密封油系统

密封油系统一、作用发电机密封油系统的主要作用是防止外界气体进入电机内部及阻止氢气从机内漏出，以保证电机内部气体的纯度和压力不变。1、向密封瓦提供二个独立循环的密封油源2、保证密封油压力高于发电机内气体压力某一个规定值，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。二、工作原理空气侧密封油油路大部分氢气冷却发电机采用双环流式密封瓦。密封瓦在发电机两端，径向包合转轴，内有空气侧、氢气侧两个环状配油槽。发电机密封油系统分为空气侧油路和氢气侧油路两条。空气侧密封油油路：空气侧交流密封油泵或空气侧直流密封油泵将来自主润滑油箱的润滑油提高压力，经冷油器、滤油器和差压调节阀进入密封瓦的空气侧配油槽，由空气侧轴向间隙向外流出，与发电机两端轴承回油汇合后，进入油氢分离器去除溶入油里的氢气后，回到润滑油主油箱。差压调节阀用于调节空气侧密封油压，使得密封瓦处的空气侧密封油压始终高出发电机内氢压0.084MPa。氢气侧密封油油路氢气侧密封油油路：油从氢气侧密封油箱下降至氢气侧密封油泵升压送出，经冷油器、滤油器和平衡阀进入密封瓦的氢气侧配油槽，由氢气侧轴向问隙流出，进入消泡箱内溢出溶入的氢气，流人氢气侧密封油箱。氢气侧密封油压通过平衡阀跟踪空气侧密封油压，两者差压保持在±49Pa内。这样密封油压始终高于机内气体压力，防止发电机内氢气从机内溢或外面空气进入发电机。双环流式密封瓦密封效率高，可有效地防止氢气的外泄。而且即使当氢气侧密封油失去时，空气侧密封油仍可起到密封作用。图2.1密封油系统工作原理图1、消泡箱从氢侧密封瓦出来的油先流入到消泡箱中，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，通过直管溢流装置使箱中的油位不至于过高。消泡箱汽励端各装有一个，在它们之间的连接管道上装有一U形管，以防止汽、励两端风扇压差不一致，使油烟在发电机内循环流动。在消泡箱内侧各装有一个浮子式油位高报警开关，监视消泡箱油位，防止发电机进油。2、压差调节阀稳定地维持某一油氢压差值，这个压差值尽可能小，以减小氢侧油量和减轻对机内的污染。工作原理：压差阀的活塞上面引入机内氢气压力（压力为p1），活塞下面引入被调节并输出的空侧密封油（压力为p），活塞自重及其配重片重量（或调节弹簧）之和为p2（可调节），则使p=p1+p2（上下力平衡）。当机内氢气压力p1上升时，作用于活塞上面的总压力（p1+p2）增大，使活塞向下移动，加大三角形工作油孔的开度，使空侧油量增加，则进入空侧密封瓦的油压随之增加，直到达到新的平衡；当机内氢气压力p1下降时，作用于活塞上面的总压力（p1+p2）减少，使活塞上移，减少三角形油孔的开度，使空侧油量减少，压力p随之减少，直到达到新的平衡。图2.2压差调节阀3、减压阀减压阀安装在高压备用油源管道上，是一种双阀座结构。调整螺钉使入口高压降至所需的低压输出。螺钉旋进出口压力增高，反之相反。在减压阀出口处引出一压力信号接至减压阀控制室下腔，起阻尼作用，以减小出口压力波动。图2.3减压阀4、平衡阀使密封瓦空、氢两侧油流的油压经络保持恒定，并使两者之间的压差不超过规定值，以保证密封油隙处的油交换量降至最少。当空侧油压大于氢侧油压较多时，空侧向氢侧窜油量增加，由于空侧油含有较多空气，使发电机内氢气受污染，氢气纯度下降较快；当氢侧油压大于空侧油压较多时，氢侧向空侧窜油量增加，由于氢侧油含有较多氢气，这部分窜油回至空侧后，氢气析出，被排烟风机排出，使发电机内氢压下降加快。工作原理：平衡阀平衡活塞的上侧引入空侧密封油，下侧引入被调节并输出的氢侧密封油压。此两种油压分别作用在平衡活塞的两面，当空侧油压高于氢侧油压时，平衡活塞带动阀芯向氢侧移动，加大阀门开度，使氢侧油两增加，，则进入密封瓦的氢侧油压随之增加，直至达到新的平衡；反之平衡活塞带动阀芯向空侧移动，减小阀门的开度，使氢侧油量减少，其压力也随之减少，直至达到新的平衡。图2.4平衡阀结构图5、氢侧回油控制箱氢侧回油控制箱是氢侧油路的储油箱，在运行中必须维持一定的油位。它由箱体、补、排油阀，液位指示器和低液位报警开关作成。由于在密封瓦中空、氢油压做不到绝对平衡，所以油箱油位有增减变化。一旦发生这种情况，氢侧回油控制箱可自动起到控制油位作用。当油箱内油位高时，浮球将排油阀打开，使多余的油排到空侧油路。当油箱油位低时，浮球将补油阀打开，使空侧的油补入。为使油箱内的油位不至过低，箱体上装有一低油位报警开关。图2.5氢侧回油控制箱结构图6、空侧密封油箱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。此油路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，就会将密封油系统注满油。作用：能使油流畅行无阻，对氢气起到密封作用。在空侧回油箱上设置有两台排烟风机，以便将氢侧窜过来的油所带来的氢气分离出来，排向大气，油再进入主油箱，防止氢气被带入主油箱。7、氢侧密封油箱作用：（1）封住氢气，使氢系统与油系统隔离。这样既可以防止氢气跑入油系统，保证机内氢气压力又可以避免氢气与空气混合，带来爆炸危险；（2）对密封瓦的氢侧回油起到沉淀和分离作用。使油中所含的氢气分离出来，返回机壳，从而减少了氢气的消耗量；（3）还能起到调节油量的作用。密封油箱由箱体、液位计、液位继电器、自动排油和补油的电磁阀组成。油箱上装有就地指示的液位计，还有能把油位传送到集控室的差压液位变送器，当氢侧密封油箱油位异常时，集控室DEH内会发氢侧密封油箱油位异常报警，以提醒值人员及时调整。氢侧密封油箱上下各有两个手轮，下面两个分别为强制补油、强制排油手动门，上面两个分别为强制关补油门、强制关排油门，正常运行时四个手动门均应在全开的位置。当补油门或排油门关不严（内漏）时，将增加发电机补氢及换氢的次数。此时我们可以用关闭强制关手动门的方法使补油门或排油门关严，但此时氢侧油箱油位较难控制，应加强监视及调整。可通过调节主压差阀和氢侧油泵再循环来改变空氢侧油压，以达到改变两侧串油量实现调节油箱油位的目的，这只能作为油位异常情况下的调整手段，正常情况下应采用自动调节方式。8、氢油分离箱空侧回油管路上装有氢油分离箱，其上装有排烟机二台，一台备用，一台工作。排烟机设有两级过滤器和一级离心分离器，烟雾经一、二级过滤器后再排至三级离心分离器，再次净化排出厂外，减少油雾对大气的污染。排油烟系统中设有的排烟逆止阀，可防止油压倒灌。9、密封瓦汽轮发电机双流环式轴封瓦内有两个环形油槽，供油槽内的油压始终高于发电机内的氢气压力，从而防止氢气从发电机内部漏出。在密封瓦内的两个供密封用的油槽，形成了两道油流，这两道密封油流之间由独立的两套油源分别供给。靠近电机内部氢气的油流称之为氢侧密封油，简称氢侧油。靠近大气和空气接触的油流称之为空侧密封油，简称空侧密封油。密封油除了供密封瓦起密封作用外，对密封瓦还可以起到润滑降温作用。当这两股密封油的供油压力趋于平衡时，油流将不会在两个供油槽之间的空隙中串动。密封油系统的氢侧供油将沿着轴朝发电机内侧流动，而密封油系统的空侧供油将沿着轴朝外部轴承一侧流动，而密封油系统之间油的压力理论上保持相等，油流在这两条供油槽之间的空间内部将保持相对平衡，不发生相互串油现象。密封瓦供油槽之间的油压通过外部不间断的调节，保证其提供的油源之间相对平衡，且维持油压高于发电机内部氢气一个固定定的压力值。图2.9密封瓦结构图10、油过滤器两台滤油器设置在压差调节阀的进口管路上，用以滤除密封油中的固态杂质。型式是滤芯式滤油器。滤油器组装在密封油控制站上，产品出制造厂时，滤芯已被从滤油器上取出，装滤芯一般应在电厂进行油系统管路安装并经过油循环冲洗后，再装入滤芯。图2.10油过滤器三、危险源1、密封油压力降低现象：a.密封油压力指示下降、报警；b.油—氢差压指示减小、报警；原因：a.密封油泵故障；b.密封油差压调节阀故障；c.密封油滤网脏堵。2、油箱油位异常现象：a.密封油真空箱、扩大槽、浮子油箱油位指示上升或下降；b.密封油真空箱、扩大槽油位监视报警；原因：a.真空油箱浮球阀动作失灵或管道脏堵；b.发电机密封瓦间隙非正常增加会导致真空箱油位始终处于低位运行；c.浮子油箱浮球阀动作失灵或管道脏堵。3、密封油压力降低现象：a.密封油压力指示下降、报警；b.油—氢差压指示减小、报警；原因：a.密封油泵故障；b.密封油差压调节阀故障；c.密封油滤网脏堵。4、油箱油位异常现象：a.密封油真空箱、扩大槽、浮子油箱油位指示上升或下降；b.密封油真空箱、扩大槽油位监视报警；原因：a.真空油箱浮球阀动作失灵或管道脏堵；b.发电机密封瓦间隙非正常增加会导致真空箱油位始终处于低位运行；c.浮子油箱浮球阀动作失灵或管道脏堵。