灯泡贯流式机组轴承润滑油系统设计.doc

灯泡贯流式机组轴承润滑油系统设计 西北水电?2010年?第3期 灯泡贯流式机组轴承润滑油系统设计 陶建民,刘建华 (中国水电顾问集团西北勘测设计研究院,西安710065) 摘要:灯泡贯流式机组轴承润滑油系统复杂,并随厂房布置的不同而有所区别,如何确定方案是系统需要重点考 虑的问题.重点介绍了轴承润滑油系统的应用以及设计要点. 关键词:灯泡贯流式机组;轴承;润滑油系统;系统设计 中图分类号:TV734.2;TM312文献标识码:A Designofbearinglubricatingoilsystemforbulbtubularunits TAOJian-min,LIUJian-hua (No~hwestHydroConsultingEngineers,CHECC,Xian710065,China) Abstract:Thebearinglubricatingoilsystemforbulbtubularunitsiscomplexandvarieswithdifferentpowerhouselayouts.Thekeyis— suetobeconsideredforthesystemishowtodefinethealternative.Thispaperfocusesontheapplicationofbearinglubricatingoilsys- ternanditsdesignpoints. Keywords:bulbtubularunit;bearing;lubricatingoilsystem;systemdesign 中国水力资源蕴藏丰富,近年来水电建设突飞 猛进,到2010年底常规水电装机容量将近2亿kW, 占电力总装机容量的26%.随着中,高水头水力资 源的不断减少,低水头灯泡贯流式机组(以下简称: 灯泡机组)有了长足的发展,并越来越引起各方面 的关注.由于灯泡式机组顺水流水平布置,流道顺 畅,故具有水轮机效率高,机组尺寸小,单位过流能 力大,土建开挖量小,施工期短等优点.灯泡机组轴 承多采用2支点,双悬臂布置方式,随着灯泡机组制 造技术的进步,目前中国大,中型灯泡机组普遍采用 推力轴承与发电机导轴承合并布置在发电机转子下 游侧,形成一个组合轴承,另一个放在水轮机导叶处 附近,发电机转子和水轮机转轮都是悬臂结构,图1 为典型灯泡机组横剖面图.机组流道平顺,灯泡直 径d应尽量减少,但过小的灯泡直径使得发电机布 置极为困难,因此灯泡机组机舱空间一般都比较狭 小,机组轴承润油系统基本采用外循环方式. 1灯泡机组轴承润滑油系统 灯泡机组油系统由中压调速器操作油系统和低 收稿日期:2010-03—11 作者简介:陶建民(1964一),男,陕西省西安市人,高级工程师 从事水电站水力机械设计工作. 压轴承润滑油系统2部分组成,其中低压轴承润滑 油系统又包括了高压油顶起装置(以下简称:高 顶),高顶用于机组启动和停机前向组合轴承,水导 轴承供高压油,以保护轴承,结构和布置上基本一 致,没有大的变化,故不再赘述.低压轴承润滑油系 统通常由低位油箱(润滑油箱),供油泵,油冷却器, 高位油箱,管路和阀门,表计和自动化元件等组成. 润滑油的循环油路为:低位油箱(润滑油箱)供油 泵一油冷却器一高位油箱一组合轴承,水导轴承一 低位油箱(润滑油箱).为确保轴承润滑油系统安 全可靠,设有2台供油泵,1台工作,1台备用,2台 泵相互切换.滤油器,油冷却器设2个,并联布置. 灯泡机组的这种运行方式是基于机组转速低, 轴承负荷大,轴承油槽容量小,这就要求机组在运行 中润滑油不停地给轴承冷却和润滑.为防止供油泵 故障不供油(或者油泵供油但油压不稳),通常采用 高位油箱供油方式,油箱靠势能所产生的油压是一 个恒定的压力,每10m高度在扣除全部损失后大约 能产生0.09MPa的油压.根据国内外已运行电站 高位油箱的设置高度(油箱底部距机组安装高程高 差)一般均大于10m以上,20in左右,高差小的可 采用加大高位油箱供油管径的方法获得足够的流 量,高差大的应适当缩小供油管径或调整阀门开度 减小供油量.下面分别以黄河乌金峡和汉江蜀河水 西北水电?2010年?第3期 电站轴承润滑油系统为例分析说明. I[1谲及回油箱.?_压力油誓,t _-E, IIIlIlIIlIIll运行层-lllIIIIIl —.I, ●JIIl●主机层II_IlIl-l●-I-●I_II-lIII●_III-II-IIll_●, a? ●■■- l1.\JJ一一 \/厂,| J 一 l1]r-, _lll上/一 I八～ L 1T_ 交通.?量.. . j ?-=膏遣 , ● _ - ● ● ●●yr..?.? ? .. . ●. .. ,■... 图1典型灯泡机组横剖面