一、双流环密封油系统的功能和特点
4、向密封瓦提供二个独立循环的密封油源 。
5、保证密封油压力高于发电机内气体压力某一个规定值,并确保密封瓦内氢侧与空侧油压相等,其压差限定在允许变动的范围之内。
6、通过热交换器冷却密封油,从而带走因密封瓦与轴之间的摩擦损耗而产生的热量,确保瓦温与油温控制在要求的范围之内。
7、通过滤油器,去除油中杂物,保证密封油的清洁度。
8、通过发电机消泡箱和氢侧回油控制箱,释放掉溶于密封油中的饱和氢气。
9、空侧油路备有多路备用油源,以确保发电机安全、连续运行。
10、利用压差开关、压力开关及压差变送器等,自动监测密封油系统的运行。
11、空、氢侧各装有一套加热器,以保证密封油的运行油温始终保持于所要求的范围之中。
12、密封油系统大部分部件集中安装于一块底板中,便于运行巡检和维修。
双流式密封瓦安装在密封瓦支座上,其密封性主要通过双流油压来保证;密封瓦支座通过螺栓紧固在发电机大端盖上。
密封瓦其作用是通过轴颈与环式密封瓦氢气侧与空气侧之间的油流阻止了氢气外逸,双流即密封瓦的氢气侧与空气侧各有独立的油路。
双流环式密封瓦内有两个环形供油槽(图2所示), 密封瓦与轴颈间的配合间隙为0.20mm左右,供油槽内的油压始终高于发电机内的氢气压力,从而防止氢气从发电机内部漏出。在密封瓦内的两个供密封用的油槽,形成了两道油流,这两道密封油流之间由独立的两套油源分别供给。靠近发发电机内部氢气侧的油流,称之为氢侧密封油,简称氢侧油。靠近大气和空气接触的油流,称之为空侧密封油,简称空侧油。
浮动油油源来自空侧密封油供油,其作用是平衡氢侧进油给密封瓦的轴向力,保证密封瓦轴向不会靠至一侧,影响密封效果。
密封油除了供密封瓦其密封作用外,对密封瓦还可以起到润滑降温的作用(密封瓦与轴颈配合间隙约0.20mm,配合间隙小,密封瓦油膜与转子转动摩擦产生热量)。
三、主要部件的作用及动作原理:
1、氢侧密封油箱的作用:
(1)封住氢气,使氢系统与油系统隔离。这样既可以防止氢气跑入油系统,保证机内氢气压力又可以避免氢气与空气混合,带来爆炸危险;
(2)对密封瓦的氢侧回油起到沉淀和分离作用。使油中所含的氢气分离出来,返回机壳,从而减少了氢气的消耗量;
(3)还能起到调节油量的作用。
2、差压调节阀:稳定地维持某一油氢压差值,这个压差值尽可能小,以减小氢侧油量和减轻对机内的污染。
工作原理:压差阀的活塞上面引入机内氢气压力(压力为p1),活塞下面引入被调节并输出的空侧密封油(压力为p),活塞自重及其配重片重量(或调节弹簧)之和为p2(可调节),则使p=p1+p2(上下力平衡)。
当机内氢气压力p1上升时,作用于活塞上面的总压力(p1+p2)增大,使活塞向下移动,加大三角形工作油孔的开度,使空侧油量增加,则进入空侧密封瓦的油压随之增加,直到达到新的平衡;当机内氢气压力p1下降时,作用于活塞上面的总压力(p1+p2)减少,使活塞上移,减少三角形油孔的开度,使空侧油量减少,压力p随之减少,直到达到新的平衡。(见图)
3、平衡阀:
使密封瓦空、氢两侧油流的油压经络保持恒定,并使两者之间的压差不超过规定值,以保证密封油隙处的油交换量降至最少。当空侧油压大于氢侧油压较多时,空侧向氢侧窜油量增加,由于空侧油含有较多空气,使发电机内氢气受污染,氢气纯度下降较快;当氢侧油压大于空侧油压较多时,氢侧向空侧窜油量增加,由于氢侧油含有较多氢气,这部分窜油回至空侧后,氢气析出,被排烟风机排出,使发电机内氢压下降加快。
工作原理:平衡阀平衡活塞的上侧引入空侧密封油,下侧引入被调节并输出的氢侧密封油压。此两种油压分别作用在平衡活塞的两面,当空侧油压高于氢侧油压时,平衡活塞带动阀芯向氢侧移动,加大阀门开度,使氢侧油两增加,,则进入密封瓦的氢侧油压随之增加,直至达到新的平衡;反之平衡活塞带动阀芯向空侧移动,减小阀门的开度,使氢侧油量减少,其压力也随之减少,直至达到新的平衡。
4、氢气密封油压力、空侧油压力和氢侧密封油压力三者之间的关系
空侧密封油通过压差阀调整跟随机内氢压,使其满足空侧密封油压大于机内氢压0.05±0.02 MPa。压差阀活塞上部与机内氢压相通,下部空侧密封油压相连。
氢气密封油压力通过油压平衡阀调整跟随空侧密封油压力,并保证氢侧与空侧密封油差压≤±1.5KPa。平衡阀活塞上部为空侧密封油压,下部与氢侧密封油压力相接。
由于发电机两端密封瓦与轴之间的间隙不可能完全一致,造成压差阀投运以后,两个密封瓦的油压也不一致,只要两个密封瓦的油气差压均在0.05±0.02 MPa范围内即可。
油压平衡阀应手动控制,等密封瓦两侧油压基本相同时,再投入平衡阀。
一般应在机组冲动前60小时投入密封油系统。
5、空、氢侧油泵出入口均装有再循环以便调整油泵出口油压。
四、运行调整
1、自动排油电磁阀前后截断门待氢压大于0.15MPa时开启。
2、氢压<0.16MPa时密封油箱用氢侧油泵出口排油
3、油泵运行声音正常振动不超过规定值,空侧密封油泵小于0.05mm,氢侧油泵小于0.10mm。
4、空、氢侧滤网后油压不小于0.588MPa,滤网前、后压差不大于0.05MPa。
5、差压阀,平衡阀跟踪良好,密封油压大于氢压0.04~0.055MPa,空、氢侧密封油压差小于≤±1.5KPa。
6、投氢时密封油差压阀、平衡阀走旁路,维持空侧、氢侧油压比氢压高0.04~0.055MPa。
发电机氢侧回油箱(如图)内装有2个上浮球阀,一个连接空侧密封油油路中滤网的出口,为油箱的补油阀。另一个连接空侧密封油泵的进口,为油箱的排油阀。
一般情况下,2个浮球阀的上、下手动干预顶针退出,通过浮球实现液位的自动控制。当氢侧回油箱液位高时,浮球将排油阀打开,使多余的油排到空侧油路,再由空侧回油箱回到主油箱。当氢侧油箱油位低时,浮球将补油阀打开,使空侧油补入。而当浮球阀失去自动调节作用时,则可通过浮球阀的上、下手轮实现补、排油阀的强开、强关。
当氢压较低的情况下,氢侧回油箱在某一液位时,浮球的位置相同,但由于排油的压差(约为氢压减去空侧油泵进口压力)较低或补油的压差(约为空侧油滤网出口油压减去氢压)较高,使得排油量减少甚至不能排出,而补油量增大,从而使氢侧回油箱油位保持在较高位置。因此,当氢压较低时,氢侧油箱将保持在满油的油位,甚至可能出现消泡箱满油,使得发电机存在进油的危险。
发电机排氢前的降氢压过程中,因氢压降低,空侧主差压调节阀需缓慢开大以降低空侧油压,氢侧平衡阀需缓慢 关小使氢侧油压相应下降。假设氢压由0.31 MPa降至0.05 MPa,若空侧调节阀卡涩,则此时氢压0.05 MPa,空、氢侧密封油压仍为0.394 MPa,因氢侧油压与氢压相差过高(0.389 MPa),油可能从氢侧配油槽直接冲刷到档油板而进入发电机。若氢侧平衡阀卡涩,则此时氢压0.05 MPa,空侧油压为0.134 MPa,氢侧油压仍为0.394 MPa,同样也可能因油氢差压过高致使氢侧油进入发电机内。
2、杂物堵塞氢侧油路;
3、密封油装置未达到正常状态;
4、报警系统未到位,抢先投密封油不能及时发现和处理异常工况造成进;
5、油冲洗工艺性进油;
6、油进入机内的路径:油进入机内的唯一路径是,各种原因引起消泡箱上升 →消泡箱液位高报警未及时处理→ 油位继续上升直到从迷宫挡油板和转轴之间的间隙溢入发电机内。
保持油氢差压阀工作可靠,油氢差压在正常范围内。
保证氢侧密封油箱补、排油阀的四个强制手轮都在打开状态。调节氢侧密封油泵再循环门,保持氢侧密封油压稍高于空侧密封油压。
保证消泡箱液位高报警可靠,报警后能及时发现处理。
保证发电机底部检漏计报警可靠,报警后能及时发现处理。
润滑油系统投运时经常巡视消泡箱油位正常。采用高精度密封油滤网,确保各密封油箱无杂物,防止杂物堵塞油路和磨损密封瓦 非特殊情况下,保证发电机底部检漏计正常投入,当发电机进油时能及时发现并尽早排出。
由于油质不合格,油中有杂质,使主差压阀发生卡涩, 敲打正常后就可能发生这样的波动情况 。可以关闭备用差压阀后手动门,待波动消失后恢复正常运行方式。 可能是空侧密封油的出口滤网发生较严重的堵塞现象,导致主压差阀频繁调整,可以尝试把空侧密封油的滤网的旁路门打开一下。 可能是主差压阀氢侧信号管有空气进入,可以将信号管排气,观察是否有效。 可将备用差压阀关闭,然后关小差压阀氢侧取样阀。 空侧信号管有一个旁路逆止门,可打开一会,在波动减小后关闭。 若在油氢差压波动时伴随氢侧油箱油位的波动,应检查氢侧油箱补油浮球阀动作是否卡涩。