660M发电机密封油系统.docx

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660M发电机密封油系统

第一节发电机密封油系统

发电机密封瓦所需用的油（其实就是汽轮机轴承润滑油），人们习惯上按其用途称之为密封油。

密封油系统专用于向发电机密封瓦供油，其作用主要有是向发电机密封瓦供油，且使油压要高于发电机内氢压（气压）一定数量值，以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间的间隙向外泄漏，同时也防止油压过高而导致发电机内大量进油。

东方电机厂QFSN－600－2－20B型发电机密封油系统采用单流环式，设备为集装供货，但分为几个单元，即：

密封油供油控制装置（含真空油箱和真空泵）；扩大槽和浮子油箱（用于氢侧回油）；发电机轴承润滑油回油管路中装设的空气抽出槽及其排烟风机；另外还配有轴承回油管路上的观察窗和测温元件等附件。

一、主要技术参数

密封油油质：

同汽轮机润滑油

密封瓦进油温度：

25～50℃

密封瓦回油温度：

≤70℃

密封瓦油压大于机内氢压：

0.056

0.02MPa

密封瓦需油量：

汽端92L/min；励端92L/min

二、系统工作原理

密封油系统由真空油箱、抽真空装置、两台主密封油泵、一台事故油泵（直流）、一台循环泵、两台滤油器、差压阀、密封瓦、扩大槽、浮子油箱、空气抽出槽及管路、阀门等组成。

密封油系统运行方式主要包括：

正常运行回路、事故运行回路、紧急密封油回路（即第三路密封油源）。

1．正常运行回路：

轴承润滑油供油管→真空油箱→主密封油泵（或备用密封油泵）→滤油器→压差阀→发电机密封瓦→氢侧排油（空测排油不经扩大槽和浮子油箱直接回空气抽出槽）→扩大槽→浮子油箱→空气抽出槽→轴承润滑油排油→汽机主油箱。

2．事故运行回路：

轴承润滑油供油管→事故密封油泵（直流密封油泵）→滤油器→压差阀→发电机密封瓦→氢侧排油（空测排油不经扩大槽和浮子油箱直接回空气抽出槽）→扩大槽→浮子油箱→空气抽出槽→轴承润滑油排油→汽机主油箱。

3．紧急密封油回路（即第三路密封油源）：

轴承润滑油供油管→一、二次手动截止门→第三路密封油供油门→滤油器→压差阀→发电机密封瓦→氢侧排油（空测排油不经扩大槽和浮子油箱直接回空气抽出槽）→扩大槽→浮子油箱→空气抽出槽→轴承润滑油排油→汽机主油箱。

此运行回路的作用是在主密封油泵和直流密封油泵都失去作用的情况下，轴承润滑油直接作为密封油源密封发电机内氢气。

此时发电机内的氢气压力必须降到0.05MPa。

三、密封油系统主要设备：

1．扩大槽

发电机氢气侧（以密封瓦为界）汽端、励端各有一根排油管与扩大槽相连，来自密封油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。

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，当扩大槽内油位升高超过预定值时发出报警信号。

2．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窗，以便必要时人工操作控制油位。

3．空气抽出槽

发电机空侧密封油和轴承润滑油混和后排至空气抽出槽内，油中的气体分离后经过防爆风机排往厂外大气，润滑油经过管路流向汽机主油箱。

4．密封油控制装置

密封油控制装置中的主要设备有两台主交流密封油泵、一台再循环油泵、一台事故密封油泵、一只压差阀和有关仪表阀门。

1）真空装置

真空装置中的主要设备是指真空油箱、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。

a．真空油箱

正常工作（此处指交流主密封油泵投入运行为正常工作）情况下，轴承润滑油不断的补充到真空油箱之中，润滑油中含有的水份和空气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，从而使进入密封瓦的油得以净化，防止空气和水份对发电机内的氢气造成污染。

真空油箱中设有浮球阀，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，可直接观察液面位置，当油位高或低时液位信号器将发出报警信号。

b．真空泵

真空泵不间断地工作，保持真空油箱中的真空度。

同时，将空气和水份（水蒸气）抽出并排放掉。

为了加速空气和水份从油中释放，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。

2）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。

3）截止阀、止回阀、节流阀

主要用于调节主密封油泵的输向压力和流量。

4）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且使油——气压差稳定在所需的范围之内。

5）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。

该形式的滤油器为滤芯式滤油器。

滤油器组装在密封油控制站上，产品出制造厂时，滤芯已被从滤油器中取出，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。

四、设备布置和安装注意事项：

1．密封油控制装置应布置在发电机零米层，真空油箱布置在6.3米层，密封油扩大槽应尽量靠近发电机底部安装，它应比空气抽出槽的标高至少高出380mm，而空气抽出槽的安装标高应高于润滑油回油管至少高出30mm，扩大槽设置的液位信号可设置在6.3米层。

浮子油箱安装高程：

一是必须低于扩大槽，以便扩大槽中的油能自然流进浮子油箱；二是要尽可能接近空气抽出槽，以便浮子油箱中排出的油能顺利流回空气抽出槽内；三是必须考虑检修操作方便。

（位置）

2．安装中的管道除系统图上规定的要求外，一般应平直，避免直角弯，水平走向的回油管坡降不得小于1/50。

为了保证管子内部的清洁，DN15以下的管路应使用1Cｒ18Nｉ9Tｉ材质，且管子对接时外部加套，不采用直接对焊，以避免管路堵塞。

3．系统设备从制备完毕到投入运行一般要经历相当长的时间，因此厂地安装时必须作下列检查和维护：

a．油泵在油循环前必须进行一次常规检查维护；

b．密封油箱是在运到工地后再就位对接，因此在对接前内部应进行再清理；

c．全部仪表应进行常规校验。

4．真空泵排气管路的安装：

a．排气管路应确保洁净，无杂质；

b．真空泵的排气管路应是独立的管线，不得和其它排气管共用；

c．伸出厂房外的排汽管口端应有遮蔽罩，以防雨水进入，并把由于风面而产生的回压效应减少到最低限度；

d．排气管的位置应能避免排放出来的气体与火星偶然接触，且应避免高压线路，当然排气口附近也不得有吸气管口；

e．排气管线与泵对接时，应有支撑，以使没有外力加到泵的分离器上。

五、密封油系统的调试与整定

1．压力控制器的整定值

当交流密封油泵出口油压低到0.54MPa时，压力控制器应动作，接通备用泵控制回路，延时3－5S（秒）使备用油泵启动。

当5－8S（秒）时间内，压力控制器仍在低限状态下呈闭合动作状态，且备用油泵仍不能维持正常工作的密封压力，则接通直流泵控制回路，直流泵启动。

2．真空油箱的真空度低限整定值

在真空油箱上设有一个真空开关。

为了保证发电机的氢气纯度，必须使密封油中的气体减少到最低限度。

一般将真空度下限值定为－88Kpa（g），超过下限值（指真空度降低）时发出报警信号。

3．截止、止回、节流阀的调节

正常运行时，过滤器进口端管路上的压力维持在0.65－0.7（MPa）之间较为合适，用交流油泵出口再循环以此压力为依据进行调整。

4．真空油箱液位信号器报警位置整定值　

以液位观察窗口中间位置为正常油位，往上或往下约100ｍｍ发生高、低液位信号。

5．压差调节阀的低限值整定

油－氢压差值0.056MPa为基准值，当差压值降至0.036MPa时为下限报警信号值。

六、运行中注意事项

1．只要发电机轴系转动或机内有需要密封的气体，密封油系统均需向密封瓦供油。

发电机轴系转动时：

密封油压高于机内氢压0.05-－0.07MPa（g）；

发电机轴系静止时：

密封油压高于机内氢压0.036－0.056MPa（g）。

2．油－气压差值需要改变时，应重新调整压差调节阀的压缩弹簧。

3．压差调节阀故障需要检修时，应将其主管路上前后两只截止阀以及引压管上的截止阀关闭，改由旁路门（临时性）供油。

旁路门的开度应根据油－气差压计的指示值而定，以油－气压差符合要求为准。

4．发电机处于空气状态时，如密封瓦需要供油，按第三供油回路运行方式向密封瓦供油是比较经济的。

5．事故密封油泵（直流泵）投入运行时，由于密封油不经过真空油箱而不能净化处理，油中所含的空气和潮气可能随氢侧回油扩散到发电机内导致氢气纯度下降，此时应加强对氢气纯度的监视。

当氢气纯度明显下降时，每8h（小时）应操作扩大槽上部的排气阀进行排污，然后让高纯度氢气通过补氢母管补进发电机内。

此氢气消耗量可按以下程序估算：

a．机内氢侧回油量为40l/min（注：

实际油量应取测定值）；

b．油中空气含量10%；

c．8h（小时）内进入发电机的空气总量为：

40×60×8×10%＝1920L＝1.92m3；

d．机内氢气压力为0.3MPa（g），容积为71m3，额定纯度98%，则机内氢气中原有空气含量为：

71×（3＋1）×2%＝5.68m3；

e．则事故泵运行8h（小时）后机内空气总量为：

5.68+1.92＝7.6m3，此时机内氢气纯度为：

＝97.32%

f．补充氢气纯度为99.8%，每8h（小时）排氢（补氢）14m3则机内空气减少量为14m3×（99.8%－97.32%）＝0.35m3，此时机内氢气纯度为

＝97.45%

g．若机内氢气纯度最终允许下降至95%，又每8h（小时）排氢补氢14m3，则事故密封油泵连续运行时间约为：

＝43.4（h）≈40（h），则事故密封油泵在氢气纯度为98%时启动，每8h（小时）补氢14m3，可连续运行40小时，而且保持机内氢气纯度不低于95%。

6．事故密封油泵投入运行，且估计12h（小时）之内主油泵不能恢复至正常工作状态，则真空油箱补油管路上的阀门以及真空泵进口阀门应关闭，然后操作真空破坏阀门破坏真空，真空油箱退出运行。

同时，事故密封油泵投入运行后，则需手动停止交流油泵。

若交流油泵恢复至正常工作状态，则手动开启交流油泵，手动停止直流油泵。

7．除主密封油泵故障需要投入事故密封油泵之外，真空油箱中浮球阀故障需要检修，也应改用事故密封油泵供油，真空油箱退出运行。

8．如果真空泵故障停运，主密封油泵仍可正常运行供油，此工况也应按5条进行机内排污、补氢，以保持机内氢气纯度，此工况下还应对真空油箱的油位进行密切监视，如无法维持允许的油位，则应停运主密封油泵，而改用事故密封油泵供油。

9．事故密封油泵故障，主密封油泵或真空油箱真空泵不能恢复运行，则发电机内氢压下降至0.05MPa（g）以下（此时发电机负荷按要求递减）改用第三供油回路供油，扩大槽上部的排氢管也应连续排放且向发电机内补充高纯度氢气以维持机内氢气纯度。

10．如果扩大槽油位过高而导致其溢流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，改用旁路排油，此时应根据旁路上的液位指示器操作旁路上阀门的开度，以油位保持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，漏进空气抽出槽，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。

浮子油箱退出运行状态时应先关闭进油和出油管路上的截止阀，气管路上的截止阀也应关闭，然后开启放气阀释放箱内气体压力，且须将油箱内存油从放油阀门处排完，确保箱内气压为零时才可打开箱盖对浮球阀进行检修。

浮子油箱退出运行时还应密切监视发电机内氢压，如机内氢压下降过快应采取相应补救措施，或者先让发电机减负荷运行。

11．低氢压（0.05MPa以下）运行状态下，浮子油箱中的浮球阀动作缓慢，将会引起排油不畅，此时应适度开启旁路门排油且密切监视油位，浮子油箱油位恢复正常所需的氢压数值需通过实际来进行测定。

12．密封油系统中的计量（测量）仪表有：

油泵出口压力表，主供油管路上的压力控制器及压力表、真空油箱液位信号器、真空表及真空压力控制器，压差表及压差报警器等。

其中密封油与机内氢气差压指示表计比实际差压要略高些，因为机内氢压取自扩大槽底部，而密封油压取自密封油管口，两根管子高程差引起的液柱差将反映到压差表计，因此压差表计显示值应是实际油—氢压差与液柱压差之和。

13．真空油箱故障及其处理

1）真空油箱真空低

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。

2）真空油箱油位高

引起原因主要是真空油箱中的浮球阀动作失灵所致，说明浮球阀需要检修，假如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。

3）真空油箱油位低

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。

另外，因密封瓦间隙非正常增加也可能引起真空油箱油位始终处于低限的状况，此时可对密封瓦的总油量进行测量，测量结果与原始记录相对照即可判断密封瓦间隙是否非正常增大。

如果得到确认，则须换用新密封瓦才能解决问题。

14．油—气压差低及其处理办法：

1）压差调节阀跟踪性能不好，可能引起油—氢压差低，此时重新调试后压差调节阀，并结合以下两项处理结果判断压差调节阀是否要处理或换新。

2）油过滤器因堵塞造成阻力大也可能引起油—氢压差低，此时应开通备用油过滤器或更换油过滤器滤芯。

3）重新校验压差表计。

15．密封油系统中的真空泵是用来分离并排除油中空气和水份的设备。

油中水份在真空油箱中被气化成水蒸汽且被真空泵抽走排出，但不可避免会有一些水蒸汽在真空泵体内被凝结成水，这些凝结水将混入真空泵油中，一方面可使真空泵油乳化，另一方面，凝结水积累多了，会使真空泵油被排挤丢失，从而影响真空泵的运行性能。

因此，必须每个星期从真空泵排油接口处（拆开螺塞或打开专设的排水阀门），排一次油中积水或者是用新油置换掉泵内旧油。

配置两台真空泵的机组，两台真空泵应长期轮换工作，轮换周期4~6小时，这样可以防止水分在泵体内引起锈蚀。

泵内锈蚀严重会使真空泵不能启动甚至损坏。

16．配置磁力驱动式离心油泵的密封油系统（密封油集装装置）安装调试以及运行时应当特别注意本说明中的规定，以防止不当操作，致使油泵中的永磁钢失磁，或者产生“气蚀

”，致使油泵损坏或不能正常工作。

17．磁力驱动式离心油泵不允许两台油泵同时运行时间超过60秒，因为两台油泵同时运行，其中可能有1台的输出流量很小，输出流量小的油泵，其泵内存油会迅速升温，当泵内油温高于100℃时，泵体内的永磁钢会退磁，从而致使该油泵损坏。

因此，电气控制回路的设计、安装调试、电厂运行操作等各个环节，均须避免磁力驱动式油泵与其他泵并联运行时间超过60秒。

18．磁力驱动式离心油泵最大输出流量不能超过油泵额定输出流量的15%。

特别是安装调试或电厂检修后调试阶段在压差调节阀退出运行或者尚未投入运行的期间，应采取措施防止油泵大流量输出。

因为大流量输出时，油泵机组的外磁钢（与电动机轴硬性连接）的转速与电动机转速相同，而内磁钢（与油泵轴系硬连接）的转速取决于输出流量，大流量输出时，泵轴的转速与电机的转速会出现不同步，从而导致内外磁钢的N极和S极错位对应，导致退磁，油泵损坏。

19．为限制流量，制造厂在密封油集装装置中设有压差调节阀的旁路门，以及主密封油泵的再循环阀门处装设了节流孔板或阀门限开挡杆，电厂安装或检修时，不允许拆除。

20．由于运输高度限制，单流环式密封油系统的真空油箱必须从集装装置中拆下另行包装运输，电厂安装时再回装。

回装时应特别注意油泵的吸油管路中的各个法兰接合面，必须把合严密，防止产生漏点。

因为在真空状态下，空气漏入吸油管路，会随着油流进入泵体内，致使油泵输出压力或流量达不到要求。

21．单流环式密封油系统中的真空油箱的油位控制在真空油箱水平中心线附近（上、下60mm范围之内）。

油位偏低，油泵容易“气蚀”，从而输出压力和流量将下降，甚至没有流量输出。

真空油箱中的油位取决于油箱内浮球阀的浮球的机械装配高度。

真空油箱和浮子油箱内装设的浮球阀的浮球和连杆，正常安装时呈悬壁梁状态，其本身具有一定重量，为了防止运输中损坏阀内部件，必须拆出另行包装运输，电厂安装时再回装，制造厂拆出时在浮球阀的连杆上一般会作出复位标记，回装时桉标记复位即可。

22．密封油集装和定子冷却水集装中的过滤器，其滤芯均是精密滤芯，制造厂也是单独包装发运。

必须使系统冲冼或油循环合格后才允许回装。

七、密封油系统定期工作

1．交流备用油泵和事故密封油泵（直流泵）每星期应启动试转一次，以确保其处于良好的备用状况，发现问题应联系检修人员及时处理。

2．油过滤器上设有压差（阻力）开关，当其滤油器阻力大于等于0.11±0.02MPa时，压差（阻力）开关发出报警信号，运行人员应及时开通备用滤油器。

并应更换旧滤芯，以便作为下一次备用使用。

虽然当滤油器因滤芯堵塞严重而造成阻力过大（0.17MPa），或因在冷起动和流量冲击时，滤油器内的旁通阀能全流量通过油量，但这并不能认为滤油器在系统上仍可安全使用，因为当滤油器阻力超限时，将引起主差压阀动作异常，因此及时开通备用滤油器或及时更换旧滤芯是非常必要的。

3．浮子油箱是巡回监视的重点之一，至少每三个月要做一次人为地使油面上升以确认浮球阀是否能可靠地运行，同时应检查扩大槽溢流管路上的油位高报警装置是否能可靠地动作并发出信号。

4．密封油压、真空油箱和浮子油箱的油位指示，真空泵油室中的油位及油中含水量，还有油—气压差值应属于经常性监视项目。

5．排污门最初投运时，每个月应试排一次，以排除油污、水份，以后每两个月至少试排污一次。

6．系统中各种油泵的润滑油更换，按泵的使用说明书要求进行。

7．真空油箱油位信号器至少每三个月应人为地让其发送信号以检验报警回路动作的可靠性。

8．密封油量至少每三人月测定一次。

9．密封油量测定

1）氢侧密封油量测定

系统正常运行，先关闭浮子油箱的出口阀门，测出油位从浮子油箱中心线上升5cm高度所需时间，然后计算，即得两个密封瓦的氢侧油量。

油位上升5cm高度相当于15.2L（立升）。

测定后多余的油可以打开手动阀排放掉，使浮子油箱保持正常油位。

2）空侧密封油量测定

主密封油泵运行，关闭真空油箱补油管路上的阀门，观察并测定真空油箱油位从其中心线下降5cm高度所需时间，然后计算两个密封瓦所需总油量，再减去氢侧油量即可知空侧油量。

测量完毕后务必打开补油管路上的阀门，监视真空油箱油位直至恢复正常。

10．正常监视项目

1）发电机内气体和密封油之间的差压值；

2）真空油箱和浮子油箱中的油位；

1）扩大槽液位信号器中是否有油；

2）密封油真空泵的运行情况是否正常；

3）所有仪表指示值是否正常；

4）密封油泵的排出压力是否正常。

11．设备检修

1）所有油泵以及真空泵的维护、检修按生产厂家的使用说明书要求进行。

2）从第三个大修期开始，每逢机组大修，应检查真空油箱、扩大槽、浮子油箱内表面腐蚀情况。

微量腐蚀是允许的，但微体腐蚀深度不得超过3mm。

否则应采取措施进行处理。