001双流环密封油结构汽轮发电机补氢量大的原因分析39页PPT

二、双流环密封油结构汽轮发电机目前存在的问题
目前，国内双流环密封油结构的氢冷发电机存在不同程度的补氢量大问 题（原因有2种，一是氢气纯度降低，需要通过补排氢气来维持氢气纯 度，导致的补氢量增大；二是氢气系统泄露，导致补氢量增大）。氢冷 发电机的氢气消耗除了增加氢气本身的成本外，还因氢冷发电机氢气纯 度下降而导致发电机效率低、线圈温度升高到问题，严重影响发电机的 安全经济运行。另外由于设备结构、运行、检修方面的原因，造成发电 机内进油，引起发电机线圈绝缘下降，给发电机安全运行带来隐患。因 此，解决双流环密封油结构的氢冷发电机补氢量大的问题十分重要。
一、简介-密封油系统功能
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向密封瓦提供二个独立循环的密封油源。
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保证密封油压力高于发电机内气体压力某一个规允许变动的范围之内。
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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。
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通过滤油器，去除油中杂物，保证密封油的清洁度。
三.发电机补氢量大的原因分析
➢ 氢气纯度不合格，将会直接影响机组的安全。如果氢气纯度下降至爆炸 范围内，在一定的条件下可能会引起发电机内氢气爆炸；氢气纯度不合 格将导致冷却效率降低，造成机内构件局部过热；有害气体的存在还会 造成绝缘老化、铁芯及其金属部件腐蚀。发电机氢气额定压力为0.5MPa， （我厂一期2*350MW设计氢气压力417kpa；二期2*660MW机组设计氢气压 力500kpa）所以常压空气不可能进入发电机。在密封油系统中，空气进 入发电机的唯一途径是氢侧密封油携带的空气释放到发电机氢气中。
三.发电机补氢量大的原因分析-平衡阀因素
1、平衡阀原理：平衡阀分汽端和 励端二只，其信号分别取之于 各自密封瓦处的空、氢侧油压， 通过空、氢侧油压的变化自动 调节平衡阀开度的大小，从而 使空、氢侧在密封瓦处的油压 差始终保持在±50mmH2O之内。 平阀工作失常首先表现在空氢 侧微差压计上，其值偏差较大 的原因有以下几点：
三.发电机补氢量大的原因分析
➢ 按照双流密封油结构密封瓦设计原理来讲，只有维持密封瓦内空侧密封 油与氢侧密封油压力基本相等，减少空、氢侧密封油的交换，才能防止 空侧油系统中夹带的空气等进入氢侧密封油系统。但实际运行中由于设 备结构等方面很难控制空侧密封油和氢侧密封油压力的平衡。
➢ 造成空侧密封油和氢侧密封油压力不平衡的第二个主要原因是空、氢侧 密封油压力的测量误差。机组运行中只有维持密封瓦与转轴之间的油压 平衡，才能减少空、氢侧密封油的互相窜动，但由于设备结构的原因， 目前只能测量密封瓦上的空、氢侧密封油进油处的压力作为平衡阀的调 节信号，因此必然造成测量误差，平衡阀不能有效维持空、氢侧密封油 压力的平衡，从而引起发电机补氢量增大。
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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。
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空侧油路备有多路备用油源，以确保发电机安全、连续运行。
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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。
一、简介-密封油系统原理图
一、简介-发电机密封油箱结构
从图中我们不难看出，1、3是由浮子控制的自动排 油阀、补油阀；2、4是强制开启自动排油阀、补油 阀的顶针，它们是在自动排油阀、补油阀失去控制， 需强制开启自动排油阀、补油阀对密封油箱进行强 制的排油、补油时，旋转手轮将自动排油阀、补油 阀顶起，在正常运行中2、4这两个手轮应是在旋出 退出位置；5、6手轮控制的螺杆是用来在自动补油 阀、排油阀故障时，强制关闭自动补油阀、排油阀 的，在正常运行中5、6手轮也是在退出位置。
三.发电机补氢量大的原因分析-平衡阀因素
去密封瓦
氢侧密封油接口
空侧密封油接口 向上旋进调整螺钉 可增大氢侧油压
来自氢侧密 封油
活塞 活塞弹簧
三.发电机补氢量大的原因分析-平衡阀因素
1）油质脏，活塞被卡住。 2）传压管较细，通常应加大到Φ18×1.5mm左右,以提高平衡阀的工作灵 敏度和平衡精度。（于密封瓦处空、氢侧密封油压压差仅几个mmH2O，油路或 信号管稍有堵塞或杂质均会使平衡阀调节不灵敏现象的发生。） 3）平衡阀杆间隙、活塞间隙加工或密封不好，存在漏油现象。若是平衡阀 杆间隙漏油，那么氢则工作油将进入到氢侧信号油室，使氢侧信号油压力升 高，造成氢侧油压低于空侧油压，使微差压计的偏值增大。其影响程度取决 于从平衡阀出口至密封瓦之间的氢侧供油管产生的阻力压降、平衡阀杆的漏 流间隙以及氢侧压力信号管的通径等。
一、简介-氢气特性
氢气是一种无色、无味的气体，在标准状况下的体积质量为 0.08987g/L。氢气的分子运动速率最快，有最大的扩散速度和导热性， 其导热能力是空气的7倍，因此在大型发电机组中普遍采用氢气作为冷 却介质。另外氢气较其他气体的粘度较小，这样可以降低转子的阻力， 从而大大提高发电机的效率。保持氢气的纯度接近100％可最大限度地 提高发电机的效率。
注： 氢气的爆炸极限是4.0％～75.6％（体积浓度）
一、简介-双流环密封油系统简介
汽轮发电机密封油系统由空侧和氢侧两个各自独立又互有联系的的油路 组成，空侧和氢侧密封油同时向发电机两端的双流环式密封瓦供油。来 自汽轮发电机组轴承的回油，经空侧密封油泵升压后，通过空侧密封油 冷油器、滤网到发电机汽、励端双流环式密封瓦的空气侧油环，空侧密 封油压力的控制依靠压差阀的泄油来控制，当发电机内氢气压力变化或 空侧密封油压力波动时，压差阀将调整空侧密封油泄油量以维持空侧密 封油压力大于发电机内氢气压力0.085Mpa左右。空侧密封油的回油排至 发电机支持轴承的回油系统。
一、简介-双流环密封油系统简介
氢侧密封油经氢侧密封油泵升压后，通过氢侧密封油冷油器、滤网，再 分成两路分别通过发电机汽、励端平衡阀到发电机汽、励密封瓦的氢侧 油环中，汽、励平衡阀的作用是跟踪汽、励端密封瓦内空侧油环内压力， 调整汽、励密封瓦内氢侧油环内压力与空侧油环压力差不大于±50mm水 柱,氢侧密封油回油到密封油箱，密封油箱油位通过空侧密封油泵出口 补油或向空侧密封油泵入口排油来控制。