燃煤發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)冷油器的所在位置分析

摘要：介紹了火力發(fā)電廠各液壓油、潤滑油等油系統(tǒng)冷卻裝置的布置情況，結(jié)合各冷卻方式，對冷油器實(shí)際布置位置進(jìn)行了分析說明;根據(jù)具體情況，列舉了各油系統(tǒng)冷油器位置布置，結(jié)合該油系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的作用，對冷油器布置方式中的供油冷卻和回油冷卻進(jìn)行了分析，并對該情況下采取兩種冷油器布置情況進(jìn)行了對比，為冷油器的合理布置提供了相應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：冷油器位置;供油冷卻;回油冷卻

0 引言

冷油器作為工業(yè)生產(chǎn)中最為常見的輔助設(shè)備之一，它是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程中熱量交換和傳遞不可或缺的設(shè)備，在各油系統(tǒng)中，為控制油溫均配備油冷卻裝置，使得油溫保持在一定范圍之內(nèi)，以此來保證各設(shè)備的正常運(yùn)行。冷油器在冷卻介質(zhì)上最為常見的就是以水或空氣作為冷卻介質(zhì)。

對于油系統(tǒng)而言，在整個(gè)油系統(tǒng)中將油泵作為原點(diǎn)，油泵通過油管道向用戶供油，再經(jīng)由油管道流回油箱，就構(gòu)成了一個(gè)油循環(huán)，那么根據(jù)冷油器所在位置便可分為供油冷卻和回油冷卻。對于冷油器的布置，從理論上來講，冷油器設(shè)置在供油管路或回油管路均可行，但在實(shí)際上，冷油器位置所在卻需要根據(jù)每一個(gè)油系統(tǒng)的具體工作情況而設(shè)置。

1 供油冷卻、回油冷卻系統(tǒng)對比

以某火力發(fā)電廠一臺(tái)600MW燃煤發(fā)電機(jī)組各主要油系統(tǒng)為例，通過下表列舉其分別為供油冷卻或回油冷卻的系統(tǒng)：

供油冷卻 回油冷卻

主汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)，

汽動(dòng)給水泵潤滑油系統(tǒng)，

磨煤機(jī)潤滑油系統(tǒng)，

一次風(fēng)機(jī)液壓潤滑油系統(tǒng)，

電動(dòng)給水泵油系統(tǒng)。 主汽輪機(jī)EHC油系統(tǒng)，

汽動(dòng)給水泵EHC油系統(tǒng)，

高、低壓旁路液壓油系統(tǒng)，

送風(fēng)機(jī)液壓油系統(tǒng)，

引風(fēng)機(jī)液壓潤滑油系統(tǒng)

一次風(fēng)機(jī)液壓潤滑油系統(tǒng)，

電動(dòng)給水泵油系統(tǒng)。

通過上表對比可以較為顯著的看出，各設(shè)備的潤滑油系統(tǒng)基本采用了供油冷卻的方式，即冷油器位置位于油泵出口與油用戶之間;各設(shè)備的液壓油（工作油）系統(tǒng)則基本采用回油冷卻方式，即冷油器位置位于油用戶與油泵進(jìn)口之間;同樣也有一些油系統(tǒng)采用了供油冷卻和回油冷卻兩種方式。下面根據(jù)該臺(tái)600MW燃煤機(jī)組各油系統(tǒng)的實(shí)際情況，對冷油器在該系統(tǒng)中的所在位置及原因進(jìn)行分析。

2 各油系統(tǒng)冷油器實(shí)際布置位置分析

2.1 主汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)

對于各設(shè)備的潤滑油，它的主要作用：一是在軸頸和軸承的固體摩擦表面上形成連續(xù)不斷的油膜層，以液體摩擦代替固體摩擦，從而減少摩擦阻，防止軸的磨損和損壞;二是潤滑油在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)可以不斷帶走設(shè)備所產(chǎn)生的熱量，并通過冷油器將熱量排出，對相關(guān)設(shè)備起著冷卻散熱的作用。

對于主汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)，主汽輪機(jī)潤滑油對供油溫度具有一定要求，以該臺(tái)600MW燃煤發(fā)電機(jī)組為例，對供油溫度要求為：高限60℃、低限35℃、正常45℃。從控制上來講，對于供油溫度最有效的方法就是直接通過調(diào)節(jié)供油溫度來達(dá)到設(shè)備所需的溫度要求。如果通過調(diào)節(jié)回油溫度來間接控制供油溫度的話，調(diào)節(jié)油溫反應(yīng)的速度自然不如直接在供油管道上加裝冷卻設(shè)備，這樣就可以更直接迅速的將油溫調(diào)節(jié)控制在規(guī)定的溫度范圍之內(nèi)。

此外，對于裝設(shè)了潤滑油電加熱器的系統(tǒng)，若冷油器裝設(shè)在回油管路上，也就相當(dāng)于冷油器裝設(shè)在了潤滑油電加熱器之前，從能量的角度來講，熱量也就被“浪費(fèi)”了一部分。故此通過該系統(tǒng)的以上要求和特點(diǎn)就可分析出主汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)冷油器的合理安裝位置所在。

2.2 主汽輪機(jī)EHC油系統(tǒng)

對于高壓抗燃油電調(diào)系統(tǒng)來說，由于抗燃油的特性，其不宜在長期高溫環(huán)境下運(yùn)行，所以在其壓力回油管路上裝設(shè)有回油冷卻器，并且配有正常冷卻器，可通過冷卻泵將油箱中的油送入冷卻器冷卻。

在主汽輪機(jī)EHC油系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，各調(diào)門油動(dòng)機(jī)參與調(diào)節(jié)動(dòng)作時(shí)的正常回油均走壓力回油管路;而走無壓回路的主要回油，是當(dāng)緊急停機(jī)條件出現(xiàn)或超速保護(hù)動(dòng)作時(shí)，AST或OPC電磁閥動(dòng)作的安全油泄壓油，所以在無壓回油的管路上不設(shè)有濾網(wǎng)和冷油器，減少了沿程阻力，加快了泄油速度也就加快了相關(guān)部件動(dòng)作速度，達(dá)到快速安全停機(jī)的目的。

2.3 引風(fēng)機(jī)液壓潤滑油系統(tǒng)

與主汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)和主汽輪機(jī)EHC油系統(tǒng)稍有不同，引風(fēng)機(jī)液壓潤滑油系統(tǒng)、電動(dòng)給水泵油系統(tǒng)和一次風(fēng)機(jī)液壓潤滑油系統(tǒng)，這三個(gè)油系統(tǒng)均包含了潤滑油系統(tǒng)與液壓油（工作油）系統(tǒng)，將潤滑油與液壓油“二合一”的系統(tǒng)。

從這張系統(tǒng)截圖中可以看出，該臺(tái)600MW燃煤發(fā)電機(jī)組引風(fēng)機(jī)液壓潤滑油系統(tǒng)是由冷卻油泵將油箱中的油送入冷油器，油經(jīng)由冷卻器冷卻后回到油箱，可以看作回油冷卻，在這樣的一個(gè)“一油兩用”的系統(tǒng)中，從經(jīng)濟(jì)的角度來看，在供、回油管路上均設(shè)置冷油器未免有些“浪費(fèi)”，對于這樣小的系統(tǒng)而言，這樣的冷卻方式可以滿足潤滑油和液壓油這兩種油的使用要求，也符合“經(jīng)濟(jì)、節(jié)約”的設(shè)計(jì)理念。

2.4 電動(dòng)給水泵油系統(tǒng)：

在電動(dòng)給水泵油系統(tǒng)中配備了兩個(gè)冷油器，潤滑油和工作油分別在其供油、回油管路上經(jīng)過冷卻器冷卻，以滿足工作需求。電動(dòng)給水泵調(diào)速型液力耦合器是以液體為介質(zhì)傳遞功率的傳動(dòng)裝置，能量傳遞的介質(zhì)就是工作油，是從機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橛偷膭?dòng)能和勢能，再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的過程。電動(dòng)給水泵正常工作時(shí)，工作油回油油溫大概在60℃至100℃之間，回油溫度較高，為避免工作油長時(shí)間高溫運(yùn)行及避免影響潤滑油供油油溫，所以需在回油管路上單獨(dú)設(shè)置冷油器來及時(shí)冷卻回油。

2.5 一次風(fēng)機(jī)液壓潤滑油系統(tǒng)

一次風(fēng)機(jī)液壓潤滑油系統(tǒng)冷卻器采用風(fēng)冷方式進(jìn)行冷卻，配備為兩臺(tái)冷卻風(fēng)扇，啟動(dòng)溫度分別為48℃、50℃。從液壓潤滑油流經(jīng)路徑可以看出，液壓潤滑油從潤滑油泵打出，經(jīng)過冷油器、濾網(wǎng)，由分流器分流，其中一路去主軸承作為潤滑油工作，一路到液壓油泵進(jìn)口作為液壓控制油工作。所以該系統(tǒng)冷油器布置對于潤滑油而言是供油冷卻，而對于液壓油就屬于回油冷卻。

3 結(jié)語

以該臺(tái)600MW燃煤發(fā)電機(jī)組所列舉的各系統(tǒng)油冷卻器布置位置分析可以得出，供油冷卻有著較好控制油溫等特點(diǎn)，比較適合對供油溫度控制要求較高的系統(tǒng)，如潤滑油等系統(tǒng);而回油冷卻也有著快速冷卻使用油的優(yōu)勢，更適合如液壓控制油等系統(tǒng)。但是對于各油系統(tǒng)而言，無論是采用供油冷卻還是回油冷卻，其冷油器的布置位置所在都要根據(jù)其系統(tǒng)所需，如油溫、油質(zhì)、油壓、系統(tǒng)特定需求及經(jīng)濟(jì)節(jié)能等具體因素綜合考量后，進(jìn)行合理布置。

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作者簡介：王晨曦（1989.1-），男，滿族，遼寧桓仁人，大學(xué)本科，國能浙江北侖第一發(fā)電有限公司，助理工程師，研究方向：電力生產(chǎn)。