单流环密封油系统
单流环密封油流程图
(2)双流环系统 双流环式密封油油系统,氢侧密封油系统与空侧密 封油系统是相互独立的循环系统,空、氢两侧油压相 等,油流向分开,油量无交换。发电机在运行中密封 油压高于氢压1个恒定压差,这个差值由压力差压阀来 实现。空侧与氢侧油压由压力平衡阀来调节平衡。双 流环式油系统无真空净油装置,要求平衡阀和压差阀 质量要高,要保证两侧油压平衡,维持油和氢之间有 一定压差。
真空 油箱
2、密封油泵
3、压差调节阀
差压阀的控制器上面是氢气的压力,下面是密封油, 通过连杆控制阀门开度,当氢气的压力高时,阀门关小, 相当于关小再循环一样,密封油油压升高~压差低时,动 作相反,从而保证机内氢压和空侧密封油压差压在 0.12MPa范围内(参考技术协议),这个差压通过负重 或者可调弹簧来实现。
三、单流环各种运行方式特点
1、正常运行方式
2、第二路运行方式(事故运行方式):当两台 主密封油泵均故障或交流电源失去时。运行方式如 下:
很明显在事故运行工况下,由于真空油箱已退出运行, 密封油中的气、水无法得到净化,必须监视发电机内氢气 的纯度,若发现下降,则应予补氢、排污。
3、第三路运行方式(汽轮机润滑油运行方式):当交直流 密封油泵均故障时,应紧急停机并排氢到0.02~0.05MPa,直 至主机润滑油压能够对氢气进行密封,第三种方式只能在停 机的情况下使用。 循环方式如下:
二、单流环系统设备介绍
1、真空油箱
正常工作 情况下,轴承润滑油不断地补充到真 空油中,润滑油中含有的空气和水分在真空油箱 中被分离出来,通过真空泵和真空管路被排至厂 房外,从而使进入密封瓦的油得以净化,防止空 气和水分对发电机内的氢气造成污染。真空油箱 的油位由箱内装配的浮球阀进行自动控制,浮球 阀的浮球随油位高低而升降,从而调节浮球阀的 开度,这样使补油速度得到控制,真空油箱中的 油位也随之受到控制。 预留一个问题:问什么单流环系统一定要净化润 滑油?氢气被污染的过程?
三流环密封油流程图
3、多流环密封油系统与单流环系统的比较
由于三流环密封油系统不太常用且系统复杂,在 这里不做单独比较。主要以双流环代表多流环与单流 环密封油系统进行对比学习。 (1)密封瓦的比较:虽然两种密封瓦的作用均是 在发电机轴颈与密封瓦间隙建立并保持环装油流。 达到隔绝发电机内氢气泄漏通道的效果。但由于密 封瓦内形成的油环数量的不同,两种密封瓦的结构 和尺寸也不同,单流环只形成一个油环,其结构要 简单得多,尺寸也比较小。相比而言双流环密封瓦 可形成两个独立的油环,其结构要复杂得多,运行 调整也相对比较复杂。
双流环密封瓦图片
单流环密封瓦图片
氢侧配油环 平衡环 空侧配油槽
(2)运行方式的比较:
双流环有两个相互独立但又相互影响的密封油 路,密封油与空气接触的那一侧为空侧油路,向空 侧密封瓦供油。密封油与氢气接触接触的那一侧为 氢侧密封油路,向氢侧密封瓦供油。空侧密封油压 通过差压阀跟踪氢压,氢侧密封油压通过平衡阀调 节。 单流环只有一个供油回路,但供油从密封瓦中 间分流流向密封瓦的氢气侧和空气侧,只是在回油 系统中分氢侧和空则。正常运行中密封瓦进油压力 只通过一个差压阀跟踪氢气压力。 从运行方式上来讲单流环密封油系统要比双流 环系统简单的多,系统的投运和停止相对简单。
双流环密封油流程图
(3)三流环密封油系统 三流环式油系统与双流环式相似,氢侧油压与 空侧油压也要相等,但在两侧油流的中间又增加了 1路浮动油,油压略高于空侧油压,其作用是将密 封环在大轴上“浮起”。空侧油系统密封油回油箱, 汽侧和励侧各有1台密封油泵和冷油器。氢侧油压 高于氢压,由油泵出口旁路阀来调节。中间浮动油 系统有1台交流油泵,1只油箱,油源取自空侧的供 油母管,中间油压略高于空侧。三流环式密封瓦共 有4个油系统,6台油泵,结构较复杂,但密封较好, 漏氢量少。
7 发电机充气过程中,随气压升高应注意观察浮子 油箱油位,有可见油位后关闭浮子油箱旁路门;检 查浮子油箱浮球阀能维持正常油位。 8 启动一台隔氢防爆风机,维持空气抽出槽一定负 压使密封回油畅通,投风机联锁。 9 检查密封油回油观察窗油流正常,浮子油箱油位 正常。 问题:1.为什么单流环系统启动阶段浮子油箱会满油? 2.密封油系统启动先启动密封油还是先冲氢? 3.真空泵入口为什么要设真空破坏门? 4.系统启动后为什么真空油箱泡沫多且管道振 动大或备用泵联启? 5、系统停运后真空油箱油位上升原因?
2、密封油系统循环型式:在电厂生产过程中常见的发电机 密封油系统采用单流环密封、双流环密封和三流环密封。
(1)单流环系统
单流环式供油系统只有1套,不分氢侧和空侧供油 只分氢侧、空回油。在正常运行方式下,汽轮机来的 润滑油进入密封油真空油箱,经主密封油泵升压后由 差压调节阀调节至合适的压力,经滤网过滤后进入发 电机的密封瓦。空气侧的回油进入空气抽出槽,氢气 侧的回油进入扩大槽后再向下流入浮子油箱,而后依 靠压差流入空气抽出槽。由于单流环密封油系统采用 带压回油,空气抽出槽内的油无法流入真空箱,而只 能流入汽轮机润滑油回油系统,回到主油箱,经过主 油箱初步排烟和冷却后开始下一个油循环。
预留问题:为什么启动初期浮子油箱需要旁路控制?
4 启动密封油泵前先向发电机冲入50KPa左右的压 缩空气,然后启动一台交流密封油泵,注意检查 电流,逐渐开启至过滤器供油门,维持泵出口油 压不超过1.6MPa,做交、直流油泵联锁正常后投 入交、直流油泵联锁。 5 当浮子油箱有油位时,用主油泵再循环门配合 调整,维持过滤器前油压20kPa(参考),注意差 压阀动作正常,维持密封油差压0.12M MPa左右。 6 由于起初阶段浮子油箱回油不畅,要严密检查 浮子油箱油位高或满油时应开启浮子油箱旁路门 来调整油箱油位,直到发电机内气体压力升高后 足以保证回油动力时再切回主路。
由于单流环真空油箱的净化作用使得氢气纯 度得到了保证,相比之下双流环由于理论上氢气 纯度较高,但实际的运行中由于平衡阀的运行不 够灵敏或密封间隙变化等因素导致的原因导致其 工作不正常从而发生空、氢侧密封油串流的现象, 使得双流环密封油系统氢气纯度不能很好的保证。 相反单流环由于有真空油箱的存在很好的保证了 系统氢气纯度。从国内运行统计中可以看到往往 单流环密封油系统的氢气纯度要高于双流环系统。
预留问题:差压阀活 塞两侧是油和氢气吗?
5、单流环密封瓦
与双流环密封瓦结构对比学习 Nhomakorabea6、氢侧油气分离器(扩大槽或消泡箱)
从发电机密封瓦氢气侧的回油,通过设在发电机两端的 两根排放管,回收到发电机底部扩大槽内进行油气分离器。 氢侧油气分离器具有很大表面,以利于氢气的逸出,除去油 中的氢气泡。该分离器被分成两部分,它们通过底部连通管 相通,保证两侧以相同底部压力平衡回油;该箱中间由一隔 板隔开,防止发电机两侧风扇出口压力不一致时产生压差, 造成油气在发电机两端之间循环。箱体上部设一根平衡管与 浮子油箱连通,用以平衡扩大槽与浮子油箱的压力以保证扩 大槽回油畅通。 。扩大槽内部有一管路和油水探测报警器相连接,当扩大槽 内油位升高超过预定值时发出报警信号。
四、密封油系统启动要点
1 确认主机润滑油系统已投运正常,开启主机润滑 油至真空油箱补油门补油至正常油位。扩大槽及管 路无油时可开启部分润滑油至过滤器进口门前手动 门对系统管路充油,当有油进入浮子油箱时关闭润 滑油至过滤器进口门前手动门。 2 真空泵组置于“远方”控制,启动水循环泵,启 动真空泵组抽真空,维持真空油箱真空高于-98Kpa 左右。(参考值) 3 启动再循环泵,检查电流、出口油压正常后,进 行油循环。
8、空气抽出槽
发电机空侧密封油和发电机两端盖轴承润滑 油混合后排至空气析出箱内,油中气体在此分离 后经过管路排往厂外大气,发电机轴承润滑油和 密封油回油汇聚空气抽出槽后流入汽轮机轴承回 油管道最后回到主油箱。空气析出箱准确意义上 讲应属于润滑油系统设备,也是单流环密封油系 统与主机润滑油系统的回油连接设备。主要是将 流入主油箱的密封油回油进行最后的扩容排气, 防止残存氢气混入润滑油系统造成。所以又设置 了隔氢防爆风机。 问题:什么是防爆风机?
五、发电机进油的危害及原因分析
1、发电机进油的危害:大量进油后危害是: (1)由于润滑油中含有大量且成分复杂的化学物质, 对发电机转子、定子的绝缘侵蚀非常严重,加快 绝缘老化;虽然一时灾难性后果无法显示出来, 但绝对会是发电机的使用寿命大大降低,当绝缘 击穿后含有大量氢气的发电机会很危险。 (2)使发电机内氢气纯度降低,增大排污补氢量; (3)如果油中含水量大,将使发电机内部氢气湿度 增大,使绝缘受潮,降低气体电击穿强度,严重 时可能造成发电机内部
(6)多流环与单流环密封油系统比较总结
两种密封油系统目前都在大型机组上得到广泛应用,但 由于单流环密封油系统在国内引进的比较晚,所以国内早期 中小型机组中双流环系统应用较多。随着科技的发展,电厂 系统发展趋势将朝着简单、稳定、可靠、集中的方向发展, 从过去的母管制到现在的单元制;从过去的三台给水泵到现 在的单台给水泵;从过去的大机主油泵到现在的两交一直润 滑油系统;都充分的显示了电厂各系统朝着简约、可靠的方 向发展,那么我们的密封油系统也是由原来的三流环到后来 的双流环,直到现在单流环已被国内各大电厂普遍接受,原 因很简单,由于单流环系统的重要设备差压阀和浮子油箱在 应用中性能得到发展和改良,操作简单、安全可靠。其运行 的稳定性和简约性符合电力潮流的发展。
(3)从经济性角度比较 单流环密封油系统设备要比双流环系统少,系统简单投 资少,运行和维护费用比双流环低。 (4)密封安全性比较 由于双流环有两个供油系统,当氢侧密封油系统故障停 运后空侧密封油供油系统可以短暂维持运行,从传统意义上 认为其密封可靠性高于单流环。 (5)从氢气纯度上比较 由于双流环氢侧密封油是一个相对独立的供油系统,在 平衡阀正常的情况下,氢气纯度是不会得到污染的,氢气纯 度较高。单流环由于只有一个供油系统,所以氢侧密封油与 氢气的开放式交汇特点就导致了其油质的绝对干净。因此在 单流环系统中单独设了真空油箱净化密封油。