润滑油系统的主要任务是把压力适当、温度适中、品质合规、数量充足的润滑油送到汽轮机轴承中去,防止轴承磨损并导出轴承中的热量。这些热量的来源,一是轴颈与轴瓦的摩擦,二是汽轮机热部件的传导。另外,它还承担着向氢冷发电机提供密封用油和向危急遮断系统提供控制用油的任务。润滑油系统的可靠度必须足够高,否则很容易引起设备事故。在汽轮发电机组中,润滑油系统差不多都是最先投入、最后撤出运行。
不同制造商在不同机组上所采用的润滑油系统,从设备构成、系统流程到工质参数都有一定差别。但必不可少的设备一般有:主油箱、主油泵、交流润滑油泵、直流润滑油泵、冷油系统等。根据系统所采用的主油泵形式,大体上可将润滑油系统划分为具有容积式主油泵的润滑油系统(图1)和具有离心式主油泵的润滑油系统(图2)两种类型。
图1为典型的具有容积式主油泵的润滑油系统。这类系统的主油泵为齿轮泵、螺杆泵或柱塞泵,其中用得最多的是齿轮泵。系统中,主油泵由汽轮机主轴通过减速装置带动。主油泵的来油取自于油箱,出油经逆止阀和油冷却系统后主要分为两路,分别供向轴承系统和发电机密封系统(除起动和停机过程之外,顶轴油系统不投)。正常运行中,轴承系统、发电机密封系统的全部用油都来自主油泵。在机组起动、停机期间,或者在润滑油压低于设定值(一般为0.2兆帕左右)时,交流辅助油泵将自动起动,代替主油泵供油。如果交流辅助油泵的油压不能满足要求,或者交流辅助油泵因断电而不能起动时,直流事故油泵将凭借蓄电池自动起动。当直流事故油泵已投入运行,而交流辅助油泵又不能很快恢复运行时,汽轮机将停止运行。
图2为典型的具有离心式主油泵的润滑油系统。这类系统的主油泵为叶轮式离心泵,一般由汽轮机主轴直接带动。主油泵的进油来自Ⅰ号注油器,出油分为三路:一路作为动力油提供给Ⅰ号注油器;第二路作为动力油提供给Ⅱ号注油器;第三路作为控制用油提供给危急遮断系统。Ⅰ号注油器的出油压力较低,专供主油泵。Ⅱ号注油器的出油压力较高,经逆止阀和油冷却系统后作为润滑油提供给轴承系统。正常运行中,轴承系统用油来自Ⅱ号注油器,但在润滑油压低于设定值时,根据需要,交流高压油泵、交流润滑油泵、直流润滑油泵将会自动起动。交流高压油泵是主油泵的主要备用泵,一般用在主油泵油压不能满足要求的情况;交流润滑油泵在机组起动前用于赶走油管道中的空气,在机组停机后为轴承提供润滑油。直流润滑油泵是润滑油系统的最后保障,一般只在失去交流电源的情况下才会用到。