西門子推出臺(tái)無(wú)油蒸汽輪機(jī)。這項(xiàng)新技術(shù)的核心是軸承利用磁力作用將重達(dá)數(shù)噸的轉(zhuǎn)子懸浮起來(lái)。對(duì)于必須采取特殊安全防范措施的行業(yè)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很有吸引力的選擇。

如今的輪機(jī)轉(zhuǎn)子使用潤(rùn)滑油來(lái)避免軸承過(guò)熱。但由于工作溫度很高，必須借助油泵，使?jié)櫥驮谳S承系統(tǒng)內(nèi)持續(xù)循環(huán)。為此，西門子推出臺(tái)無(wú)油蒸汽輪機(jī)。這項(xiàng)新技術(shù)的核心是軸承利用磁力作用將重達(dá)數(shù)噸的轉(zhuǎn)子懸浮起來(lái)。無(wú)油蒸汽輪機(jī)不再需要數(shù)百升軸承潤(rùn)滑油，而是僅需大約三升潤(rùn)滑油，給控制蒸汽供給的閥門致動(dòng)器使用。因此，對(duì)于必須采取特殊安全防范措施的行業(yè)，它是一個(gè)很有吸引力的選擇。譬如，必須遵守嚴(yán)格消防法規(guī)的石油和天然氣行業(yè)，以及位于保護(hù)區(qū)附近，必須滿足特殊環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)施。坐落于柏林南部、德國(guó)與波蘭交界處的Vattenfall公司Jänschwalde燃煤電廠正在對(duì)采用磁懸浮軸承的10,000千瓦蒸汽輪機(jī)原型進(jìn)行測(cè)試。

輪機(jī)所驅(qū)動(dòng)的機(jī)器（如發(fā)電機(jī)或壓縮機(jī)）也使用磁懸浮軸承的話，更能凸顯無(wú)油蒸汽輪機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)。這項(xiàng)新技術(shù)不要求配備潤(rùn)滑油管理系統(tǒng)，因而不再需要油罐、油路、油泵、廢油處置系統(tǒng)，以及消防和環(huán)保方面的安全防范措施。無(wú)油蒸汽輪機(jī)的運(yùn)行效率也更高，因?yàn)檗D(zhuǎn)子與軸承之間沒有接觸，這意味著幾乎不產(chǎn)生摩擦力。取決于輪機(jī)設(shè)計(jì)，可以達(dá)到效率提升1%。

空冷技術(shù)

目前，通過(guò)可控電磁體來(lái)生成磁力的主動(dòng)磁懸浮軸承已用于壓縮機(jī)和電機(jī)等設(shè)備。然而，直到現(xiàn)在，這項(xiàng)技術(shù)并未用于蒸汽輪機(jī)。原因之一是高溫構(gòu)成主要障礙。流入輪機(jī)的蒸汽通常在500攝氏度以上。西門子工程師借助一個(gè)現(xiàn)已獲得的特殊冷卻系統(tǒng)，攻克了這一難題。通過(guò)使用緊湊型液壓系統(tǒng)，閥門致動(dòng)器所需潤(rùn)滑油量也有所減少。

在主動(dòng)磁懸浮軸承中，轉(zhuǎn)子位置由傳感器記錄并通過(guò)高性能磁場(chǎng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制。SIMOTICS系統(tǒng)可補(bǔ)償作用在轉(zhuǎn)子上的全部重量和力量。得益于這項(xiàng)技術(shù)，主動(dòng)磁懸浮軸承也為在線監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子開啟了可能性。

西門子與地處Jänschwalde電廠以南的齊陶/格利茨應(yīng)用技術(shù)大學(xué)合作，在西門子SST-600工業(yè)蒸汽機(jī)中實(shí)現(xiàn)了磁懸浮軸承系統(tǒng)。在齊陶/格利茨應(yīng)用技術(shù)大學(xué)設(shè)立試驗(yàn)站，以開發(fā)和優(yōu)化磁懸浮軸承。Jänschwalde電廠運(yùn)行原型機(jī)是其12臺(tái)給水泵驅(qū)動(dòng)輪機(jī)中的一臺(tái)。其他輪機(jī)均為相同類型，但是配備常規(guī)潤(rùn)滑油軸承。每臺(tái)輪機(jī)輸出功率約為1萬(wàn)千瓦，運(yùn)行速度高達(dá)5,700 轉(zhuǎn)/分。一般而言，轉(zhuǎn)子重量不超過(guò)10噸、輸出功率在45千瓦到4萬(wàn)千瓦之間的西門子蒸汽輪機(jī)，均適于采用磁懸浮軸承技術(shù)。