作者:黃世忠
( 廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院)
1 前言
百龍灘水電站廠房?jī)?nèi)安裝6臺(tái)單機(jī)容量為32MW的燈泡貫流式機(jī)組,水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑為6.4m。主機(jī)設(shè)備是由日本富士電機(jī)公司制造的,調(diào)速器是由廠家配套的。主機(jī)為臥軸兩導(dǎo)支撐結(jié)構(gòu),其潤(rùn)滑油系統(tǒng)完全不同于一般立式機(jī)組,而操作油系統(tǒng)與立式機(jī)組相近。下面就主機(jī)的油系統(tǒng)作如下介紹。
2 軸承潤(rùn)滑油系統(tǒng)
燈泡貫流機(jī)組軸承潤(rùn)滑油,一般由安裝在與機(jī)組軸線有一定高差的高位油箱采用自流方式向機(jī)組軸承供油,或者由安裝在回油箱上的油泵直接泵給,或者兩者兼?zhèn)?。百龍灘機(jī)組采用了高位油箱自流供油方式,它的軸承、回油箱均布置在廠房的Z低層交通廊道內(nèi)。
百龍灘機(jī)組具有兩個(gè)軸承:水輪機(jī)導(dǎo)軸承和發(fā)電機(jī)組合軸承(含導(dǎo)軸承和正、反向推力軸承),其潤(rùn)滑油系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)圖1。

百龍灘機(jī)組軸承潤(rùn)油系統(tǒng),由設(shè)在136.8m高程的軸承高位油箱供油,油自流經(jīng)軸承后回到94.1m高程的軸承回油箱里,此后,回油箱的熱油經(jīng)過(guò)軸承回油箱上的2臺(tái)供油泵(1臺(tái)工作,1臺(tái)備用)途經(jīng)位于115.0m層油冷卻器冷卻后打回到軸承高位油箱。以此循環(huán)往復(fù)向各軸承供油。各軸承的回油管上均設(shè)有示流信號(hào)器,各軸承瓦及軸承回油箱均設(shè)有電阻式溫度信號(hào)器。當(dāng)潤(rùn)滑油流量小于設(shè)計(jì)的整定值或者軸承瓦溫大于設(shè)計(jì)的整定值時(shí)則自動(dòng)報(bào)警或作用于停機(jī)。
此外,還設(shè)置了高壓油頂起裝置(含2臺(tái)油泵,1臺(tái)工作,1臺(tái)備用。油泵吸油管直接與軸承回油箱相通),在機(jī)組開(kāi)、停機(jī)過(guò)程中轉(zhuǎn)速在0~90%范圍內(nèi)投入,以維持軸承油膜厚度,保證軸承的承載能力,避免發(fā)生燒瓦事故。
在廠房尾水平臺(tái)160.1m層布置有輪轂高位油箱,透平油經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪葉片操作油管直接作用于轉(zhuǎn)輪內(nèi)腔,維持其足夠內(nèi)腔壓力以抵御外水壓力,避免外水滲入內(nèi)腔。
3 操作油系統(tǒng)
機(jī)組調(diào)整器是美國(guó)的配套設(shè)備,調(diào)速系統(tǒng)用油是操作油系統(tǒng)的主要用戶,系統(tǒng)的額定油壓為5.0MPa,調(diào)速器、油壓裝置的回油箱為組合式,布置于115.0 m運(yùn)行層下層,壓油槽布置于120.0m運(yùn)行層上層。回油箱上布置了3臺(tái)螺旋油泵,其中2臺(tái)為工作油泵(1臺(tái)工作,1臺(tái)備用),另外1臺(tái)小泵作為維持系統(tǒng)管網(wǎng)壓力的連續(xù)運(yùn)行油泵。操作油由回油箱上的螺旋油泵升壓至5.0MPa后進(jìn)入壓油槽作為導(dǎo)葉接力器和輪葉接力器高壓油源。油壓裝置上裝設(shè)有壓力信號(hào)器和液位信號(hào)器,當(dāng)壓油槽中油壓或油位達(dá)到設(shè)計(jì)的整定值時(shí),自動(dòng)啟、停油泵或報(bào)警。
4 軸承潤(rùn)滑油與操作油系統(tǒng)的充、排油
軸承潤(rùn)滑油與操作油系統(tǒng)是全廠透平油系統(tǒng)的主要組成部分。透平油罐室和油處理室相鄰布置于145.5m高程,油罐室內(nèi)設(shè)4個(gè)20m3油罐(2個(gè)運(yùn)行油罐,2個(gè)清油罐),油處理室內(nèi)設(shè)2臺(tái)壓力濾油機(jī)和1臺(tái)透平油過(guò)濾機(jī)、油泵等設(shè)備。上述兩大用油設(shè)備的油槽(箱)分別布置于每個(gè)機(jī)組段的94.1m高程交通廊道和115.0 m運(yùn)行下層,全廠供、排油總管布置在115.0m高程上游防潮隔墻上,每個(gè)機(jī)組段均設(shè)有機(jī)組供排油用的軟管接頭。另外,在每臺(tái)機(jī)組軸承回油泵至高位油箱的出油管路上均設(shè)有2個(gè)軟管接頭(其中1個(gè)位于油冷卻器附近,1個(gè)位于軸承回油箱附近),作為軸承用油設(shè)備充、排油的接頭。
軸承回油箱的充油可利用軸承回油泵出油管路上的2個(gè)軟管接頭,靠近軸承油冷卻器的軟管接頭與供油管上軟管接頭相接,軟管接頭接軟管即可自流充油和補(bǔ)油。
軸承回油箱的排油需用油泵抽排,將上邊的軟管接頭接到排油總管上的軟管接頭,關(guān)閉油冷卻器上的進(jìn)油閥門,下邊的軟管接頭和排油泵排油管相接,通過(guò)油泵即可將油排回油罐室運(yùn)行油槽。
調(diào)速系統(tǒng)回油箱的充油可接通供油總管上的軟管接頭即可自流充油和補(bǔ)油。排油則要通過(guò)油泵將油排回油罐室運(yùn)行油槽。
此外,每臺(tái)機(jī)廠家還配套了1個(gè)漏油箱,集中機(jī)組油系統(tǒng)的漏油,并通過(guò)漏油箱上面的油泵打回到油壓裝置回油箱。漏油箱也布置于廠房Z低層94.1m高程與軸承回油箱相鄰。
5 分析和結(jié)論
百龍灘機(jī)組油系統(tǒng)有如下特點(diǎn):
(1)軸承潤(rùn)滑油系統(tǒng)采用高位油箱自流供油方式,在機(jī)組較長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)狀態(tài)下,高位油箱仍有存油(由于管路中設(shè)置有可控止回閥控制油流),故在較長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后重新啟動(dòng)將更迅速、安全可靠些。
(2)采用輪轂高位油箱加壓方式,維持轉(zhuǎn)輪內(nèi)腔的壓力。
(3)軸承潤(rùn)滑油和操作油系統(tǒng)經(jīng)可控止回閥聯(lián)系在一起,運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)兩系統(tǒng)間有串油現(xiàn)象,至使軸承回油箱油位超高,不得不人工排油。
(4)機(jī)組油系統(tǒng)設(shè)備分層布置管道配置相對(duì)較為復(fù)雜、管徑也大、管材耗用量大,給安裝、檢修方面帶來(lái)一定的難度。
綜上所述,百龍灘機(jī)組油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)均可滿足機(jī)組的安全、可靠運(yùn)行。但系統(tǒng)管道和用油設(shè)備的設(shè)置和布置還可以簡(jiǎn)化些,以便使安裝檢修、日常的運(yùn)行維護(hù)更方便些,投資也可省些,也有利于廠房的優(yōu)化布置。