发电机密封油系统

1、 目录 系统作用及形式系统作用及形式 系统组成及介绍系统组成及介绍 系统运行方式系统运行方式 运行技术参数运行技术参数 热工联锁及定值热工联锁及定值 系统投运操作系统投运操作 运行监视与检查运行监视与检查 异常工况及处理异常工况及处理 危险点分析及预控危险点分析及预控 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

2、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

3、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

4、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

5、 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

6、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

7、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0.0360.076MPa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

8、进出口间装有内置式差压开关，压 力整定值为0.110.02MPa； 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

9、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 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 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

10、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：）正常运行方式：一台主密封油泵运行，油源来自主 机润滑油 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：）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0.020.05MPa，直至主机 润滑油压能够对氢气进行密封 4）独立循环方式：）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

11、温度：2550 密封瓦出油温度：70 密封瓦油压大于机内氢压：0.050.02MPa 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： 88KP

12、a； 真空油箱油位高：高于中心线以上7585mm； 真空油箱油位低：低于中心线以下4555mm； 回油扩大槽液位高：回油扩大槽液位探测器报警。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

13、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

14、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3676KPa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

15、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

16、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：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：真空油箱油位高及其处理方法： 引起原因主要是真

17、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：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

18、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