变量柱塞泵在汽轮机顶轴油系统中的应用

　　1 前言

　　为了减少盘车电机的起动力矩和防止盘车时使转子一叶片系统受到“蠕动”激振，采用液压顶轴装置将高压油从轴承的下半瓦底部磅人，靠油压将轴颈顶起，强制形成油膜，以消除轴颈和轴瓦的干摩擦。随着汽轮发电机组容量不断增大，为减少起动力矩和轴瓦的磨损，汽轮机组普遍配备了顶轴系统，连续盘车时开启顶轴油系统使转子稳定转动。20世纪60年代以来，带有顶轴系统的机组由10r/min以下的低速盘车，发展到65r／min的高速盘车，从理论上讲，高速盘车利用转子与轴瓦的相对运动，可以形成稳定的油膜，盘车稳定后可以停运顶轴系统，但实际往往始终投入。因此近几年来，10r／rain以下低速盘车被普遍采用，特别是独立网运行的自备电厂，为确保失厂用电后汽轮发电机组能够连续盘车，避免因上下汽缸温差大使转子大轴弯曲，必须采用低速盘车，配用直流电机驱动顶轴系统。并可通过程控、远控、就动方式投入，提高顶轴系统的自动化水平。

　　2 系统概况

　　山东恒通化工股份有限公司热电厂现配备4 X240t/hCFB锅炉，2 X 50MW 抽凝汽轮机。自2002年10月起解网运行，所以对2台汽轮机的盘车和顶轴系统进行了改造，利用停机机会分别将45r/min的高速盘车改为4r／min的低速盘车，增加变比，降低起动时电机的力矩和电流，顶轴油泵由63L／min的定量柱塞泵改为42L／min的恒压变量柱塞泵，同时增加了液压集控成块控制。低速盘车装置要求顶轴油系统更加可靠，原配顶轴系统由于采用MCY型泵，泵出口采用配流器分到各轴承，各轴承前没有设置截门和逆止阀，所以各轴承油压和油量不可调。而汽轮机和发电机轴承对由于转子重量，轴颈和宽径比不同，各轴承压比不同，需要不同的油压才能形成基本相同厚度的油膜。原配系统造成各轴承油压与实际需要油压不匹配，会使盘车失稳、马达电流摆动，导致轴承磨损。另外MCY柱塞泵在实际应用中存在柱塞损坏块、密封易泄漏，运行噪音大等缺陷，原配顶轴系统如图1。

　　图1 汽轮机原配顶轴系统图

　　配备恒压变量泵的新型顶轴系统配备PV型柱塞泵，溢流阀，进出口油过滤器，单向阀，调节节流阀等，系统图如图2所示。

　　主要特点为：采用进口变量柱塞泵，冗余配量，适应流量变化，减小压力波动，增加100L／min、80 um级的进口滤器，100L／min、10 um的出口高压滤器，提高进入泵及轴承的油的清洁度，采用进口溢流阀等关键液压元件提高系统可靠性；采用集成块使系统方便美观。

　　图2 新型顶轴系统图