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1000MW汽轮发电机密封油系统设备介绍及维护 讲解人 1 目录 密封油系统设备介绍密封油系统启动和调试密封油系统的异常及事故处理密封油系统相关事故分析及处理危险点分析及预控 2 氢油水系统现场布置 一 密封油系统设备介绍 3 检漏装置 一 密封油系统设备介绍 4 排烟风机 组装式设计安装 维护方便立式风机多级滤油防爆电机 一 密封油系统设备介绍 5 密封油贮油箱 大容量设计油系统独立调试溢流式排油安全性高脱气效果好安装方便音叉开关不锈钢桶体 6 密封油供油装置 集装式设计人性化设备布置多路油泵备用二级压力调节冷却器 2过滤器 2压差阀 2压力变送器 6音叉开关 3就地端子箱不锈钢管道 一 密封油系统设备介绍 7 一 密封油系统设备介绍 密封油统外貌 8 一 密封油系统设备介绍 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 9 发电机密封油系统主要包括2台交流密封油泵 1台直流密封油泵 2台密封油滤网 2台冷油器 1个氢侧回油箱 1个密封油真空油箱 2个油氢差压阀 2个浮动流量阀 1个密封油储油箱 即油氢分离器 1个排烟风机 1台真空泵和一些阀门及管道 交 直流密封油泵一样 均为三螺杆泵 有一个双螺线主动轴和两个双螺线从动轴组成 封闭在一个小的转动间隙的转子箱内 转子箱由泵盖密封 密封油系统主要组成设备 一 密封油系统设备介绍 10 1 向密封瓦提供压力油源 防止发电机内压力气体沿转轴逸出 2 保证密封油压始终高于机内气体压力某一个规定值 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相对运动而产生的热量 确保瓦温与油温控制在要求的范围之内 4 系统配有真空净油装置 防止油中的气体污染发电机中的氢气 5 通过油过滤器 去除油中杂物 保证密封油的清洁度 6 密封油路备有多路备用油源 以确保发电机安全 连续运行 7 密封油排烟风机排除轴承室和密封油贮油箱中可能存在的氢气 8 系统中配置一系列仪器 仪表 监控密封油系统的运行 9 密封油系统采用集装式 便于运行操作和维修 密封油系统的功能和特点 一 密封油系统设备介绍 11 密封油系统简图 1 密封油贮油箱2 真空泵3 真空油箱4 压力调节阀5 主交流油泵 26 止回阀7 备用直流油泵8 油冷却器 29 油过滤器 210 压差阀 211 密封环12 发电机消泡室13 氢侧回油箱14 浮动油流量阀 2 一 密封油系统设备介绍 12 一 密封油系统设备介绍 密封环 密封环布置在密封环支座上 而密封环支座通过螺栓连接在支座法兰上并采取绝缘措施 防止轴电流流动 密封环沿轴线分成两半 密封环在轴颈侧衬有巴氏合金 密封环和转子轴之间的间隙内充有密封用的密封油 密封油从密封环支座上的密封环室通过环上的径向孔和环形槽注入密封间隙 环形油隙中的密封油压力高于发电机中的气体压力 在空侧 要保证当机内气体压力较高时 密封环在径向仍能自由活动 在氢侧 密封环的二次密封能够减少氢侧的径向油流量 以保持氢气纯度的稳定 从密封环的氢侧和空侧排出的油经定子端盖上的不同的油路返回密封油系统 在密封油系统中 油经过真空处理 冷却和过滤后返回密封环 13 密封瓦结构示意图 1密封瓦支架 空侧 2密封瓦支架 氢侧 3密封瓦室4挡油环 空侧 5浮动油油槽6钨金7密封油环槽8密封油进油孔9密封瓦10二次密封11密封条12转子13迷宫环14密封槽15绝缘片16端盖 一 密封油系统设备介绍 14 一 密封油系统设备介绍 密封瓦油挡结构图片展示 15 密封瓦检修 密封瓦结构图片展示 16 密封瓦结构图片展示 一 密封油系统设备介绍 17 密封瓦结构图片展示 1 上半端盖2 轴密封绝缘垫片3 密封瓦4 中分面5 密封条止推螺栓6 下半密封瓦支座7 轴瓦座8 转轴 一 密封油系统设备介绍 18 消泡箱 从密封瓦氢侧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油位不至过高 消泡箱汽端 励端各装一个 它们之间连接管上装有一个U形管 在消泡箱装有油位高报警开关 当箱内油位过高到一定程度时 就发出消泡箱油位高报警 使运行人员及时处理 从而防止密封油流入发电机内部 一 密封油系统设备介绍 以防止两侧风扇差压不一致 使油烟通过发电机内循环流动 19 真空油箱 真空油箱的油取之发电机轴承和密封油贮油箱 真空油箱中的浮球液位控制阀 浮球阀 能够将油箱中的油位保持在预先设定的油位 当油位较低时 该阀能够从密封油贮油箱和氢侧回油箱中引出油进行补充 真空泵能够使真空油箱内的密封油保持在真空状态 还能够抽出密封油与氢气和空气接触时吸收的大部分气体 从而在很大程度上避免发电机内氢气纯度降低 一 密封油系统设备介绍 20 密封油泵 密封油泵用于向轴密封环提供密封油 系统中配置了三台密封油泵 其中二台为交流油泵 互为备用 另一台为危急油泵 直流油泵 密封油泵系三螺杆式油泵 一个双螺纹传动转子和两个从动惰轮螺杆紧密啮合在一起运行 特点 1 油质粘度变化大的恶劣环境下 该泵仍可正常工作 2 泵启动后 短时内达到额定转速 3 该泵运行平稳 一 密封油系统设备介绍 21 密封油冷却器 两个全容量密封油冷却器均设计为板式热交换器 一台冷却器工作时 另一台为备用 两台冷却器的转换不会影响系统的运行 注意 备用冷却器的油侧必须要充满油 系统中设有旁路小阀门 该阀平时开一圈 在密封油系统正常工作时 有一小股油流过备用冷却器 以排出冷却器中可能存在的气体 使之充满油 一 密封油系统设备介绍 22 密封油过滤器由两个100 容量的叠片自洁式过滤器及转换阀组成 滤芯40um 运行时可定时 每班一次 转动过滤器上的清洁手柄360 或更多 将滤芯上的杂质括下 沉积在过滤器的底部 开排污门排出 注 备用滤清器的油侧必须要充满油 打开过滤器的排气阀可将过滤器中的气体排出 一 密封油系统设备介绍 密封油过滤器 23 密封油供油集装外貌 一 密封油系统设备介绍 24 密封油 氢气压差调节阀 密封油压力分两级控制 1 在密封油泵出口进行压力调节 调节密封油泵的旁路 设定好油泵出口压力 控制返回真空油箱的油量大小 以使密封油泵的下游形成较稳定的密封油压力 2 在密封环上游对密封油压的调节 系统安装两个压差调节阀 保持密封油压高压氢压 注 两密封油差压调节阀的设定值不同 氢压上升 阀杆向下运动时 密封油流量增加时会使轴封处的密封油压力上升 氢压下降 一 密封油系统设备介绍 25 真空油泵 真空泵在真空油箱中建立负压 清除密封油真空油箱内密封油中的空气和氢气 然后 这种混合气体由管道引到排油烟风机 注意 在真空油箱发高油位报警时 必须应立即断开真空泵的运行 防止密封油进入真空系统 一 密封油系统设备介绍 26 真空泵结构说明 真空泵由一安装在泵壳中的偏心转子 7 组成 转子配有两个滑片 5 紧贴泵壳孔的内表面 从而把泵室分成几个空间 每个空间的容积随着转子的转动周期性地改变 通过进气口 1 和入口滤网 2 吸入的气体经打开的进气口阀 3 进入泵室 滑片关闭进气口后 泵室内的气体被推进压缩 真空室中被压缩的气体通过废气排放阀 9 被排入废气管 具有过滤油和清除机械杂质功能的滤油器 10 把压缩气体中含的油与气体分离 1 进气口2 进口滤网3 进气口阀4 进气通道5 滑片6 泵壳7 泵转子8 排气通道9 废气阀10 滤油器11 弹簧夹 一 密封油系统设备介绍 27 真空泵工作原理 将一股经过控制的气流 通常是室温干燥的空气 经气镇孔进入泵的压缩腔中 让这股气流在压缩过程中与被抽蒸汽相混合 形成蒸汽和空气的混合物 把这种混合物压缩到排气压强时 使蒸汽分压强能保持在泵温状态的饱和蒸汽压以下 因而蒸汽不会凝结 这时推开排气阀 蒸汽与其它气体一起被排至泵外 被抽气体中蒸汽的含量越多 掺入的干燥气体量就要越多 密封油真空真空泵投运后要定期进行气震 泵气镇是防止蒸汽凝结从而避免油污染的有效方法 1为气镇模式 0为运行模式 28 真空调节器 一 密封油系统设备介绍 29 真空调节器结构图 一 密封油系统设备介绍 30 真空调节阀工作原理 一 密封油系统设备介绍 31 排油烟风机 排油烟风机的作用是防止氢气泄露到汽机房内或汽轮机润滑油系统中去 废气从排油烟风机排出 然后经一条单独的直接穿过汽机房屋顶的排气管排入附近的空气中 下列设备连接到排油烟风机 发电机轴承室 励端和汽端 密封油贮油箱密封油真空泵 一 密封油系统设备介绍 32 密封油贮油箱 大容量设计油系统独立调试溢流式排油安全性高脱气效果好安装方便音叉开关 不锈钢桶体 一 密封油系统设备介绍 33 密封油系统图 一 密封油系统设备介绍 34 氢侧密封油的回油 从密封环氢侧排出的油进入发电机消泡室 在消泡室中 油的流速将会减小 残留气体的气泡逸出 消除油中的泡沫 然后 密封油从发电机消泡室流入氢侧油箱 氢侧油箱起阻挡气体外泄的作用 氢侧油箱中的浮球阀将油箱内的油位控制在预先设定的油位上 从而防止气体进入密封油系统 在正常运行时 氢侧油箱的浮球阀处于开启状态 由于密封油真空油箱处于真空状态 流出氢侧油箱的密封油将被吸入密封油真空油箱 如流向真空油箱的流量过大 则从氢侧油箱流出油会流向密封油贮油箱 少量带有氢气的油流向贮油箱 不会对环境造成危险 因为密封油贮油箱与排油烟风机相连接 从而将油中的氢气排入大气 一 密封油系统设备介绍 空侧密封油的回油 从轴密封环空侧排出的密封油直接与轴承油混合后返流至密封油贮油箱 35 密封环的浮动油 为了保证密封环在较高的压力下能自由浮动 密封油系统中提供了密封环浮动油 浮动油作用于密封环的空侧端面 其油压以抵消密封环氢侧端面的氢气压力影响 防止因密封环卡涩而引起发电机转轴过大的振动 一 密封油系统设备介绍 36 二 密封油系统启动和调试 准备工作 1 管道的气密试验2 密封油系统冲洗合格 3 热工表计 保护校验调试正常 压力 温度 油箱油位 发电机漏液检测等 4 油泵绝缘合格 5 排烟风机绝缘合格 转向正确 6 检测和确认系统各阀门状态正确 37 密封油系统启动和调试 密封油系统中注油向真空油箱中注油 将真空泵和排油烟风机投入运行 启动密封油泵 注意转向 观察密封油箱中油泡沫的形成 密封油冷却器的注油和排气 密封油过滤器的注油和排气 切换密封油泵 观察氢侧回油箱中的油位 38 二 密封油系统启动和调试 真空泵运行 1 开启泵体上的气体镇定阀 2 关闭真空泵入口前球阀 已避免冷态条件下产生水汽凝结 3 运行30分钟后 泵的表面摸上去必须是热的 才能开启真空泵入口前球阀 4 调节真空控制器 使真空油箱中的真空至约 40kPa 39 二 密封油系统启动和调试 密封油泵出口压力控制阀的调节 调节密封油泵出口压力控制阀 使得当每台泵50 的输送流量通过相应的调节阀时 油泵出口压力1 2MPa 不要超过1 35MPa 家厂工代经验 40 密封油系统启动和调试 调节压差调节阀 1 当流量为100 时 备用压差阀应将轴封处的密封油压力维持在高于发电机中氢气压力80kPa的水平 2 当流量为0 3dm s时 备用压差阀所产生的压差值应等于主压差阀在流量为100 时产生的密封油压差值 工代 主差130kPa 备差120kPa 41 二 密封油系统启动和调试 设定密封环浮动油的流量 工代 流量控制在15 20 10 2dm s 42 三 密封油系统的异常及事故处理 1 密封油泵故障 现象 1 密封油泵故障声光报警发出 2 密封油压下降或波动 3 运行密封油泵跳闸 备用密封油泵联锁启动 4 直流密封油泵联锁启动 原因 1 电气故障 2 发电机密封油真空油箱液位过低保护跳闸 3 密封油泵机械故障 43 1 密封油泵故障处理 如果运行中的密封油泵故障停止 应立即确认备用密封油泵自启动 若自动失败 应手动启动 否则应申请故障停机 如果备用密封油泵启动后又跳闸 或无法启动 则直流密封油泵应自启动 否则手动启动 并充分做好发电机解列和排氢的准备 若直流密封油泵也无法运行 导致密封油完全中断应立即停机 紧急排氢 如果真空油箱液位偏低按油位低进行处理 三 密封油系统的异常及事故处理 44 2 密封油真空油泵故障原因 电气故障 密封油真空油箱液位高保护动作 密封油真空油泵存在机械缺陷 处理 密封油真空油泵跳闸 应关闭密封油真空油泵入口门并开旁路门 密封油真空油泵停运后 发电机仍可继续运行 一定时间之后 发电机内氢气纯度会下降 需补排氢以提高纯度 如果由于密封油真空油箱液位高保护动作 则按照 真空油箱的油位高 处理 油位恢复正常后 重新启动密封油真空油泵 三 密封油系统的异常及事故处理 45 三 密封油系统的异常及事故处理 真空泵故障处理 如果真空泵失灵 即使密封油未经真空处理 发电机仍可继续运行 为此需关闭阀门MKW10AA281并开启旁路阀MKW10AA273 过了约20小时后 发电机内氢气纯度将降低 为了维持发电机内氢气纯度 须补充一定数量的新鲜氢气 46 三 密封油系统的异常及事故处理 3 消泡箱油位高现象 发电机消泡箱中的液位开关高报警 就地检查氢侧回油箱满油位原因 密封油氢侧回油箱液位调节门后截止门关闭 密封油箱 真空油箱 氢侧回油箱 进油浮球控制门失灵 浮动杆被卡住 消泡箱回油不畅 处理 若密封油氢侧回油箱液位调节门后截止门关闭 应将其开启 若密封油箱进油浮球控制门失灵 浮动杆被卡住 应用密封油氢侧回油箱液位控制门旁路门进行油位控制 此时应严密监视油箱油位在正常范围 以免造成氢气泄漏 联系设备人员到场 通过开关氢侧回油箱液位控制门旁路门反复升降油位活动浮球阀 使之正常 处理无效 采用手动调节短时运行 47 三 密封油系统的异常及事故处理 4 密封油氢侧回油箱油位低现象 密封油氢侧回油箱液位低开关报警 就地检查密封油氢侧回油箱油位低 原因 密封油氢侧回油箱液位控制阀旁路门误开 浮球控制阀失灵 浮动杆被卡住 处理 检查密封油氢侧回油箱液位控制阀旁路门状态 发现误开及时关闭 若浮球控制阀失灵 浮动杆被卡住 应用液位控制门后手动门调节油位 并严密监视油箱油位在正常范围 以免造成氢气泄漏 联系设备人员到场 通过开关氢侧回油箱液位控制门后手动门反复升降油位活动浮球阀 使之正常 处理无效 采用手动调节短时运行 48 三 密封油系统的异常及事故处理 5 密封油真空油箱油位低 现象 1 密封油真空油箱油位低报警 2 就地通过密封油真空油箱的观察窗看不到油位 3 交流密封油泵跳闸 直流密封油泵联启原因 1 密封油真空油箱的进油管路上阀门误关 2 密封油泵出口母管至润滑油系统排油门误开 3 密封油真空油箱的负压调节不当 4 发电机密封油真空油浮球阀失灵 49 三 密封油系统的异常及事故处理 5 密封油真空油箱油位低 处理 1 检查直流密封油泵启动正常 密封油系统各参数正常 2 检查密封油真空油箱进油门 密封油贮油箱主供油门的状态 若关闭或者未开足 则手动全开 3 检查密封油泵出口母管至润滑油系统排油门 发现误开立即关闭严密 4 检查密封油真空油箱的负压 如果负压偏离正常运行范围 40kpa 及时解除负压自动控制 手动调节真空调节门的开度 并联系检修人员处理 5 若发电机密封油真空油箱液位控制门失灵 浮动杆被卡住 应及时联系检修人员处理 处理无效 需解列发电机 并排除机内氢气 50 三 密封油系统的异常及事故处理 6 密封油真空油箱油位高现象密封油真空油箱油位高报警 就地通过密封油真空油箱的观察窗发现油箱满油 密封油真空油泵跳闸 原因密封油箱进油浮球阀失灵 密封油停运后密封油箱浮球阀前手动门未关闭 处理若油箱油位观察窗中的油位可见 因 应 通过关小密封油真空油箱进油手动门对进油进行节流 直到油位正常 联系设备人员处理浮球阀 处理无效 可用手动节流方式短时运行 待密封油箱油位正常后 重新投用密封油真空油泵 确认密封油停运后关闭密封油箱浮球阀前手动门 真空泵跳闸时开启真空泵旁路门 51 三 密封油系统的异常及事故处理 7 密封油压偏低原因密封油滤网脏被堵塞 压差阀故障 工作油泵失常 密封油冷油器泄漏 处理检查密封油滤网前后的差压是否正常 发现差压高报警后 应转动过滤器上的清洁手柄将杂质清理出滤芯 使之恢复工作 若仍旧不能提高油压 切换至备用滤网 联系设备人员检查压差阀的动作情况 若是工作油泵失常 则切换至备用泵运行 并全面检查系统各参数正常 切换备用密封油冷油器 隔离故障冷油器 联系设备人员处理 52 三 密封油系统的异常及事故处理 8 真空油箱中真空降低处理检查密封油真空油泵旁路门是否开启 若是则关闭 检查密封油真空油泵入口门是否关闭 若是则开启 检查密封油真空油箱真空调节门控制是否失灵 若是联系检修处理 检查密封油真空油泵工作是否正常 若不正常则联系检修处理 53 四 密封油系统相关事故分析及处理 发电机进油事故经过 2012年10月25日 16 49一公司人员做发电机气密试验 向发电机充压缩空气 当时密封油差压128kPa 17 05发电机内气压0 052MPa 密封油差压134kPa 17 29发电机内气压0 0955MPa 密封油差压125kPa 17 29排出发电机内压缩空气 17 58发电机汽端 MKA06CL001 励端 MKA07CL001 消泡箱液位高高报警来 18 30发电机励端液位高 MKG43CL001 报警 发电机汽端液位高 MKG46CL001 报警 19 37发电机出线盒底部液位高 MKG42CL001 报警来 2012年10月26日8 36一公司人员对发电机充压缩空气 8 43密封油氢差压104kPa 8 44发电机