发电机密封油系统.

发电机密封油系统•发电机密封油系统的功能是向发电机密封瓦提供压力略高于氢压的密封油，以防止发电机内的氢气从发电机轴伸出处向外泄漏。密封油进入密封瓦后，经密封瓦与发电机轴之间的密封间隙，沿轴向从密封瓦两侧流出，即分为氢气侧回油和空气侧回油，并在该密封间隙处形成密封油流，既起密封作用，又润滑和冷却密封瓦。一、发电机密封油系统•发电机密封油系统主要由密封油供油装置、排油烟风机和密封油贮油箱（空侧回油箱）组成，如所示，具体描述如下：排大气排油烟风机至汽机主油箱密封油供油装置PPTTM信号至DCS信号至DCS信号至DCS信号至DCS信号至DCS信号至DCS信号至DCSLFFFF信号至DCS信号至DCS信号至DCS信号至DCS信号至DCS真空泵密封油空侧回油箱密封油真空油箱密封油氢侧回油箱信号至DCS信号至DCS信号至DCS信号至DCS信号至DCS信号至DCS#1密封油交流油泵#2密封油交流油泵密封油直流油泵汽轮发电机密封油系统图1、密封油供油装置•发电机轴密封所用的密封油来自密封油供油装置，密封油供油装置由下列主要设备构成：真空油箱（密封油箱），包括真空泵；氢侧回油控制箱（氢侧回油箱或中间油箱）；主密封油泵（2100%）备用直流密封油泵；油泵下游压力控制阀；密封油冷却器（2100%）；密封油过滤器（2100%）；压差调节阀（2100%）。1）密封油回路•正常运行期间，主密封油泵1从密封油真空油箱中抽出密封油，然后通过冷却器和滤油器把密封油送到轴封。向轴封提供的密封油分别以大约相同的数量通过轴与密封环间的间隙流向轴封的氢气侧和空气侧。从轴封的空气侧排出的密封油直接流入轴承油回流管路，再返回到密封油真空油箱；流向氢气侧的密封油则首先汇聚到发电机消泡室（前室），然后到氢侧回油箱。•提供3台密封油泵用于油的循环。如果主密封油泵1因机械故障或电气故障不能运行，则主密封油泵2就会自动工作。如果两台泵都出现故障不能工作，则密封油的供应由备用密封油泵完成而不会间断，因而密封油的供应是按独立系统设计的。轴密封示意图1—密封环支架（空侧）2—密封环支架（氢侧）3—密封环室4—挡油环（空侧）5—浮动油油槽6—钨金7—密封油环槽8—密封油进油孔9—密封环10—二次密封11—迷宫式密封条12—发电机转子13—迷宫密封环14—密封槽15—绝缘垫片16—端盖4）密封油压力调节密封油压力超过发电机气体压力，为确保轴封性能可靠、稳定工作，密封油压力分两级控制。•在密封油泵出口的压力调节：按溢流阀原理工作的自动压力控制阀保持各密封油泵出口的密封油压的稳定，调节阀根据事先设定好油泵出口压力、调节密封油泵的旁路，即返回真空油箱的油量大小，以使密封油泵的下游形成较稳定的密封油压力。•在密封环上游对密封油压的调节：在密封环上游设置了压差调节阀，保持氢气密封的密封油压力由压差调节阀进行控制。为了确保达到更好的可靠性，系统安装两个压差调节阀，二个压差设置成不同的控制压力，一个比另一个略低。流入轴密封环的密封油流量的大小，视调节阀的压差设定值而定，以使在轴封处形成所要求的密封油压。5）密封油冷却器•两个全容量密封油冷却器均设计为板式热交换器，一台冷却器工作时，另一台为备用。•两台冷却器的转换不会影响系统的运行。备用冷却器的油侧必须要充满油，为此，系统中设有旁路小阀门，在密封油系统正常工作时，有一小股油流过备用冷却器，以排出冷却器中可能存在的气体，使之充满油。6）密封油过滤器•密封油过滤器由两个100％容量的叠片自洁式过滤器及转换阀门组成。一个过滤器工作时，另一个过滤器为备用。•两台过滤器的转换不会影响系统的运行。运行时可定时（例如每天一次）转动过滤器上的清洁手柄360°或更多，以将滤芯上的杂质刮下，沉积在过滤器的底部，底部设排污阀门。备用滤清器的油侧必须要充满油，打开过滤器的排气阀可将过滤器中的气体排出。7）密封油的回油•氢侧密封油的回油：从密封环氢气侧排出的油进入发电机消泡室（前室）。在消泡室中，油的流速将会减小，使残留气体的气泡逸出，消除油中的泡沫。然后，密封油从发电机消泡室流入氢侧油箱，氢侧油箱起阻挡气体外泄的作用。氢侧回油箱中的浮球阀将氢侧油箱内的油位控制在预先设定的油位上，从而防止气体进入密封油系统。•空侧密封油的回油：从轴密封环空侧排出的密封油直接与轴承油混合后返流密封油贮油箱。8）密封环的浮动油•为了保证密封环在较高的压力下能自由浮动，密封油系统中提供了密封环浮动油。浮动油作用于密封环的空侧端面，其油压以抵消密封环氢侧端面的氢气压力的影响，防止因密封环卡涩而引起发电机转轴过大的振动。•浮动油的流量用流量调节阀来控制，流量阀的下游有一流量计，显示浮动油的流量。汽端和励端各有一流量控制阀和一流量计来控制浮动油流量。当流量阀出故障，可手动打开阀的旁路阀来临时人工控制浮动流量。9）真空油泵•真空泵在真空油箱中建立负压，并排除密封油产生的气体。在真空油箱发出高油位报警信号时，为防止密封油进入真空系统，应立即断开真空泵的运行。•真空泵是一油密封旋转滑片式泵，如图9-2-4所示。驱动电机直接用法兰安装到泵壳上，真空泵和电机轴通过弹性联轴结构联接，所有轴承均为滑动轴承，采用强制油润滑。图9-2-4真空泵剖面图1—进气口2—进口滤网3—进气口阀4—进气通道5—滑片6—泵壳7—泵转子8—排气通道9—废气阀10—滤油器11—弹簧夹2排油烟风机•由于氢气的密度低，因此氢气的挥发性、渗透性极强。并且，由于不可能避免氢气泄露到发电机轴承室内或在密封油贮油箱内积聚，因此，必需不断地将这部分氢气排出。•排油烟风机的作用是防止氢气泄露到汽机房内或汽轮机润滑油系统中去。废气从排油烟风机排出，然后经一条单独的直接穿过汽机房屋顶的排气管排入附近的空气中。排油烟风机的排气管道不能与氢系统的排气管道共用一根管道，须有独立的排气管道。3密封油贮油箱（空侧回油箱）•密封油贮油箱是发电机轴承油和空侧密封油返回管路中的一个大直径管段。在轴承油供应系统投入运行之后，密封油贮油箱将一直保持部分充满，以确保密封油系统的连续运行。密封油贮油箱和密封油真空油箱通过管道相连。•发电机轴承回油排油烟风机系统的排气装置能够使密封油贮油箱保持轻度真空，从而将油中析出的氢气排出油箱。4．密封油系统的监控•密封油系统中主要监测装置有液位检测器、压力测量装置、温度测量装置和容积流量测量装置。1)液位检测器•在密封油系统中设置了下列液位检测器：TE和EE消泡室的油位；氢侧回油箱的油位；密封油贮油箱的油位；密封油真空箱的油位。•其功能是：–如果由于密封环氢侧的密封油油量异常增加或回油不通畅，使得发电机消泡室的油位升高，则会发出“液位高”报警信号。此信号提示密封油有可能流入发电机定子机座中去。报警信号因油位传感器被浸入油中而启动。–如果监测到氢侧回油箱，或密封油贮油箱的油位降低而传感器不再浸入油中时，触发“液位低”报警信号。–密封油真空油箱的油位升高时，真空泵应停止运行，以防止将密封油吸进真空泵引起故障。当传感器浸入油中时触发“液位高”报警信号。–为了防止密封油主油泵1和2在密封油真空油箱的油位过低时发生干运转，真空油箱上安装了第2个传感器，以在该传感器不再浸入油中时停止密封油泵1和2的运行。2)压力检侧装置压力检测装置测点如下：密封油泵1下游的压力：密封油泵1出现故障时，压力变送器将会启动密封油泵2。如果密封油泵2没有做好运行准备，则备用泵就会自动起动。密封油泵2下游的压力：密封油泵2出现故障时，压力变送器将会启动密封油泵1。如果密封油泵1没有为运行做好准备，备用泵就会自动启动。备用密封油泵下游的压力：压力变送器发出密封油备用油泵替代密封油主油泵运行的信号。滤油器前后的密封油压降：滤油器前后设有压差变送器，以监测过滤器的阻力。当压差过大时，变送器发出报警，提示过滤器需清洗或切换。滤油器下游的密封油压力：在压力表上可以看到滤油器下游的密封油压力。如果没有达到设定的密封油压力，另一在滤油器下游设置的压力开关将会启动备用密封油泵。TE和EE轴封上游的密封油—氢气压差：根据读数手动调节密封油—氢气压力差。如果油氢压差下降到规定的下限，压差变送器会触发报警信号，并启动备用密封油泵。密封油箱的真空：该压力（真空）变送器发出真空损失的信号。3)温度测量装置就地测量的温度如下：密封油冷却器下游和上游的密封油温度就地显示。为了能远距离显示，利用电阻测温计（RTD）对温度进行测量如下：冷却器下游密封油的温度；氢气侧密封油排放管（TE和EE）中的密封油的温度。4)容积流量测量装置容积流量测点如下：汽端(TE)和励端(EE)密封油密封环的容积流量，供给各个密封环的密封油的容积流量的大小由位于密封环上游的容积流量指示表予以显示。TE和EE密封环浮动油的容积流量，由位于密封环上游（密封油装置出口）的容积流量指示器予以显示。二、系统及设备的主要技术参数发电机密封油系统的主要技术数据如下：•交流主油泵容量25m3/h•直流备用油泵容量25m3/h•密封油箱真空泵带有气体平衡器时的最大总压力0.5Pa•密封冷油器油流量15.9m3/h•密封冷油器热负荷183kW•密封冷油器油温（进口/出口）66.45/41℃•密封冷油器油侧设计压力1.6MPa•密封冷油器油侧压降（平均）20kPa•密封冷油器冷却水流量53.1m3/h•密封冷油器冷却水进口温度≤38℃•密封冷油器水侧设计压力1.0MPa•密封冷油器水侧压降（平均）≤35kPa三、系统的运行控制•发电机密封油系统的运行方式，除了上述的正常运行方式之外，还有事故运行方式、汽轮机润滑油运行方式和密封油闭式循环运行方式。•为了保证发电机能正常运行，发电机密封油系统的运行参数必须遵从一定的限额，表列出了发电机密封油系统的正常运行监视项目。项目允许范围密封油泵出口压力1.35MPa滤网差压＜120kPa油氢差压120kPa密封油容积流量＜1.4dm3/s密封油浮动油容积流量＜0.3m3/s密封油箱油位油窗1/3～2/3密封中间油箱油位20cm左右密封油箱真空泵油位上下刻度之间密封油箱内真空-40kPa冷油器进口油温64℃冷油器出口油温45℃密封油泵轴承振动0.05mm密封油泵电机内部声音平稳无杂音电机外壳温度75℃排烟风机进口真空-1.5～-0.5kPa排烟风机振动0.05mm排烟风机内部声音平稳无杂音系统阀门开关正确无泄漏表2-1发电机密封油系统正常运行监视项目密封油系统投运前的检查密封油系统的投运密封油系统的故障处理密封油系统的停止