軸油泵11以及潤滑油泵13至該頂軸油泵11的油管21，該潤滑油泵13位于主油箱14內(nèi)，且主油箱14體外配備有油凈化裝置17，該油凈化裝置17通過油凈化裝置入口管15從主油箱14取油，并在對該油進行凈化之后，將該油通過油凈化裝置出口管18和位于該油凈化裝置出口管18內(nèi)的油凈化裝置出口閥19送回至主油箱14，其中，該系統(tǒng)還包括第一閥M，位于所述油管21中；應急頂軸油供油管27，從所述油凈化裝置出口管18延伸至頂軸油泵11 ；以及第二閥25，位于所述應急頂軸油供油管 27中。
下面介紹上述汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的具體使用過程。在正常運行時，即潤滑油泵 13可正常啟動時，打開油凈化裝置入口閥16、油凈化裝置出口閥19以及第一閥24，關閉第二閥25。當潤滑油泵13無法啟動時，則投入所述汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的應急部分，此時，關閉第一閥對以及油凈化裝置出口閥19，開啟油凈化裝置入口閥16和第二閥25，經(jīng)凈化的油由油凈化裝置出口管18和應急頂軸油供油管27流至頂軸油泵11的入口，藉此給頂軸油泵11提供具備一定油壓的頂軸油，以便頂軸油泵11利用該頂軸油將轉子頂起。
為保護頂軸油泵11，即在頂軸油泵11運行時，不發(fā)生油凈化裝置17因出口超壓而使油凈化裝置17出現(xiàn)跳閘情況，進而導致無法于頂軸油泵11的入口處建立一定壓力，優(yōu)選地，本發(fā)明的汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)還可包括應急油溢流管26，從所述第二閥25的出口延伸至所述主油箱14 ；溢流閥23，位于所述應急油溢流管26中；以及第三閥22，位于所述應急油溢流管26入口至所述頂軸油泵11所限定的部分的應急頂軸油供油管27中。所述第三閥22的開關狀態(tài)與所述第二閥25相一致，該第三閥22在潤滑油泵13可正常啟動時關閉，并于潤滑油泵13無法啟動時打開，用于避免在潤滑油泵13可正常啟動時，來自潤滑油泵13的油經(jīng)由應急油溢流管26流回至主油箱14。所述溢流閥23可于應急頂軸油供油管 27內(nèi)的油壓到達其打開閾值時打開，進而保證應急頂軸油供油管27內(nèi)的油壓穩(wěn)定，油凈化裝置17的出口處的油壓不超壓。藉此，可于投入應急部分時，保證油凈化裝置17出口處的壓力不至于過大而導致油凈化裝置17跳間，從而提高了汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的應急部分的可靠性。優(yōu)選地，所述第一閥24可為常開閥，所述第二閥25和第三閥22可為常關閥，以使得這些閥的常態(tài)與汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的常態(tài)相一致，減少對這些閥的操作。圖3為本發(fā)明的汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的應急供油方法的流程圖。如圖3所示，相應地，本發(fā)明還提供了一種汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的應急供油方法，該方法包括于所述油管 21中設置第一閥24 ；設置從所述油凈化裝置出口管18至頂軸油泵11的應急頂軸油供油管 27，并于該應急頂軸油供油管27中設置第二閥25 ；以及在所述潤滑油泵13故障時，關閉第一閥24和油凈化裝置出口閥19，打開第二閥25，利用所述油凈化裝置17所輸出的凈化油給所述頂軸油泵11供油。其中，該方法還可包括設置從所述第二閥25的出口至所述主油箱14的應急油溢流管26，并于該應急油溢流管26中設置溢流閥23 ；于所述應急油溢流管26入口至所述頂軸油泵11所限定的部分的應急頂軸油供油管27中設置第三閥22 ；以及在所述潤滑油泵13 正常運行時，關閉該第三閥22，在所述潤滑油泵13故障時，打開該第三閥22。本發(fā)明在不改變原有汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的工作方式的前提下，以最小的成本投入及最大的現(xiàn)有設備利用率，使得汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)在潤滑油泵13不啟動的情況下亦可單獨運行，有效地避免汽輪機大軸發(fā)生熱態(tài)永久彎曲的可能。以上結合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
權利要求
1.一種汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括頂軸油泵(11)以及潤滑油泵(13)至該頂軸油泵(11)的頂軸油供油管(21)，該潤滑油泵(13)位于主油箱(14)內(nèi)，且主油箱(14)體外配備有油凈化裝置(17)，該油凈化裝置(17)通過油凈化裝置入口管(15)從主油箱(14) 取油，并在對該油進行凈化之后，將該油通過油凈化裝置出口管(18)和位于該油凈化裝置出口管(18)內(nèi)的油凈化裝置出口閥(19)送回至主油箱(14)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括第一閥(24)，位于所述頂軸油供油管(21)中；應急頂軸油供油管(27)，從所述油凈化裝置出口管(18)延伸至頂軸油泵(11)；以及第二閥(25)，位于所述應急頂軸油供油管(27)中。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括應急油溢流管(26)，從所述第二閥(25)的出口延伸至所述主油箱(14)；溢流閥(23)，位于所述應急油溢流管(26)中；以及第三閥(22)，位于所述應急油溢流管(26)入口至所述頂軸油泵(11)所限定的部分的應急頂軸油供油管(27)中。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一閥(24)為常開閥，所述第二閥 (25)和第三閥(22)為常關閥。
4.一種汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)的應急供油方法，該系統(tǒng)包括頂軸油泵(11)以及潤滑油泵(13)至該頂軸油泵(11)的頂軸油供油管(21)，該潤滑油泵(13)位于主油箱(14)內(nèi)，且主油箱(14)體外配備有油凈化裝置(17)，該油凈化裝置(17)通過油凈化裝置入口管(15) 從主油箱(14)取油，并在對該油進行凈化之后，將該油通過油凈化裝置出口管(18)和位于該油凈化裝置出口管(18)內(nèi)的油凈化裝置出口閥(19)送回至主油箱(14)，其特征在于，該方法包括于所述頂軸油供油管(21)中設置第一閥(24)；設置從所述油凈化裝置出口管(18)至頂軸油泵(11)的應急頂軸油供油管(27)，并于該應急頂軸油供油管(27)中設置第二閥(25)；以及在所述潤滑油泵(13)故障時，關閉第一閥(24)和油凈化裝置出口閥(19)，打開第二閥 (25)，利用所述油凈化裝置(17)所輸出的凈化油給所述頂軸油泵(11)供油。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，該方法還包括設置從所述第二閥(25)的出口至所述主油箱(14)的應急油溢流管(26)，并于該應急油溢流管(26)中設置溢流閥(23)；于所述應急油溢流管(26)入口至所述頂軸油泵(11)所限定的部分的應急頂軸油供油管(27)中設置第三閥(22)；以及在所述潤滑油泵(13)正常運行時，關閉該第三閥(22)，在所述潤滑油泵(13)故障時， 打開該第三閥(22)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽輪機轉子頂軸系統(tǒng)以及應急供油方法，該系統(tǒng)包括第一閥(24)，位于所述頂軸油供油管(21)中；應急頂軸油供油管(27)，從所述油凈化裝置出口管(18)延伸至頂軸油泵(11)；以及第二閥(25)，位于所述應急頂軸油供油管(27)中。本發(fā)明可在潤滑油泵無法啟動時，使用油凈化裝置為頂軸油泵供油，實現(xiàn)汽輪機轉子應急頂軸要求，從而可有效地避免汽輪機大軸發(fā)生熱態(tài)永久彎曲的可能。
文檔編號F01D25/20GK102518487SQ20111035369
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權日2011年11月9日
發(fā)明者李然, 谷軍生 申請人:中國神華能源股份有限公司, 北京國華電力有限責任公司, 河北國華定洲發(fā)電有限責任公司