文档介绍：西气东输二线燃气轮机合成油系统分析研究
西气东输二线燃气轮机合成油系统分析研究
摘要:燃气轮机是西气东输二线的关键设备,合成油系统的良好运行,关系着燃气轮机的寿命及天然气管道输送的稳定性。本文分析合成油系统主要部件的作用原理,并对GE与RR不同机型滑油系统的设计进行了研究比较。
关键词:燃气轮机合成油
一、合成油润滑系统简介
燃气轮机的合成油系统,为压气机前、后轴承,高压涡轮轴承及附件齿轮箱和传动齿轮箱提供润滑油,并对附件齿轮箱和传动齿轮箱的啮合发热部位,起到润滑和散热的作用,另外也为可调导叶作动筒提供动力油。
合成油撬是给燃气轮机提供润滑油的设备。
本滑油系统使用航空涡轮发动机合成润滑油MIL-L-23699E。
二、合成油与矿物油的比较
通常来说,压缩机组一般使用两种润滑油,分别为矿物油与合成油,现将两种油品进行比较。
矿物油是从原油中通过物理的方法提炼得出的,炼制工艺较简单。合成油使用的是原油中较好的成分,加以化学反应并透过人为控制达到预期的分子形态,其分子排列整齐,抵抗外来变数的能力很强。因此合成油品质较好,其对热稳定、抗氧化反应、抗黏度变化的能力要比矿物油强得多。
由于燃气轮机的转速更高,运行工况更苛刻,故压缩机组中的燃气轮机部分,使用各方面性能更好的合成油;而动力涡轮和压缩机部分使用较为廉价的矿物油。
三、供油回油组合泵分析及比较
燃气轮机合成油泵组件转动是经过以下流程:
高压压气机前轴端驱动——中央齿轮箱驱动——传动齿轮箱驱动——附件齿轮箱驱动——滑油泵组件。
由此可知,滑油泵组件的转速和高压压气机转速,也就是说和燃气发生器转速之间存在有一个恒定的转速比。燃气发生器转速和滑油泵组件转速存在有一个正比关系。
滑油泵组件为有一对齿轮泵供油泵及五对齿轮泵回油泵组成,齿轮泵的供油特性为供油量及回油量与滑油泵组件的转速成正比。换言之,即与燃气发生器的转速成正比关系。
由于滑油泵组件与燃气发生器的转速之间存在有一个恒定的正比转速关系,因此,燃气发生器在任何一个转速均有一个与之相对应的滑油供应压力即流量,这对于运行中的轴承而言,在任何转速点均有一个与之相匹配的滑油供应压力及流量,这就能最大限度的满足轴承运行工况的需求。这种供油状态对延长轴承寿命提供了最好的保证。
分析比较:RR机组滑油调节系统复杂,原因是:要把一个恒定的流量调节到与燃气发生器轴承所需的流量是一件很复杂的事情。RR机组为保证在主要转速范围内的供油流量而设计了滑油流量控制阀。滑油流量控制阀为一由控制系统控制的同步电机。同步电机的工况与燃气发生器转速成函数关系。因此由燃气发生器的转速信号转变成滑油流量控制阀同步电机的电流信号,中间要经过一整套控制元件,使结构复杂。与RR机组相比,GE机组在正常运行状态下,滑油供油流量自动与燃气发生器完全匹配,无需再调,使整个系统极为简单。
四、合成油箱液位计LT-125的分析
燃气轮机的合成油箱内配备了液位计LT-125,原理:Rosemount 3300 系列雷达液位计LT-125是一种智能的双缆连续型液位变送器,它是基于时域反射(TDR) 原理。低功率的毫秒脉冲沿浸入过程介质的探头传导, 当脉冲达到测量的材料表面时,部分能量反射回变送器,生成的脉冲和反射的脉冲之间的时间差,