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1、发电机密封油系统双流环式密封油系统介绍 哈汽生产的国产哈汽生产的国产660MW660MW超临界汽轮发电机组的超临界汽轮发电机组的密封油系统采用双流环式密封瓦。由于氢冷发电机的密封油系统采用双流环式密封瓦。由于氢冷发电机的转子轴必须穿过发电机的端盖，因此这部分成了氢内转子轴必须穿过发电机的端盖，因此这部分成了氢内冷发电机密封的关键。密封油分为空侧和氢侧两个油冷发电机密封的关键。密封油分为空侧和氢侧两个油路将油供给轴密封瓦上的两个环状配油槽，油沿转轴路将油供给轴密封瓦上的两个环状配油槽，油沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。如果这轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。如果这两个油路中的
2、供油油压在密封瓦处恰好相等，油就不两个油路中的供油油压在密封瓦处恰好相等，油就不会在两个配油槽之间的间隙中窜流，通常只要密封油会在两个配油槽之间的间隙中窜流，通常只要密封油压始终保持高于机内气体压力，便可防止氢气从发电压始终保持高于机内气体压力，便可防止氢气从发电机内溢出。空侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间机内溢出。空侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙流往轴承侧，并同轴承回油一起进入空侧密封的间隙流往轴承侧，并同轴承回油一起进入空侧密封油箱，从而防止了空气与潮气侵入发电机内部。氢侧油箱，从而防止了空气与潮气侵入发电机内部。氢侧密封油则沿轴和密封瓦之间的间隙流往发电机内侧，密封油则沿轴和
3、密封瓦之间的间隙流往发电机内侧，落入消泡箱，最后回到氢侧密封油箱落入消泡箱，最后回到氢侧密封油箱密封油系统的功能和特点1向密封瓦提供二个独立循环的密封油源2保证密封油油 压高于机内气体压力规定值，并确保密封瓦内氢侧与空侧油压相等，其压差限定在允许变动的范围之内。3通过热交换器冷却密封油，从而带走因密封瓦与轴之间的摩擦损耗而产生的热量，确保瓦温与油温控制在要求的范围之内。4通过滤油器，去除油中杂物，保证密封油的清洁度。5通过发电机消泡箱和氢侧回油控制箱，释放掉溶于密封油中的饱和氢气。6空侧油路备有多路备用油源，以确保发电机安全、连续运行。7利用压差开关、压力开关及压差变送器等，自动监测密封油系统
4、的运行。8空、氢侧各装有一套加热器，以保证密封油的运行油温始终保持于所要求的范围之中。9密封油系统大部分部件集中安装于一块底板中，便于运行巡检和维修。密封瓦结构图氢侧密封油空侧密封油浮动油挡油环氢侧回油空侧回油支持轴承浮动环回油槽 空侧密封油油路空侧密封油油路 由交流电动机驱动的空侧密封油油泵从空侧回油箱取得油源，一部分油经油冷却器、油过滤器后注入密封瓦的空侧，另一部分油则经过主压差阀流回到油泵的进油侧。通过压差调节阀将密封瓦处的空侧密封油油压始终保持在高出发电机机内气体压力84kPa的水平上。空侧密封油备用泵使油以相同方式循环。氢侧密封油油路氢侧密封油油路 氢侧密封油油路中的油泵从氢侧回油控
5、制箱取得油源，经油冷却器、油过滤器、平衡阀后注入密封瓦的氢侧。在油泵旁装有旁路管道，通过节流阀对氢侧油压进行粗调。氢侧油路的油压则通过平衡阀进行细调，并使之自动跟踪空侧油压，以达到基本相同的水平。另外氢侧密封油备用油泵使氢侧油以相同的方式循环。发电机密封油系统图挡油板氢侧消泡箱浮子报警氢侧密封油箱空侧滤油器挡油板氢侧密封油泵高压备用油源冷却器氢侧密封油箱排油主压差阀氢侧密封油箱补油备用压差阀低压备用油源空侧密封油泵至润滑油回油管支持瓦支持瓦回油空侧密封油箱转 子密 封 环空氢侧油平衡阀支持瓦供油转 子空侧密封油油源空侧密封油油源n n工作油源工作油源交流密封油泵提供，出口压力交流密封油泵提供，
6、出口压力0.8Mpa0.8Mpa。n n第一备用油源第一备用油源来自汽轮机机头同轴高压油泵和电动备来自汽轮机机头同轴高压油泵和电动备用高压油泵。当空侧工作油源发生故障、氢油压差降到用高压油泵。当空侧工作油源发生故障、氢油压差降到0.056MPa0.056MPa时，备用压差阀自动打开时，备用压差阀自动打开,由它建立稳定高于由它建立稳定高于发电机内氢压发电机内氢压0.056MPa0.056MPa的油压。的油压。n n第二备用油源第二备用油源是由直流空侧密封油泵提供。当氢油压是由直流空侧密封油泵提供。当氢油压差降到差降到0.035MPa0.035MPa时，压力开关闭合联启直流密封油泵，时，压力开关闭
7、合联启直流密封油泵，使密封油压力恢复使密封油压力恢复,并保持高出发电机内氢压并保持高出发电机内氢压0.084MPa0.084MPa。n n第三备用油源：由主机润滑油泵供给。提供的油压较低，第三备用油源：由主机润滑油泵供给。提供的油压较低，正常正常0.0350.0350.105MPa0.105MPa。此时必须将氢气压力降到。此时必须将氢气压力降到0.014MPa0.014MPa。氢侧密封油油源氢侧密封油油源n n氢侧密封油正常工作油源由交流密封油泵供给，在交流氢侧密封油正常工作油源由交流密封油泵供给，在交流密封油泵故障时，由备用密封油泵提供密封用油。密封油泵故障时，由备用密封油泵提供密封用油。密
8、封油泵密封油泵n n密封油系统的油泵共有四台。它们分别是空侧交流主油泵、空侧备用泵、氢侧交流主油泵、氢侧备用油泵，它们都是螺杆式恒流泵。消泡箱n n 从密封瓦氢侧出来的油先流到消泡箱中，在那里气体得从密封瓦氢侧出来的油先流到消泡箱中，在那里气体得以从油中扩容逸出，消泡箱装于发电机下半端盖中，通以从油中扩容逸出，消泡箱装于发电机下半端盖中，通过直管溢流装置使消泡箱中的油位不至于过高。消泡箱过直管溢流装置使消泡箱中的油位不至于过高。消泡箱汽、励端个有一个。在消泡箱中各装有一个浮子式液位汽、励端个有一个。在消泡箱中各装有一个浮子式液位高报警器，当箱内油位过高到一定程度时，就发出消泡高报警器，当箱内油
9、位过高到一定程度时，就发出消泡箱油位高报警，使运行人员能及时处理，从而防止密封箱油位高报警，使运行人员能及时处理，从而防止密封油流入发电机内部。油流入发电机内部。空侧密封油箱油位控制 空侧密封油箱通过U形管与主机润滑油回油管道连接，发电机端部支持轴承润滑油回油与空侧密封油回油汇集到空侧密封油箱，大部分油通过U形管依靠重力作用自动溢流到润滑油回油管路，保持油箱中油位正常，因此空侧密封油箱不需要进行油位监视，另一部分油作为空侧密封油源在空侧油路中循环。空侧密封油箱把润滑油系统与密封油系统联系在一起，即使密封油系统无油情况下，只要润滑油系统启动后十几秒针，就会将密封油系统注满油。氢侧密封油箱油位控制
10、 氢侧密封油箱是氢侧油路的储油箱，在运行中必须保持一定的油位。由于在密封瓦中空、氢侧油压做不到绝对的平衡，故空、氢侧仍有少量的油相互窜动，这样长期积累，就可能使氢侧油路中的油量发生增减变化，氢侧密封油箱起到控制补排油作用，主要依靠浮子式补排油阀门完成，当油箱内油位升高，浮子上移，排油门打开，将多余的油排入空侧油路；当油箱内油位降低，浮子下移，补油门打开，空侧密封油向氢侧密封油箱补油，从而达到油位保持在一定范围内。密封油箱补油阀和排油阀上还设有强制开启、关闭手轮，以便人为参与调节油箱油位。氢侧回油控制箱压差阀和平衡阀压差阀和平衡阀 压差阀和平衡阀的工作原理和结构见附图。从图可以看出此类阀门都是通
11、过输入油压信号的差值变化带动阀杆上下移动，从而改变阀门的开度，以起到对油压的调节作用。本密封油系统的差压阀有二只。主差压阀接于空侧密封油油泵的进出油口，起旁路调压作用，信号分别取自机内气压（通过油压形式传递）和密封油空侧出口油压。该阀门可自动调节旁路的流量大小，从而保证密封油压始终高于机内气压84kPa。备用差压阀串接于空侧高压和低压备用油路之中，其信号油压同样取自机内气压（通过油压形式传递）和密封油空侧出口压力，该阀门通过直接调节备用油主油路的流量，来保证备用密封油油压始终高于机内气体压力56kPa。平衡阀装于氢侧出口处，其中一个平衡阀接于流向励端的油路，另一个平衡阀接于流向汽端的油路，它们
12、的信号分别取之于各自密封瓦处的空、氢侧油压。通过空、氢侧油压的变化自动调节平衡阀的开度大小，从而使空、氢侧在密封瓦处的油压差保持在490Pa之内。平衡阀结构示意图平衡阀结构示意图平衡阀结构示意图平衡阀结构示意图n n油过滤器油过滤器油过滤器油过滤器n n油过滤器采用自洁括片式结构，它的特点是过滤器精度高，小于油过滤器采用自洁括片式结构，它的特点是过滤器精度高，小于80m80m。并且在运行中可通过转动手柄去除附在滤芯上的脏物，。并且在运行中可通过转动手柄去除附在滤芯上的脏物，要提请注意的是过滤器必须定期转动手柄去除脏物，推荐每要提请注意的是过滤器必须定期转动手柄去除脏物，推荐每8 8小小时转动一
13、次手柄，直至灵活转动为止（自洁括片式）。由于空、时转动一次手柄，直至灵活转动为止（自洁括片式）。由于空、氢侧油路中各安装了二套油过滤器互为备用，故当滤芯阻塞严重氢侧油路中各安装了二套油过滤器互为备用，故当滤芯阻塞严重时，可投入备用过滤器，隔离运行的过滤器，拆下滤芯，彻底清时，可投入备用过滤器，隔离运行的过滤器，拆下滤芯，彻底清冼，或更换滤芯。冼，或更换滤芯。n n 压差开关和压力开关压差开关和压力开关压差开关和压力开关压差开关和压力开关n n整个密封油装置配备了一系列压差开关和压力开关用于监视和控整个密封油装置配备了一系列压差开关和压力开关用于监视和控制装置的运行工况。每一个开关可同时发出二个
14、信号。制装置的运行工况。每一个开关可同时发出二个信号。n n 油冷却器油冷却器油冷却器油冷却器n n由于密封油空、氢侧各自独立，因此油冷却器也分开并均为卧式由于密封油空、氢侧各自独立，因此油冷却器也分开并均为卧式管壳型，内部为浮动式管板结构，壳侧通热油，管侧通冷却水。管壳型，内部为浮动式管板结构，壳侧通热油，管侧通冷却水。通过调节冷却水水量，就可调节油温。要求对密封油空、氢侧油通过调节冷却水水量，就可调节油温。要求对密封油空、氢侧油路中的冷却水回路设置温度调节，以使油温在规定范围内。路中的冷却水回路设置温度调节，以使油温在规定范围内。n n 压差变送器压差变送器压差变送器压差变送器n n压差变
15、送器的作用是将油气之间的压差信号转变成压差变送器的作用是将油气之间的压差信号转变成420420毫安电毫安电信号输出。信号输出。正常维护项目正常维护项目n n油泵及电机的轴承油位、温度、振动等。n n氢侧、消泡箱油箱油位。n n汽机主油源供油压力。n n空侧、氢侧密封油供油及回油温度n n排油烟机运行良好。n n密封油过滤器每八小时转动一次,以避免油路堵塞。n n密封油泵未运行严禁投电加热装置正常情况下密封油系统的运行1 1当发电机内充有氢气或主轴正在转动时，必须保持轴密封瓦处当发电机内充有氢气或主轴正在转动时，必须保持轴密封瓦处的密封油压。的密封油压。2 2发电机内氢压上升到额定值时，在空侧或
16、空侧直流备用泵运行发电机内氢压上升到额定值时，在空侧或空侧直流备用泵运行情况下，应保持密封环处的密封油压高于发电机内氢压情况下，应保持密封环处的密封油压高于发电机内氢压0.084MPA.0.084MPA.3 3密封油冷却器出口油温应保持在密封油冷却器出口油温应保持在40404949 C C之间。当转轴振动较之间。当转轴振动较敏感时，此温度可取于敏感时，此温度可取于43434949 C C之间值之间值4 4发电机充氢时，排油烟风机应连续运行，这样可避免溶入密封发电机充氢时，排油烟风机应连续运行，这样可避免溶入密封油的氢气在空侧回油箱内积聚，并进而混入润滑油系统。油的氢气在空侧回油箱内积聚，并进而
17、混入润滑油系统。5 5密封油装置上的刮片式滤油器每密封油装置上的刮片式滤油器每8 8小时应转动一次手柄，清理小时应转动一次手柄，清理污垢污垢.每次停机时每次停机时,则需将滤芯抽出则需将滤芯抽出,加以彻底清理加以彻底清理.排尽滤油排尽滤油器壳体中的杂物器壳体中的杂物.6.6.在空侧直流备用密封油泵启动后在空侧直流备用密封油泵启动后,由于下一个备用油源来自汽由于下一个备用油源来自汽轮机轴承润滑油轮机轴承润滑油,仅能维持机内氢压仅能维持机内氢压0.014MPA,0.014MPA,如高压备用油如高压备用油源和空侧交流油泵在短时间无法恢复供油源和空侧交流油泵在短时间无法恢复供油,就应发电机内氢压就应发电
18、机内氢压降到降到0.014MPA0.014MPA或更低或更低.无氢侧密封油泵供油条件下的运行n n氢侧密封油泵因维修需要在任何时刻即可退出运行.当氢侧泵停止运行时,空侧密封油流到氢侧的流量大大增加,结果机内的空气渗入量会有所增加,而且还有一定数量的氢气被油吸收而带出机外.在这种情况下,机内氢气的损耗量将比空氢侧同时运行时要多,需补充的氢气也相应增多.氢纯度也会下降,此时允许90%纯度下运行,但应尽快恢复氢侧密封油供油.发电机停机情况下密封油系统的运行n n在停机情况下,如果能维持密封油压下,排油烟风机又运行正常,则氢气能被保留在发电机内.此时发电机轴承油流应畅通.该油源来自于汽轮机轴承润滑油泵
19、,流过发电机轴承后排入空侧回油密封箱.n n如果空侧备用密封油泵在这种运行方式中启动,由于下一个油源来自汽轮机低压润滑油泵,此时氢压应将到0.014MPA或更低.密封油系统进油分析n n发电机进油的唯一途径是消泡箱满油后从轴端挡油板处窜入发电发电机进油的唯一途径是消泡箱满油后从轴端挡油板处窜入发电机内部，只要消泡箱油位正常，发电机就不会进油。消泡箱满油机内部，只要消泡箱油位正常，发电机就不会进油。消泡箱满油主要是供油量大于排油量，一、当停机后发电机内部压力降至零主要是供油量大于排油量，一、当停机后发电机内部压力降至零时，密封油差压阀调节品种变差，油氢压差增大，使密封油沿轴时，密封油差压阀调节品
20、种变差，油氢压差增大，使密封油沿轴向向发电机内侧泄油量增多，氢侧密封油回油量增大，此时如果向向发电机内侧泄油量增多，氢侧密封油回油量增大，此时如果增多到大于向空侧密封油溢流量时（靠静压溢流流速较慢），就增多到大于向空侧密封油溢流量时（靠静压溢流流速较慢），就会造成消泡箱满油。即使停止空侧密封油泵，由于低压备用油源会造成消泡箱满油。即使停止空侧密封油泵，由于低压备用油源压力在压力在0.2Mpa0.2Mpa，如果备用差压阀调节性能不好情况下，也可能造，如果备用差压阀调节性能不好情况下，也可能造成发电机进油。二、排油量减小，如果强制关闭氢侧密封油箱的成发电机进油。二、排油量减小，如果强制关闭氢侧密封
21、油箱的排油门，多余的油不能排走，就会造成消泡箱满油。有时为了保排油门，多余的油不能排走，就会造成消泡箱满油。有时为了保持氢侧密封油箱油位，强制关闭补排油门，即使在所有密封油泵持氢侧密封油箱油位，强制关闭补排油门，即使在所有密封油泵全部停止时，只要润滑油系统运行也可能造成消泡箱满油，所有全部停止时，只要润滑油系统运行也可能造成消泡箱满油，所有排油门无特殊操作时一定不能关闭。排油门无特殊操作时一定不能关闭。密封油进入发电机的几种原因n n1.误操作进油n n2.杂物堵塞氢侧油路n n3密封油装置未达到正常状态n n4报警系统未到位,抢先投密封油不能及时发现和处理异常工况造成进油.n n5油冲洗工艺
22、性进油n n6油进入机内的路径:油进入机内的唯一路径是,各种原因引起消泡箱上升 消泡箱液位高报警未及时处理 油位继续上升直到从迷宫挡油板和转轴之间的间隙溢入发电机内.防止密封油进入机内的路径防止密封油进入机内的路径n n1.1.把进油当作电厂的一件大事加以重视把进油当作电厂的一件大事加以重视n n2 2严防误操作严防误操作n n3 3确保消泡箱和氢侧回油箱无杂物确保消泡箱和氢侧回油箱无杂物,防止杂物堵塞油路防止杂物堵塞油路n n4 4完全退出氢侧回油箱上下四个顶针使二个浮球阀和处完全退出氢侧回油箱上下四个顶针使二个浮球阀和处于自由状态于自由状态n n5 5报警系统要到位报警系统要到位,杜绝无报
23、警措施投密封油的做法杜绝无报警措施投密封油的做法n n6 6凡机内不充氢凡机内不充氢,请打开机座下方的排污阀请打开机座下方的排污阀,万一油进入万一油进入机内可及时排出机内可及时排出.n n7 7加强巡视加强巡视.发电机进油的防范措施 保持油氢差压阀工作可靠，油氢差压在正常范围内。保持油氢差压阀工作可靠，油氢差压在正常范围内。保证氢侧密封油箱供排油的四个强制手轮都在打开状态。保证氢侧密封油箱供排油的四个强制手轮都在打开状态。调节氢侧密封油泵再循环门，保持氢侧密封油压稍高于空侧密封调节氢侧密封油泵再循环门，保持氢侧密封油压稍高于空侧密封油压。油压。保证消泡箱液位高报警可靠，报警后能及时发现处理。保证消泡箱液位高报警可靠，报警后能及时发现处理。保证发电机底部检漏计报警可靠，报警后能及时发现处理。保证发电机底部检漏计报警可靠，报警后能及时发现处理。润滑油系统投运时保证消泡箱油位正常。润滑油系统投运时保证消泡箱油位正常。