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【理论知识】汽轮发电机密封油系统讲解

发电厂理论技能知识2018-05-02 16:57:15

 

发电机密封油系统的作用是防止外界气体进入发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。我厂发电机采用双流环式密封。双流环式密封采用双流环式密封瓦,它有两套独立的循环供油系统,一为空侧油系统,另一为氢侧油系统。

     一、双流环密封油系统的功能和特点

     向密封瓦提供二个独立循环的密封油源

     保证密封油压力高于发电机内气体压力,并确保密封瓦内氢侧与空侧油压相等,其压差限定在0.085Mpa左右。

     通过密封油冷却器冷却密封油,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。通过滤油器,去除油中杂物,保证密封油的清洁度。

     二、密封油系统工作原理图 

     三、空侧密封油路

     由空侧交流密封油泵,从空侧油箱取得油源,它把一部分油升压后经冷油器、滤油器注入密封瓦的空侧,另一部分油则经过主差压阀流回到空侧油泵的入口。通过差压调节阀的调节,使密封瓦处的空侧密封油压始终保持在高出发电机机内气体压力0.085MPa的水平上。空侧直流密封油泵使油以相同方式循环。

     四、氢侧密封油油路

     氢侧密封油泵从氢侧回油控制箱取得油源。它把一部分油升压后经冷油器、滤油器、平衡阀注入密封瓦的氢侧。油泵装有旁路管道,通过节流阀对氢侧油压进行粗调。氢侧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。氢侧直流密封油泵以相同的方式循环。

     五、消泡箱

     从氢侧密封瓦出来的油先流入到消泡箱中,在消泡箱中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

     六、差压阀

     本密封油系统的差压阀有二只。主差压阀接于空侧密封油泵的进出油口,起旁路调压作用,信号分别取自发电机内风压和空侧密封油压。该阀门可自动调节旁路的流量大小,从而保证空侧密封油压始终高于发电机内气体压力0.085MPa。

     备用差压阀串接于空侧高压和低压备用油路之中,来保证备用密封油油压始终高于机内气压压力0.056Mpa。

     差压阀结构图

     备用差压阀结构图

     七、平衡阀

     平衡阀装于氢侧密封油泵出口处,其中励侧平衡阀接于流向励端的油路,汽侧平衡阀接于流向汽端的油路,它们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(±5cmH2O)之内。

     平衡阀示意图

     八、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。


     九、氢侧回油控制箱 

     发电机氢侧回油箱(如下图)内装有2个上浮球阀,一个连接空侧密封油油路中滤网的出口,为油箱的补油阀。另一个连接空侧密封油泵的进口,为油箱的排油阀。

     一般情况下,2个浮球阀的上、下手动干预顶针退出,通过浮球实现液位的自动控制。当氢侧回油箱液位高时,浮球将排油阀打开,使多余的油排到空侧油路,再由空侧回油箱回到主油箱。当氢侧油箱油位低时,浮球将补油阀打开,使空侧油补入。而当浮球阀失去自动调节作用时,则可通过浮球阀的上、下手轮实现补、排油阀的强开、强关。


     十、氢侧回油控制箱结构图 


    十一、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。

     十二、密封瓦结构图 

     十三、密封油油过滤器

     油过滤器采用自洁刮式结构。它的特点是过滤器精度高,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。每8小时转动一次手柄,直至灵活转动为止。


     十四、正常情况下密封油系统的运行

     在发电机退氢操作时,应缓慢降氢压,以使差压阀和平衡阀及时跟踪调节。保证合适的氢油差压。密切监视氢油差压,空、氢侧油压差,注意氢侧油箱及消泡箱油位。

     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。

     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0.085MPa。


     十五、停机情况下密封油系统的运行

     停机情况下,在能维持密封油压,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,流过发电机轴承后排入空侧回油密封箱。

     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,此时氢压应降到0.014MPa或更低。

     十六、密封油进入发电机的几种原因

     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油位上升→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。

     当氢压较低的情况下(启动初期或盘车期间,氢压低于0.2MPa时),氢侧回油箱在某一液位时,浮球的位置相同,但由于排油的压差(约为氢压减去空侧油泵进口压力)较低或补油的压差(约为空侧油滤网出口油压减去氢压)较高,使得排油量减少甚至不能排出,而补油量增大,从而使氢侧回油箱油位保持在较高位置。因此,当氢压较低时,氢侧油箱将保持在满油的油位,甚至可能出现消泡箱满油,使得发电机存在进油的危险。

     十七、发电机进油后的危害

     发电机进油后,油中携带的水蒸发释放出来,使得氢气湿度升高,造成发电机定子线圈绝缘下降。

     进入发电机内部的油烟、油雾及空气造成氢气纯度下降。

     氢气携带的油进入氢系统吸附式干燥器内的油,使活性铝失效,影响氢气干燥器的除水效果。

     十八、防止密封油进入机内的措施

     保持油氢差压阀工作可靠,油氢差压在正常范围内。

     保证氢侧密封油箱补、排油阀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油压。

     保证消泡箱液位高报警可靠,报警后能及时发现处理。

     十九、油氢差压波动的原因及处理方法

     由于油质不合格,油中有杂质,使主差压阀发生卡涩,敲打正常后就可能发生这样的波动情况。可以关闭备用差压阀后手动门,待波动消失后恢复正常运行方式。

     可能是空侧密封油的出口滤网发生较严重的堵塞现象,导致主压差阀频繁调整,可以尝试把空侧密封油的滤网的旁路门打开一下。


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