Непрерывная подача смазки в виде органических и синтетических масел — гарантия надежной работы подшипников турбоагрегата.
Если масло используется одновременно в системах смазки и регулирования, то система смазки является частью общей системы маслоснабжения турбоагрегата. Применяется в мощностью до 200 МВт на докритические параметры.
Система смазки называется автономной, если в системе смазки используются органические масла, а в системе регулирования – негорючие жидкости: вода или синтетические жидкости, что характерно для крупных турбин.
Для систем маслоснабжения турбин широко применяются органические нефтяные масла Л и УТ, температура воспламенения которых находится в пределах 370 °С. В то же время температура свежего пара достигает 550 °С.
Поэтому в практике эксплуатации из-за утечек масла через неплотности фланцевых соединений, сальники, разрывы маслопроводов и попадании его на горячие поверхности были случаи возникновения пожаров с негативными последствиями — повреждение турбинного оборудования и металлоконструкций машинных залов.
Всероссийский теплотехнический институт предложил огнестойкое масло ОМТИ, которое широко применяется для регулирования и смазки современных турбин, выпускаемых ЛМЗ мощностью от 300 до 1200 МВт. Температура воспламенения этого масла выше 700 °С, сравнительно недорогое, обладает необходимой вязкостью, не ядовитое и хорошо измеряется маслоуказательными приборами, такими как на texnogaz.ru.
Харьковский завод (ХТГЗ) в системах регулирования головных образцов турбин К-160-130, К-300-240 и К-500-240 применил воду. Это решает проблему пожаробезопасности, но она не может быть пока использована для смазки подшипников и, кроме того, для всех коммуникаций системы регулирования требует применения нержавеющих сталей во избежание коррозии элементов регулирования, соприкасающихся с водой.
Требования к системе смазки.
— Высокая надежность системы, для чего применяют дублирование и резервирование элементов (маслонасосы смазки) и организуют несколько независимых контуров защит.
— пожаробезопасность, для чего в условиях эксплуатации необходимо исключить попадание масла на паропроводы и горячие части турбины.
— высокая стоимость масла требует такой организации системы, чтобы масло эксплуатировалось не менее 8-10 лет.
За качеством масла на ТЭС должен быть организован постоянный контроль.
Типичная система маслоснабжения турбины, когда смазочная жидкость одновременно является рабочей жидкостью системы регулирования, работает следующим образом: на валу турбоагрегата установлено колесо главного масляного насоса (ГМН), которым масло из бака подается в систему смазки и регулирования.
Для надежной работы ГМН на всас ему организуется подпор инжекторами (струйными насосами), установленными в маслобаке.
Для обеспечения систем смазки и при пуске турбины, когда обороты недостаточны для нормальной работы ГМН, устанавливают пусковой масляный насос (ПМН) с приводом от электродвигателя или небольшой паровой турбины. После набора оборотов и вступления в нормальную работу ГМН, пусковой маслонасос останавливают.
Для обеспечения надежности работы турбоагрегата система смазки снабжается системой защиты, импульсом для срабатывания которой является давление в маслопроводе за маслоохладителями, где устанавливается реле давления.
При падении давления масла в системе смазки до 60 кПа вместо нормальных 100 кПа реле давления включает резервный насос смазки 9, двигатель которого запитан от распредустройства собственных нужд ТЭС. При неисправности резервного маслонасоса и отсутствии напряжения переменного тока при снижении давления масла до 50 кПа реле включает аварийный маслонасос постоянного тока, запитанный от аккумуляторной батареи, находящейся в режиме постоянного подзаряда.
Реле давления при пуске и останове турбины препятствует включению валоповоротного устройства при падении давления масла в системе смазки ниже 30 кПа.
С ростом мощности ПТ и начальных параметров пара появилась необходимость повышения давления масла в системе регулирования, что повышает пожароопасность турбоагрегата. В результате система маслоснабжения была разделена на систему смазки, в которой в основном применяется органическое турбинное масло, и систему регулирования, в которой применяют негорючие синтетические масла.
В этом случае каждая система должна иметь свои насосы маслоснабжения, разместить которые на валу турбины затруднительно.
Поэтому в такой системе устанавливают два основных маслонасоса на переменном токе, один из которых является резервным, и два аварийных маслонасоса на постоянном токе от аккумуляторной батареи, один из которых является резервным.
Все маслонасосы устанавливаются на нулевой отметке в конденсационном помещении, что снижает опасность возникновения пожара. При этом отпадает необходимость установки маслобака на уровне отметки обслуживания турбины, его устанавливают чуть выше маслонасосов для обеспечения гарантированного подпора на их всасе, что позволило освободиться от инжекторов.
Для большей надежности работы схемы включение аварийных маслонасосов происходит по сигналу исчезновения тока в обмотках двигателей основных насосов, несмотря на то, что давление еще не упало и реле давления не сработало.
Последней ступенью защиты подшипников мощных турбин от исчезновения масла являются аварийные бачки
(емкости) в крышках подшипников или около них.