发电机密封油系统.ppt

发电机密封油系统 目录 系统作用及形式系统组成及介绍系统运行方式运行技术参数热工联锁及定值系统投运操作运行监视与检查异常工况及处理危险点分析及预控 一 系统作用及形式 密封油系统专用于向发电机密封瓦提供润滑以防止密封瓦磨损 且使油压高于发电机内氢压 气压 一定数量值 以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦的间隙向外泄露 同时尽可能减少进入发电机的空气和水汽 密封油系统是根据密封瓦的形式而决定的 最常见的有双流式密封油系统和单流环式密封油系统 我公司发电机组均采用单流环式密封油系统 密封油供油仅有一路 二 系统组成及设备介绍 密封油系统主要由密封瓦 交流主密封油泵 直流事故密封油泵 磁芯式滤油器 差压调节阀 氢侧回油扩大槽 浮子油箱 空气抽出槽 真空净化装置和相应连接管道 阀门及仪表测点组成 发电机采用氢气冷却 为防止运行中氢气沿转子轴向外漏 引起火灾或爆炸 机组配置了密封油系统 向转轴与端盖交接处的密封瓦循环供应高于氢压的密封油 本机组的密封油路只有一路 分别进入机侧和励侧的密封瓦 经中间油孔沿轴向间隙流向空气侧和氢气侧 形成了油膜起到了密封润滑作用 然后分两路 氢侧 空气侧 回油 密封油系统原理简介 密封油系统原理简介 发电机的密封主要由油密封来保证 油密封结构由密封瓦座 4 和密封环 7 组成 分别在氢气侧 1 和空气侧 2 使油强制循环来达到分隔空气和氢气的目的 供油系统和油处理设备的详细情况请参阅油密封系统说明书 密封瓦座密封瓦座由厚钢板制成 具有足够的刚度 密封瓦座是两半结构 用螺栓把合 在密封瓦座内部有一个机加工槽用于放置油封环并作为供油的油槽 密封油系统原理简介 油封环在密封瓦座 4 内装有两个油封环 7 每个油封环都由四段端部相对的环段组成 每个环各环段由定位弹簧 6 夹持在一起 轴密封油由下半密封座进入供油槽 流经两个油封环和发电机轴 3 之间的间隙 然后分别在氢侧 1 和空侧 2 流出 只要油压高于氢气压力 油流就可防止空气进入机内 亦可防止氢气逸出机外 氢侧 1 的油汇集在下半轴承座内 从此处被抽向密封油系统 空侧 2 的油也汇集在下半轴承座内 自此处与轴承油一同进入润滑油系统 发电机密封油系统原理简图 回油扩大槽 发电机氢气侧 以密封瓦为界 汽端 简称T 励端 简称G 各有一根排油管与扩大槽相连 来自密封环的排油在此槽内扩容 以使含有氢气的回油能分离出氢气 H2 扩大槽里面有一个横向隔板 把油槽分成两个隔间 之间可通过外侧的U形管连接 目的是防止因发电机两端之间的风机压差而导致气体在密封油排泄管中进行循环 扩大槽两间隔之间可通过外侧的U形管连接 回油向下进入浮子油箱 箱体上部各设一根排气管 用以排掉低纯度的氢气 扩大槽内部有一管路和油水探测报警器 LSH一202 相连接 当扩大槽内油位升高超过预定值时发出报警信号 浮子油箱 氢侧回油经扩大槽后进入浮子油箱 该油箱的作用是使油中的氢气进一步分离 浮子油箱内部装有自动控制油位的浮球阀 以使该油箱中的油位保持在一定的范围之内 浮子油箱外部装有手动旁路阀及液位视察 以便必要时人工操作控制油位 氢气经分离又回到扩大槽 油向下流入空气抽出槽 由于浮子的控制作用 油箱内始终维持一定的油位 从而避免氢气进入空气抽出槽 空气抽出槽 发电机汽端和励端的空侧密封油回油与 7 8轴承润滑油回油混合后排至空气抽出槽内 油中的气体分离后经排烟风机抽出排往厂外大气 润滑油经过回油管路流回汽轮机的主油箱 空气抽出槽安装位置低于氢侧回油扩大槽以确保回油通畅 空气抽出槽上方设有两台排烟风机 一方面抽出回油中析出的气体 另一方面也有利于密封瓦回油的畅通 密封油泵 两台主油泵 一台工作 另一台备用 它们均由交流电动机带动 故又称交流油泵 一台事故油泵 当主油泵故障时 该泵投入运行 它由直流电动机带动 故又称直流油泵 它们均是三螺杆油泵 或均是磁力油泵 当为螺杆泵时 在泵出口母管上装有溢流阀和手动旁路门 泵的机械密封必须进行定期检查和维护 当为磁力驱动离心式密封油泵时 不允许两台油泵同时并联运行超过60S 且当油温高于100 或流量超出泵允许最大输出流量时均会导致泵内永磁钢退磁 而影响磁力油泵的正常工作 差压调节阀 该调节阀用于自动调整密封瓦进油压力 使该压力自动跟踪发电机内气体压力 控制油气压差稳定在所需的范围之内 该调节阀上部有调节螺钉 或扳手 用来调节压缩弹簧 以改变油氢压差值 该值整定在0 036 0 076MPa范围内 使用过程中应注意差压调节阀的寿命损耗 滤油器 二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 该型式的滤油器为滤芯式滤油器 滤油器进出口间装有内置式差压开关 压力整定值为0 11 0 02MPa 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 真空装置 真空装置主要是指真空油箱 真空泵和再循环泵 它们是单流环式密封油系统中的油净化设备 真空油箱正常工作 此处指交流油泵投入为正常工作 情况下 轴承润滑油不断地补充到真空油箱之中 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 从而使进入密封瓦中的油得以净化 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 这样使得补油速度得以控制 真空油箱中的油位也随之受到控制 真空油箱的主要附件还有液位信号器 当油位高或低时 液位信号器将发出报警信号 当油位变化时 液位信号器将输出模拟信号 真空泵真空泵不间断的工作 保持真空油箱中的真空度 同时 将空气和水分 水蒸汽 抽出并排放掉 为了加速空气和水分从油中释放 真空油箱内部设置有多个喷头 补充进入真空油箱的油通过补油管端的喷头 再循环油通过再循环管端的喷头而被扩散 加速气 水从油中分离 再循环泵再循环泵的工作 通过管路使真空油箱中的油形成一个局部循环回路 从而使油得到更好的净化 三 系统运行方式 密封油系统具有四种运行方式 能保证各种工况下对机内氢气的密封 1 正常运行方式 一台主密封油泵运行 油源来自主机润滑油 2 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 3 紧急运行方式 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 4 独立循环方式 当主机润滑油系统停运时 密封油系统可独立循环运行 此时应注意保持密封油真空箱高真空 以利于充分回油 四 技术参数 型式 单流环式密封油油质 同汽轮机润滑油 46号透平油 密封瓦进油温度 25 50 密封瓦出油温度 70 密封瓦油压大于机内氢压 0 05 0 02MPa密封瓦供油压力 0 456MPa真空油箱真空 90KPa 五 热工联锁及定值 密封油母管压力低或油氢压差低 延时2S联启备用交流密封油泵 延时5S压力仍低则联启直流密封油泵 运行交流密封油泵跳闸 联启备用交流密封油泵 两台交流密封油泵均跳闸 延时2S联启直流密封油泵 任一台密封油泵启动 联启密封油循环泵 任一台密封油泵运行 延时2S联启密封油排烟风机 运行密封油排烟风机跳闸 联启备用密封油排烟风机 油氢压差低 0 034MPa 密封油母管压力低 0 68MPa 真空油箱压力高 88KPa 真空油箱油位高 高于中心线以上75 85mm 真空油箱油位低 低于中心线以下45 55mm 回油扩大槽液位高 回油扩大槽液位探测器报警 六 运行监视与检查 运行监视DCS画面上发电机密封油系统设备运行状态和运行参数 如母管油压 油氢差压 真空油箱油位 密封油泵电流 循环油泵电流等 正常 无参数越限和报警信号 就地检查系统没有漏油现象 各油水探测器正常 汽 励端密封瓦供油压力正常 密封瓦处无渗漏油和冒气现象 浮子油箱油位正常 空气抽出槽排烟风机运转正常 真空油箱油位正常 差压阀和滤网运行正常 运行密封油泵和循环油泵工作正常 泵及电机的出力 声音 振动 真空泵振动及轴承温度正常 真空泵分离器液位和出口管道视察窗液位正常 仪表箱各监视表计指示正常 七 系统投运操作 在进行发电机气体置换发电机降氢压时控制机内氢气压力下降速度大约3KPa min左右 这样既可以防止排氢速度太快发生氢爆 另外由于机内氢气压力变化太快引起密封油回油量的大幅变化 造成密封油浮子阀调节失常 发电机进油 在进行发电机气体置换时机内气体压力控制数值的高低对气体置换所用时间和防止发电机进油有很大关系 在发电机第一次充氢时 发电机内气体压力维持0 03 0 04MPa 因为机内气体压力低 密封油氢侧回油浮子油箱回油不畅满油造成发电机进油 经过调整试验发现在进行发电机气体置换时维持机内压力0 07MPa左右最合适 这样既可以防止发电机进油又可以缩短发电机气体置换时间 七 系统投运操作 在进行发电机气体置换过程中密封油 气差压一般控制在36 76KPa即可 正常值50KPa 因为这一阶段控制密封油 气差压的大小主要目的在于防止发电机进油 将减压控制低于正常值有二个优点 其一密封油油 气差压低需要的密封油量少 氢侧回油量少 回油浮子油箱调节量小可以避免发电机进油 其二在发电机气体置换过程中机内压力波动大并且频繁 而且这一过程中密封油 气差压需要手动调整 维持低的差压可以防止操作不当或调整不及时造成发电机进油 在进行发电机气体置换时 当内气体压力低于0 1MPa时进行密封油源的切换 即由密封油主油泵供密封油切换为第三路油源 润滑油直接供给 在切换前确认第三路油源门开启 停止发电机密封油主油泵 密封油再循环泵 密封油真空泵运行 这样有利于控制油 气差压 也因为润滑油压力相对稳定可以防止发电机进油 七 系统投运操作 发电机密封油系统在轴系转动或需要密封机内气体前均应及时投运 机组冷态启动时当主机润滑油系统投运后 准备投盘车前 应及时投运发电机密封油系统 发电机密封油系统投运初期 一般采用主机润滑油经滤网和差压阀旁路直接向密封瓦供油的方式 此时由差压阀旁路节流门来控制油氢压差在正常范围内 空气抽出槽排烟风机投运 发电机气体置换结束 机内氢压升高至0 05MPa以上时投入油氢差压阀运行 关闭其旁路阀 然后启动主密封油泵和再循环油泵 再缓慢提升母管油压至正常范围内 通过再循环阀调整泵出口母管压力接近于润滑油压力 真空油箱油位稳定在正常范围后 启动真空泵建立真空 八 异常工况及处理 真空油箱真空低及其处理方法 引起原因 一是管路和阀门密封不严 二是真空泵抽气能力下降 前者需找出漏点 然后消除 后者则需按真空泵使用说明书找原因 并且消除缺陷 真空油箱油位高及其处理方法 引起原因主要是真空油箱中的浮球阀动作失灵所致 说明浮球阀需要检修 假使一时不能将真空油箱退出运行 则作为应急处理办法 可以将浮球阀进油管路的阀门开度关小 人为控制补油速度 真空油箱油位低及其处理方法 引起原因一是浮球阀动作失灵 二是浮球阀出口端 真空油箱体内 的喷嘴被脏物堵住 这两种情况必须将真空油箱退出运行 停运真空泵 再循环泵 主密封油泵 改用事故密封油泵供油 破坏真空后 排掉积油然后打开真空油箱的人孔盖进行检修 异常工况及处理 氢侧回油箱油位过高氢侧回油箱油位过高而导致其溢油管路上装设的液位信号器报警 则应立即将浮子油箱退出运行 改用旁路供油 此时应根据旁路上的液位指示器操作旁路上阀门的开度 以保持油位在液位信号器的中间位置为准 且须密切监视 因为油位逐步增高 可能导致氢侧排油满溢流进发电机内 油位过低则有可能使管路 油封段 遭到破坏 而导致氢气大量外泄 漏进空气析出箱 此时发电机内氢压可能急剧下降 因此也必须对浮子油箱中的浮球阀进行紧急处理 以使尽快恢复浮子油箱至运行状态 异常工况及处理 一般为浮子油箱中浮子阀卡涩引起 或气体置换过程中发电机内气体压力低引起 浮子浮子阀卡涩引起的 若情节轻微 也可采用橡皮锤振打浮子油箱 当系统氢压低于0 05MPa以下时 密封油 氢侧回油扩大槽至空气抽出槽排油由于压差不够 排油不畅 极易引起密封油 氢侧回油扩大槽油位高 应密切监视发电机油水探测报警器和氢侧回氢侧回油扩大槽油位高报警信号 接到报警信号后 即操作上述报警器底部的排污阀进行排污 确认是否有油 若氢侧回油 氢侧回油扩大槽油位的确高 可将浮子油箱旁路阀开启 使氢侧回油扩大槽油位快速回落 期间应防止油位过低 有可能使管路 油封段 遭到破坏 而导致氢气大量外泄 此时发电机内氢压可能急剧下降 因此须密切注视旁路观察窗油位 根据油位调节旁路阀开度 所以在充氢升压过程中 应有专人监视浮子油箱 旁路观察窗油温 发现油位下降 应适当关小浮子油箱旁路阀 只到回油全部走浮子油箱 异常工况及处理 油氢压差压低及其处理办法 a 压差调节阀跟踪性能不好 可能引起油一氢压差低 此时重新调试压差调节阀 并结合以下两项处理结果判断压差调节阀是否要处理或换新 b 油过滤器堵塞也可能引起油一氢压差低 此时应对油过滤器进行清理 c 重新校验压差表计 九 危险点分析及预控 发电机进油 在发电机气体置换过程中或系统投运初期 由于机内气压过低 差压阀调整失效使油氢差压越限 而浮子油箱排油不畅引起回