Назначение маслоснабжения турбин. Система маслоснабжения паротурбинного агрегата. Системы маслоснабжения, регулирования, охлаждения и смазывания подшипников

6 Назначение маслоснабжения турбин

Система маслоснабжения паротурбинного агрегата может состоять из устройств обеспечения маслом системы регулирования, системы подачи масла на охлаждение и смазывание подшипников и системы подачи масла на уплотнение вала генератора.

Системы маслоснабжения, регулирования, охлаждения и смазывания подшипников могут иметь общий масляный бак и общие насосы подачи масла. Такие системы в турбостроении применяются для турбин мощностью до 200 МВт и выполняются с главным масляным насосом, приводящимся от вала турбины. В качестве рабочего тела в таких маслосистемах используются нефтяные масла Т-22, Тп-22, Тп-22С, ТСп-22.

При создании турбин большой мощности, где потребовалось применить повышенное давление масла в системе регулирования, размещение насосных дисков на валу оказалось конструктивно сложным. Кроме того, значительные температурные перемещения корпуса переднего подшипника затрудняли трассировку маслопровода к этому корпусу с позиций их самокомпенсации при перемещениях. Расположение масляного бака большой емкости вблизи горячих паропроводов давало и большую пожарную опасность.

По перечисленным причинам главный маслонасос был снят с вала турбины и заменен двумя насосами с приводом от электродвигателей. Применение электропривода позволило удалить масляный бак от узла главных паропроводов, расположив его в удобном для установки насосов месте. Следствием такого решения было разделение системы регулирования и смазывания и создание централизованной системы, обслуживающей все требующие смазки узлы главной турбины, генератора, возбудителя и турбопитательного насоса, а также узлы регулирования и защиты турбопитательного насоса.

Применение повышенного давления масла в системах регулирования мощных турбин поставило проблему пожарной безопасности агрегата в случае разрыва маслопроводов системы регулирования и попадания масла на паропроводы свежего пара. Эта проблема была решена применением в системах регулирования огнестойких синтетических масел.

Современные мощные паротурбинные агрегаты имеют три независимые маслосистемы: 1) регулирования главной турбины; 2) централизованную систему охлаждения и смазывания подшипников и других узлов главного паротурбинного агрегата и турбопитательных насосных агрегатов; 3) систему уплотнений вала генератора. В системах регулирования используются огнестойкие синтетические масла Иввиоль и ОМТИ, а в системах смазывания и уплотнения - нефтяные масла    Т-22.

Основными устройствами систем маслоснабжения являются маслонасосы, маслобаки и маслоохладители. Маслосистема с главным маслонасосом (ГМН) на валу турбины, кроме упомянутого насоса имеет пусковой, резервный и аварийный насосы смазки с приводом соответственно от двигателя постоянного и переменного тока. Пусковой насос является резервом ГМН при его неисправности и необходим при пуске и останове турбины, когда ГМН не создает необходимого напора. Насосы центробежного типа, установленные на валу турбины, прекращают подачу масла при частоте вращения 600-800 об/мин, если на входной части насоса установлен гидравлический затвор, а при его отсутствии подача прекращается уже на уровне 2000 об/мин. Пусковой насос и ГМН в системе смазки подшипников резервируются обычно двумя аварийными масляными насосами, один из которых имеет привод от двигателя переменного тока, другой – от двигателя постоянного тока. Аварийные насосы представляют собой первую ступень резервирования ГМН, вторую ступень организуют применением аварийных емкостей, расположенных над подшипниками, что в какой-то мере снижает пожарную безопасность агрегата.

Для включения в работу центробежного насоса сам насос и трубопровод на входе в насос необходимо залить маслом. Кроме того, центробежные насосы очень чувствительны к попаданию воздуха на вход насоса. По перечисленным причинам работа ГМН, установленных на валу турбины, без дополнительных устройств, подающих масло на вход насоса, невозможна. Масло на вход насоса подается с помощью масляных инжекторов. Инжекторы имеют низкий КПД (около 25%), но для создания небольших напоров их применение оправдано, поскольку установка для подпора ГМН, например, насоса объемного типа требует редукционной передачи, а инжектор не имеет ни одной подвижной детали, в силу чего надежность его значительно выше. Затраты же мощности на повышение давления масла в инжекторе невелики.

Для обеспечения высоких коэффициентов теплопередачи от масла к воде необходимо интенсифицировать теплообмен со стороны масла. Поэтому гидравлическая схема маслоохладителей из-за большей кинематической вязкости масла организуется так, что охлаждающая вода движется внутри трубок, а масло омывает их снаружи, двигаясь в межтрубном пространстве, где для направления потока масла поперек трубок установлены промежуточные перегородки типа диск-кольцо.

Для компенсации температурных расширений трубная система соединена с корпусом посредством мембраны. Маслоохладители по охлаждающей воде включаются параллельно с конденсатором. Гидравлическое сопротивление маслоохладителей должно быть меньше, чем конденсатора. Маслоохладители по тракту воды выполняются двух- и четырехходовыми, по тракту – одноходовыми.

Одним из основных требований, предъявляемых к маслоохладителям, является плотность системы. По ПТЭ в маслоохладителях давление масла поддерживается выше давления воды. При использовании дорогостоящих (ОМТИ) или токсичных (Иввиоль) огнестойких синтетических масел давление воды поддерживают выше, чем масла.