來源:汽機專業
今天來學習我廠發電機密封油系統。
一、雙流環密封油系統的功能和特點
向密封瓦提供二個獨立循環的密封油源 u保證密封油壓力高于發電機内氣體壓力, 并確定密封瓦内氫側與空側油壓相等,其 壓差限定在0.085±0.01MPa之内。u通過密封油冷卻器冷卻密封油,進而帶 走因密封瓦與軸之間的摩擦損耗而産生的 熱量,確定瓦溫與油溫控制在要求的範圍 之内。u通過濾油器,去除油中雜物,保證密封 油的清潔度。
通過發電機消泡箱和氫側回油控制箱,釋放掉溶于密封油中的飽和氫氣。
空側油路備有四路備用油源,以確定發電機安全、連續運作。
第一備用油源(即主要備用油源)是汽輪機主油泵來的1.6-1.8MPa高壓油。該備用油經管路上的減壓閥後供給空側密封瓦,減壓閥的出口油壓為0.88MPa。當主工作油源發生故障、氫油壓差降到0.056MPa時,該備用油源自動投入運作。
第二備用油源也由汽輪機油系統提供。它由汽輪機主油箱上的高備油泵供給。因為與第一備用油泵油源接在同一管路中,是以該備用油源也經過備用差壓閥,然後進入密封瓦,也是當壓差降到0.056MPa時投入。
第三備用油源是密封油系統内自備的直流油泵,它與交流油泵并接在同一油管上,當壓差降到0.035MPa時,啟動直流油泵,氫油壓差可恢複到0.085MPa。該油源隻允許運作1小時左右,應盡快檢修交流油泵。
第四備用油源也由汽輪機油系統提供。由主機交流潤滑油泵供給,油壓較低,為0.035~0.105MPa。此時必須及時将機内氫氣壓力降低到0.014MPa。
利用壓差開關、壓力開關及壓差變送器等,自動監測密封油系統的運作。
空側(通過真空淨油裝置電加熱器)、氫側回油控制箱裝有一套加熱器,在系統投運初期提高油溫,以保證密封油的運作油溫始終保持于所要求的範圍之中。
密封油系統大部分部件集中安裝于一塊底闆中,便于運作巡檢和維修。
二、密封油系統工作原理圖
三、空側密封油路
由空側交流密封油泵,從空側油箱取得油源,它把一部分油升壓後經冷油器、濾油器注入密封瓦的空側,另一部分油則經過主差壓閥流回到空側油泵的入口。通過差壓調節閥的調節,使密封瓦處的空側密封油壓始終保持在高出發電機機内氣體壓力0.085MPa的水準上。空側直流密封油泵使油以相同方式循環。
四、氫側密封油油路
氫側密封油泵從氫側回油控制箱取得油源。它把一部分油升壓後經冷油器、濾油器、平衡閥注入密封瓦的氫側。油泵裝有旁路管道,通過節流閥對氫側油壓進行粗調。氫側油壓則通過平衡閥進行細調,并使之自動跟蹤空側油壓,以達到基本相同的水準。氫側直流密封油泵以相同的方式循環。
五、消泡箱
從氫側密封瓦出來的油先流入到消泡箱中,在消泡箱中氣體得以從油中擴容逸出。消泡箱裝于發電機下半端蓋中,通過直管溢流裝置使箱中的油位不至于過高。消泡箱汽、勵端各裝有一個,在它們之間的連接配接管道上裝有一U形管,以防止汽、勵兩端風扇壓差不一緻,使油煙在發電機内循環流動。在消泡箱内側各裝有一個浮子式油位高報警開關,監視消泡箱油位,防止發電機進油。
六、差壓閥
本密封油系統的差壓閥有二隻。主差壓閥接于空側密封油泵的進出油口,起旁路調壓作用,信号分别取自發電機内風壓和空側密封油壓。該閥門可自動調節旁路的流量大小,進而保證空側密封油壓始終高于發電機内氣體壓力0.085MPa.
備用差壓閥串接于空側高壓和低壓備用油路之中,來保證備用密封油油壓始終高于機内氣壓壓力0.056MPa。
差壓閥結構圖
備用差壓閥結構圖
七、平衡閥
平衡閥裝于氫側密封油泵出口處,其中勵側平衡閥接于流向勵端的油路,汽側平衡閥接于流向汽端的油路,它們的信号分别取自于各自密封瓦處的空、氫側油壓。通過空、氫側油壓的變化自動調節平衡閥的開度大小,進而使空、氫側在密封瓦處的油壓差保持在±490Pa(±5cmH2O)之内。
平衡閥示意圖
八、減壓閥
減壓閥安裝在高壓備用油源管道上,是一種雙閥座結構。調整螺釘使入口高壓降至所需的低壓輸出。螺釘旋進出口壓力增高,反之相反。在減壓閥出口處引出一壓力信号接至減壓閥控制室下腔,起阻尼作用,以減小出口壓力波動。
九、氫側回油控制箱
發電機氫側回油箱(如下圖)内裝有2個上浮球閥,一個連接配接空側密封油油路中濾網的出口,為油箱的補油閥。另一個連接配接空側密封油泵的進口,為油箱的排油閥。
一般情況下,2個浮球閥的上、下手動幹預頂針退出,通過浮球實作液位的自動控制。當氫側回油箱液位高時,浮球将排油閥打開,使多餘的油排到空側油路,再由空側回油箱回到主油箱。當氫側油箱油位低時,浮球将補油閥打開,使空側油補入。而當浮球閥失去自動調節作用時,則可通過浮球閥的上、下手輪實作補、排油閥的強開、強關。
十、空側密封油箱
空側密封油箱油位控制:空側密封油箱通過U形管與主機潤滑油回油管道連接配接,發電機端部支援軸承潤滑油回油與空側密封油回油彙集到空側密封油箱,大部分油通過U形管依靠重力作用自動溢流到潤滑油回油管路,保持油箱中油位正常,是以空側密封油箱不需要進行油位監視,另一部分油作為空側密封油源在空側油路中循環。此油路把潤滑油系統與密封油系統聯系在一起,即使密封油系統無油情況下,隻要潤滑油系統啟動後十幾秒,就會将密封油系統注滿油。
“U”形管的作用還可防止從發電機逸出的氫氣進入汽輪機潤滑油系統的主油箱。
空側回油箱頂部相連的是一套排油煙裝置,保證密封油中溶入的氫氣不随軸承回油一起進入潤滑油系統主油箱。排油煙機共有二台,實作電氣連鎖自動控制投運,也可手動投運,并互為備用。
十一、真空濾油機
工作原理示意圖及主要結構功能
1、進油閥 2、初濾器 3、吸油泵 4、A組加熱器 5、二級過濾器 6、B組加熱器 7、聚結分離器 8、真空缸 9、排油泵 10、精濾器 11、單向閥 12、風冷冷凝器 13、除沫冷卻裝置 14、真空機組 15、取樣閥 16、放水閥 17、18冷卻水控制閥
真空濾油機實物
真空濾油機的投運
檢查油系統閥門位置正确,檢查淨油裝置電源正常,電源訓示燈亮。
啟動真空泵,訓示燈亮,檢查真空≤0.67kpa。
啟動排油泵,訓示燈亮,觀察壓力表在0.1~0.6MPa。
打開進油閥,啟動吸油泵,吸油泵運轉訓示燈亮。啟動吸油泵後觀察進入真空罐内油位高度。
根據需要,設定加熱溫度,啟動電加熱器(根據環境溫度和油品運作溫度選擇A組加熱或A、B組同時加熱)加熱器訓示燈亮。
環境溫度≥12℃,開啟冷卻水進、回水門,檢查系統運作正常。
十二、密封瓦結構圖
十三、密封油油過濾器
油過濾器采用自潔刮式結構。它的特點是過濾器精度高,并且在運作中可通過轉動搖桿去除附在濾芯上的髒物,要提請注意的是過濾器必須定期轉動搖桿去除髒物。一般每8小時轉動一次搖桿,直至靈活轉動為止 。
十四、正常情況下密封油系統的運作
在發電機退氫操作時,應緩慢降氫壓,以使差壓閥和平衡閥及時跟蹤調節。保證合适的氫油差壓。密切監視氫油差壓,空、氫側油壓差,注意氫側油箱及消泡箱油位。
當發電機内充有氫氣或主軸正在轉動時,必須保持軸密封瓦處的密封油壓。
發電機内氫壓上升到額定值時,在空側或空側直流備用泵運作情況下,應保持密封環處的密封油壓高于發電機内氫壓0.085MPa。
發電機内充入氫的情況下,排油煙風機應連續運作,這樣可避免溶入密封油的氫氣在空側回油箱内積聚,并進而混入潤滑油系統。
密封油裝置上的刮片式濾油器每6小時應轉動一次搖桿,清理污垢.每次停機時,則需将濾芯抽出,加以徹底清理.排盡濾油器殼體中的雜物.
隻要密封油系統運作,發電機内最好能充入0.15~0.3MPa的氫氣或壓縮空氣,保證密封油系統的安全運作。
在每次停機氣體置換結束後,均應進行發電機的排污,凡發電機内不充氣體時,發電機排污閥應保持常開。
在空側直流備用密封油泵啟動後,由于下一個備用油源來自汽輪機軸承潤滑油,僅能維持機内氫壓0.014MPa,如高壓備用油源和空側交流油泵在短時間無法恢複供油,就應将發電機内氫壓降到0.014MPa或更低.
密封油冷卻器出口油溫應保持在38-49℃之間。當轉軸振動較敏感時,此溫度可取于43-49ºC之間值。
十五、停機情況下密封油系統的運作
停機情況下,在能維持密封油壓,排油煙風機又運作正常,則氫氣能被保留在發電機内.此時發電機軸承油流應暢通.該油源來自于汽輪機軸承潤滑油泵,流過發電機軸承後排入空側回油密封箱.
如果空側備用密封油泵在這種運作方式中啟動,由于下一個油源來自汽輪機低壓潤滑油泵,此時氫壓應降到0.014MPa或更低。
十六、密封油進入發電機的幾種原因
油進入機内的路徑:油進入機内的唯一路徑是:各種原因引起消泡箱油位上升 →消泡箱液位高報警未及時處理→ 油位繼續上升直到從迷宮擋油闆和轉軸之間的間隙溢入發電機内.
當氫壓較低的情況下(啟動初期或盤車期間,氫壓低于0.2MPa時),氫側回油箱在某一液位時,浮球的位置相同,但由于排油的壓差(約為氫壓減去空側油泵進口壓力)較低或補油的壓差(約為空側油濾網出口油壓減去氫壓)較高,使得排油量減少甚至不能排出,而補油量增大,進而使氫側回油箱油位保持在較高位置。是以,當氫壓較低時,氫側油箱将保持在滿油的油位,甚至可能出現消泡箱滿油,使得發電機存在進油的危險。
發電機排氫前的降氫壓過程中,因氫壓降低過快,空側主差壓調節閥需緩慢開大以降低空側油壓,氫側平衡閥需緩慢關小使氫側油壓相應下降。假設氫壓由0.30 MPa降至0.05 MPa,若空側調節閥卡澀,則此時氫壓0.05 MPa,空、氫側密封油壓仍為0.385 MPa,因氫側油壓與氫壓相差過高(0.335MPa),油可能從氫側配油槽直接沖刷到檔油闆而進入發電機。若氫側平衡閥卡澀,則此時氫壓0.05 MPa,空側油壓為0.135MPa,氫側油壓仍為0.385 MPa,同樣也可能因油氫差壓過高緻使氫側油進入發電機内。
密封瓦與發電機轉子間隙增大 ,密封油流量将大大增加。密封油量的增大将會造成靜壓回油管路不暢,發電機氫側回油腔室(消泡箱)油位升高到超過軸頸最低位置時,将造成發電機進油。
發電機密封油溫度升高,密封油的粘度随油溫的升高而降低,在同樣的流通面積内,要維持一定的密封油壓力,當密封油溫度升高時,就需要較大流量的密封油。同樣密封油溫度的升高,将導緻密封瓦間隙增大,這同樣需要增大密封油流量才能維持一定的密封油壓力。密封油量的增大将會造成靜壓回油管路不暢,同樣會引起發電機進油。
氫側回油控制箱補排油浮球閥卡澀失靈,人員誤操作,補油浮球閥被強行打開或排油浮球閥被強行關閉等
雜物堵塞氫側油路 。
十七、發電機進油後的危害
發電機進油後,油中攜帶的水蒸發釋放出來,使得氫氣濕度升高,造成發電機定子線圈絕緣下降。
進入發電機内部的油煙、油霧及空氣造成氫氣純度下降。
氫氣攜帶的油進入氫系統吸附式幹燥器内的油,使活性鋁失效,影響氫氣幹燥器的除水效果。
十八、防止密封油進入機内的措施
保持油氫差壓閥工作可靠,油氫差壓在正常範圍内。
保證氫側密封油箱補、排油閥的四個強制手輪都在打開狀态。
調節氫側密封油泵再循環門,保持氫側密封油壓稍高于空側密封油壓。
保證消泡箱液位高報警可靠,報警後能及時發現處理。
保證發電機底部檢漏計報警可靠,報警後能及時發現處理。
潤滑油系統投運時經常巡視消泡箱油位正常。
采用高精度密封油濾網,確定各密封油箱無雜物,防止雜物堵塞油路和磨損密封瓦。
非特殊情況下,保證發電機底部檢漏計正常投入,當發電機進油時能及時發現并盡早排出。
十九、油氫差壓波動的原因及處理方法
由于油質不合格,油中有雜質,使主差壓閥發生卡澀, 敲打正常後就可能發生這樣的波動情況 。可以關閉備用差壓閥後手動門,待波動消失後恢複正常運作方式。
可能是空側密封油的出口濾網發生較嚴重的堵塞現象,導緻主壓差閥頻繁調整,可以嘗試把空側密封油的濾網的旁路門打開一下。
可能是主差壓閥氫側信号管有空氣進入,可以将信号管排氣,觀察是否有效。
可将備用差壓閥關閉,然後關小差壓閥氫側取樣閥。
空側信号管有一個旁路逆止門,可打開一會,在波動減小後關閉。
若在油氫差壓波動時伴随氫側油箱油位的波動,應檢查氫側油箱補油浮球閥動作是否卡澀。