发电机密封油单流环-双流环及其三流环系统.介绍配有图片.doc

发电机密封油系统第一节 系统概述1.为了防止发电机运行中氢气外泄而引起燃烧爆炸，维持发电机内部氢气的纯度和压力不变，在发电机端（励磁端和汽机端）轴伸出处的静止和转动部分，各装有一套密封装置密封瓦，其间供以压力高于氢压0.030.08Mpa的压力油，形成油环，以密封发电机内的氢气，使其不能向外泄漏。同时也防止油压过高而导致发电机内大量进油。2.在调试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）单流环密封油系统：密封油源来自汽轮发电机组润滑油系统。密封油系统主要由下列部件构成：主密封油泵(两台互为备用)、事故直流密封油泵、密封油真空泵、密封油再循环泵、氢气分离箱、空气析出箱、密封油真空油箱及油位信号器、差压阀、截止阀、逆止阀、浮球阀、节流孔板、压力表、温度计、滤网、油泵出口卸载阀(两台主密封油泵出口和事故直流密封油泵出口)、变送器及联接管路等。（2）双流环密封油系统：密封油源来自汽轮发电机组润滑油系统。密封油系统主要由下列部件构成：空侧交流密封油泵、空侧直流密封油泵、氢侧交流密封油泵、氢侧直流密封油泵、空侧过滤器、氢侧过滤器、密封油箱及油位信号器、油水冷却器、压差阀、平衡阀、氢油分离箱、截止阀、逆止阀、蝶阀、压力表、温度计、安全阀、差压变送器及联接管路等。（3）三流环密封油系统：主要设备有：空侧密封油箱、空侧排烟风机、空侧密封油泵、双过滤器、空侧密封油冷却器、真空密封油箱、真空泵、密封油真空油泵、汽端H2密封油泵、励端H2密封油泵、空侧油-氢差压控制阀，仪表箱和就地仪表及联接管路阀门等。密封油系统运行回路包括：空侧密封油运行回路、真空油运行回路、H2侧密封油回路。正常运行时，由差压调节阀自动调整密封油进油压力，使该压力自动跟踪发电机内气体压力且使油-氢差压稳定在0.050.08MPa。当密封油泵不能正常工作时，由事故油泵供给密封瓦所需的密封油。第二节 启动一、启动前准备（1）密封油泵的安装工作全部结束，管道系统支吊架经过调整，油管道冲洗干净。（2）现场照明设施充分，消防通道和消防设施齐全，沙箱、灭火器材备齐。（3）热工测点和就地仪表校对完毕，发电机漏油、漏水报警继电器必须能投入使用，DCS报警可靠。（4）冷却水系统经过冲洗，检漏。具备随时投运条件。 二、油泵试转和供油（1）系统电机经过2小时空载运转，转向正确，轴承温度，轴承振动，电机温度均在要求范围内，事故按钮操作可靠。（2）密封油系统油循环结束，油质化验合格。（3）密封油系统循环结束后，油滤网须及时清理干净或更换。（4）投入密封油滤网：开启注油门、放气门，待放气结束后，关闭注油门和放气门，一组滤网运行，另一组滤网备用。三、各个系统（一）单流环密封油系统：1.系统图及工作原理：单流环密封油系统图在正常运行方式下，汽轮机来得润滑油进入密封真空油箱，经主密封油泵升压后由差压调节阀调至合适的压力，经滤网过滤后进入发电机的密封瓦，其中空气侧的回油进入空气析出箱，氢气侧的回油进入氢气排泄扩大箱后再向下流入浮子油箱，而后依靠差压流入空气析出箱。由于采用汽轮机润滑油这一高压油源，空气析出箱内的油无法流入真空箱，而只能流入汽轮机润滑油套装油管，回到主油箱，开始下一个油循环。系统还配置了一台再循环油泵，用于正常运行中对真空箱内的密封油打循环，经处于高度真空状态下的真空箱顶部设置的喷头降压喷雾，从而析出油中的水分和气体，不断地排除主厂房外，起到了循环处理作用。此泵与主密封油泵联启联停。真空泵的作用在于形成真空箱内的高度真空，出口有一储水器，用于定期防水。滤网的作用在于过滤密封油中的油泥和其它杂质，应定期转动旋转手柄幷定期排污。另外，在氢气排泄扩大箱顶部和发电机底部引出细管，接至油水检测器，用于正常运行及气体置换时检查密封油进入发电机的程度。发现有油时应及时排放幷查找原因予以消除。单流环密封油系统具有四种运行方式，能保证各种工况下对发电机内氢气的密封（1）正常运行时，一台主密封油泵运行，油源来自主机密封油。（2）当主密封油泵均故障或交流电源失去时，运行方式如下：油源来之主机润滑油直流密封油泵密封瓦膨胀箱空气析出箱主油箱。（3）当直流密封油泵均故障时，应紧急停机并排氢，降压直至主机润滑油压能够对氢气进行密封。（4）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。主密封油泵注油放气结束，启动一台主密封油泵。检查泵运行正常，同时确认密封油再循环泵具备启动条件。缓慢开启主密封油泵出口门，注意出口压力变化，待系统充油结束后，全开出口门。检查密封油真空油箱油位正常，启动密封油真空油泵，开启真空油箱抽空气门。密封油再循环泵是在真空油箱处于真空状态下，通过自身的不停运转使密封油在油箱内加剧喷淋，从而加强分离油中的氢气、水分以及其它有机溶剂，然后通过真空泵排走杂质。主密封油泵工作时检查密封油再循环泵应联锁启动。2.系统启动：（1）主密封油泵出口门缓慢开启之前，可进行主密封油泵卸载阀的整定工作。随着出口门的缓慢开启，密切观察主密封油泵出口压力的变化。如果待出口门开完后，出口压力尚未达到卸载阀的动作值，可缓慢关闭油氢差压阀的旁路门，待卸载阀动作后锁紧调整螺栓，恢复系统正常运行。（2）发电机充入干燥的压缩空气，压力达到50KPa后投入油氢差压阀运行。开启油氢差压阀氢压信号一、二次门，油压信号一、二次门。开启油氢差压阀前后隔离门，关闭油氢差压阀的旁路门。（3）密封油系统的油氢差压阀在装配前已经调整好，一般不需要重调，系统的理想差压是50kPa。（4）进行发电机风压试验。气压从零升到额定风压，再从额定风压降到零，同时注意观察差压阀及密封油压的变化，但是机内气体压力从低压到高压的升压过程中，油氢差压能保持在30 kPa到55kPa的范围都是允许的，当机内氢气压力升至额定时，如果油氢差压不能维持在30 kPa到55kPa的范围，可以重调差压阀的调整螺栓，油泵运行中调整，要注意油压的波动,调整时动作适当放慢，调整好后，用锁紧螺母锁定调整螺栓位置。（二）双流环密封油系统:1.工作原理及系统图：由于氢冷发电机的转子轴伸必须穿出发电机的端盖，因此，这部分成了氢内冷发电机密封的关键。密封油分空侧和氢侧两个油路将密封油供应给密封轴瓦上的两个环状配油槽，油沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。如果这两个油路中的供油油压在密封瓦处恰好相等，油就不会在两条配油槽之间的间隙窜流。正常情况下要求空侧密封油密封瓦处油压保持高于发电机内气体压力84kPa左右，便可防止发电机内的气体逸出。氢侧密封油沿轴和密封瓦之间的间隙，流向氢侧并流入消泡箱；空侧密封油沿轴和密封瓦之间的间隙流向轴承侧，并汇同轴承回油一起进入空侧密封油回油箱，从而防止了空气与潮气侵入发电机内部。（1）空侧密封油油路：由交流电动机驱动的空侧密封油油泵，从空侧回油箱取得油源，它把一部分油泵入油冷却器、滤油器注入密封瓦的空侧，另一部分油则经过差压阀流回到油泵的进油侧。通过差压调节阀将密封瓦处的空侧密封油油压始终保持在高出发电机机内气体压力0.084MPa的水平上。另外空侧密封油直流备用泵使油以相同方式循环。（2）氢侧密封油油路：氢侧密封油油路中的油泵从氢侧控制箱取得油源。它把一部分油经油冷却器、滤油器、平衡阀泵往密封瓦的氢侧。在油泵旁装有旁路管道，通过节流阀对氢侧油压进行粗调。氢侧油路的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。另外氢侧密封油直流备用油泵以相同的方式循环。双流环密封油系统图 2.系统启动：（1）操作相关阀门，使系统补排油正常，油泵能正常运转，且保证发电机暂不进油。同时要仔细检查系统是否已完全清除油污。调整空侧密封油旁路阀到最大开度，使旁路阀在高压下能打开排油，防止空侧泵启动时其它出口管路阀门处于不当的位置形成高压而损坏压力表。调整主压差阀。松开压力弹簧，使其在最小的氢油压差下打开排油。在泵开动后，松开主压差阀上部油室排气螺塞，让油通过螺塞溢出1升左右再旋紧，保证排掉安装时存在波纹管中的空气，下部排油腔也同样处理。用以保证主压差阀上部油气信号腔内，不残留有空气，使调节阀的能稳定运行。（2）启动空侧交流密封油泵，为密封瓦提供密封油。同时空侧油通过氢侧密封油箱补油浮子阀流入氢侧密封油箱，并可保持一定高的油位。（3）氢侧泵启动后，氢侧油进入密封瓦后，循环流入电机消泡箱并达到一定的液位。多余的氢侧油通过溢流连接管流回到氢侧密封油箱。氢侧密封油箱中浮球阀控制氢侧密封油箱液位，使油箱内保持稳定的液位。（4）旋关旁路阀，观察空侧密封油泵出口压力是否满足系统允许的压力范围0.3 MPa -0.8Mpa之间，以判定主压差阀是否能正常工作。调整主压差阀，保持发电机轴密封瓦处的空侧密封油压高于氢压0.084MPa，（冷油时可整定到大约0.105MPa）。（5）调整氢侧安全阀，松开其顶部螺杆使之达到最大开度，以便在低压下打开，防止氢侧泵开动时由于和泵出口处其它阀门处于不正确的开/关位置而使压力表等受到损坏。（6）启动氢侧密封油泵打循环，提供轴密封瓦处的氢侧密封油压。校正氢侧安全阀至要求值后调整氢侧密封油泵出口油压在0.6MPa左右。投入压力平衡阀并调整，使与阀门对应的每个差压计指针偏差在50mm水柱压力范围内，用阀门底部的调整螺钉进行调整。应注意调整后须锁紧调整螺钉的螺母。保持轴密封瓦处的氢侧密封油压和空侧密封油压基本相同。（7）由汽轮机高压油来的备用油源通过减压阀进入密封油系统，首先使减压阀处于关闭位置，启动汽轮机高压油辅助油泵（或在汽轮机主油箱上的密封油备用泵）。当减压阀整定到最大压力时，调整安全阀，使它达到密封油系统的设计值0.9MPa。当汽轮机主轴转速达到三分之二以上额定转速时，主轴油泵将给系统提供备用密封油。调整减压阀，使它符合密封油系统图规定的出口油压值0.8MPa。打开备用差压阀前后手动隔离门，关闭空侧密封油泵，启动汽轮机高压辅助油泵。调整备用压差阀，保持轴密封瓦处的空侧密封油压高于电机内氢压0.056MPa。（8）动态校定压差开关和压力低开关，检验其是否正确动作和油泵是否自动联启。检查直流事故油泵“硬启动正常”。联锁保护见附录2.（9）进行发电机风压试验，气压从零升到额定风压，再从额定风压降到零，同时注意观察差压阀、平衡阀及密封油压的变化。（10）在上述所有项目检查完毕后，发电机才能转动。（三）三流环密封油系统：1.定义及系统图：定义：在原来的双流密封油系统的密封环的空侧油和氢侧油中间，引进第三股经过真空处理的压力油以彻底隔绝空侧油和氢侧油的接触和交换的密封油系统。三流环密封油系统图这里着重介绍真空油路：从空侧油路滤网后的管道接管，通过液位浮球阀向真空油箱注油，用于真空排气用油，在这里通过真空泵把含在油中的气体分离出来。真空油由真空油泵到调端及励端的空侧与氢侧密封环中间，油量由逆止阀调节，保证真空油压力总是比空侧密封油压力高0.10.2105Pa，因为氢侧油也调节到同样地压力，导致真空油流向空侧油幷流回到空侧油箱。另外滤网出口的母管上装有两个差压调整阀，这是确保空侧密封油油压的重要设备。正常运行时，一个差压控制阀工作，另一个备用，差压控制阀是控制回油量的大小来保证空侧密封油的压力，回油接到空侧密封油箱，差压控制阀为弹簧隔膜式，测取一个氢气压力，接到隔膜上部，再测取一个空侧油的进油压力，接到隔膜下部，当差压增加，差压控制阀开大，回油量增加，使差压恢复，差压减少，动作与此相反。空侧密封油的压力是随氢压变化的，但差压0.5bar必须不变。当差压增加到0.8bar，将发出报警，差压降到0.3bar，交流备用空侧油泵自启动（延时），直流备用空侧油泵自启动（延时），如果此时差压还小于0.3bar(三取二)，延时，汽机跳闸。在驱动端空侧密封油发电机入口处有空侧密封油与氢气差压测点。在控制室有“氢/密封油差压低”光字牌报警。 油箱下来的油到真空侧密封油泵，油泵出口有泄压阀、油压控制阀，油压控制阀是手动调整的，通过调整回油量的大小，使真空侧密封油的供油压力在4.8bar，真空侧密封油泵出口分为两路，经过两个真空密封油进油滤网，分别到发电机两端的真空侧密封瓦，进口滤网也有差压表和差压开关，真空侧密封油没有单独的回油管，它的压力和氢侧密封油压相同，比空侧密封油压力高0.1bar，所以它的大部分油通过密封瓦与轴的间隙，流到空侧密封油中去，和空侧密封油回油一起进入空侧密封油箱，在发电机入口真空侧密封油与空侧密封油之间有一连通管，连通管上有一个逆止门，由于真空侧密封油油压比空侧密封油高0.1bar，所以有一部分真空侧密封油直接流入空侧密封油进油管中。仅仅有一小部分真空侧密封油通过密封瓦与轴的间隙进入氢侧密封油，而氢侧密封油多余的回油通过氢侧密封油回油控制阀回到空侧油箱，所以真空侧密封油不是完全独立的系统。2.系统启动：（1）关闭和开启相应的阀门，油壶和真空泵中得油位平衡大约需要2小时，最后调整油壶中油位在最高位。打开阀门，真空泵具备运行条件。调整压控阀在最大泄放位，油箱注油，启动系统并调整。油箱注油至“高位”，开启排烟风机。（2）开氢侧油泄压控制阀旁路阀，开启空侧密封油泵。观察真空油箱油位控制，观察氢侧至主油箱的回油，隔离差压阀A，调整差压阀B，将油氢差压调节至70kPa80kPa；再隔离差压阀B，进行差压阀A的调整，将油氢差压调节至50kPa60kPa。（3）启动氢侧密封油系统：关闭氢侧泄压控制阀的旁路，调整压控阀，使氢侧回油油位位于高报警和虹吸管之间。启动DE侧密封油泵，调整压控阀；同DE侧，调整NDE侧氢侧压控阀。正常情况下，两台氢侧密封油泵在运行，回油管油位正常，泄压控制阀不动作，否则调整泄压控制阀。（4）启动真空密封油泵，调节真空压力至-50kPa，最后，检查空侧，氢侧及真空侧密封油入口压力，真空侧密封油压大于空侧密封油压大约10kPa,系统稳定时，氢侧回油管油位正常并维持平衡。（5）系统故障时：分别停DE和NDE氢侧油泵，泄压控制阀应动作泄油，油位高报不应来。（如果高位报警动作，应重新调整泄压阀）关闭泄压控制阀隔离阀，直到油位高报警动作后，开启隔离阀。关闭DE氢侧密封油压控阀脉冲管，或隔离阀，检查回油油位低保护跳泵。NDE侧相同。停真空泵，应不影响氢侧油回路油位，如果油位有变化，重新调整氢侧压控阀。关闭真空油箱入口阀，检查“低油位”停真空油泵。停用空侧密封运行油泵，联启备用油泵，直流事故油泵应自动投入。试验直流事故油泵的“硬”启动。试验排烟风机的自动联锁。密封油系统运行后，发电机排空和充氢具备条件。（6）进行发电机风压试验，气压从零升到额定风压，再从额定风压降到零，同时注意观察差压阀及密封油压的变化，根据系统要求做出相应调整。第三节 事故处理（1）发电机密封油源中断，应紧急停机并排氢。（2）密封油系统着火，严重威胁机组或人身安全，应紧急停机幷进行灭火、排氢。（3）密封油泵跳闸或者母管压力低，备用油泵应自启动，否则手动开启。若密封油压继续降低压力时，直流密封油泵自启动。检查运行的主泵及有关设备有无异常，必要时应切换为备用密封油泵运行，待密封油压力正常后，停直流密封油泵。（4）当各密封油泵均发生故障时，发电机应紧急停机幷紧急排氢至润滑油压能对机内密封油进行密封。（5）密封油差压调节阀自动调节不正常，使油氢差压不能维持正常时，可用调节阀旁路进行调整，同时联系检修处理。（6）单流环密封油系统：密封油真空箱、膨胀扩大箱油位异常多为浮子阀卡涩不能自动调整引起。密封油真空箱油位高时，可关闭真空箱进油门，待油位下降后再开启，如此活动浮子阀。油位低时，可通过旁路门补进油。膨胀箱油位高时，应用浮子阀旁路门进行调整，幷联系检修用橡皮锤对浮子阀箱进行振打。此时应注意油水观察窗内是否有油幷及时排放。如备用密封油泵联动，应待系统正常，油压稳定后停用。操作中药确保密封油压真长，否则，一旦发现大量漏氢，应切切断励磁紧急停机。（7）双流环密封油系统：如果浮球阀失去自动调节作用，那么可通过浮球阀上下的二个顶针强制实现对补、排油的开和闭（不推荐这种运行方式）。第四节 附录附录一 汽轮机启动调试导则（2004）表1 密封油分系统调整试运质量检验及评定标准项 目检 验 项 目质 量 评 定发电机密封油系统1、连锁保护及信号项目齐全，动作正确2、热控仪表及CRT显示指示正确3、密封油泵（空、氢侧）轴承振动电动机电流60um合格，40um优良符合设计要求4、密封油箱真空符合设计要求5、管道系统严密性油冲洗阀门无泄漏符合设计要求灵活、可靠，符合设计要求6、油/氢差压调节符合设计要求表2分系统质量验评表机组名称： 专业名称：汽机专业分项名称：发电机密封油系统 性 质：主 要 试运阶段：分系统调试 工程编号：3-3-17序号检验项目性质单位质量标准检验结果评定等级合格优良1联锁保护及信号主要 项目齐全、动作正确2状态显示正 确3热工仪表 校验准确，安装齐全4空侧交流密封油泵轴承振动m60405电流A6空侧直流密封油泵轴承振动m60407电流A8氢侧交流密封油泵轴承振动m60409电流A10氢侧直流密封油泵轴承振动m604011电流A12管道系统严密试验无泄漏13油冲洗符合设计要求14阀 门符合本标准427分系统质量验评表（续表）机组名称： 专业名称：汽机专业分项名称：发电机密封油系统 性 质：主 要 试运阶段：分系统调试 工程编号：3-3-17序号检验项目性质单位质量标准检验结果评定等级合格优良15油/氢差压调节主要MPa测量表计名称、型号红外线测温仪：Raytek 便携式测振仪：VB-2000分系统总评共检查主要项目 2 个， 其中优良 个，一般项目 13 个， 其中优良 个，全部检查项目的优良率 %分系统质量等级建设单位： 监理单位： 调试单位： 施工单位： 年 月 日附录二 发电机密封油系统联锁