單流環式密封油系統介紹及密封瓦檢修設備維護部趙明2014-06-07目錄123單、雙流環密封油系統區別單流環式密封油系統介紹單流環密封瓦檢修工藝單流環式密封油系統介紹☆由于發電機定子鐵芯及其轉子部分采用氫氣冷卻，為了防止運行中氫氣沿轉子軸向外漏，引起火災或爆炸，因此在發電機的兩個軸端分別配置了密封瓦（環），并向轉軸與端蓋交接處的密封瓦循環供應高于氫壓的密封油?！蠲芊庥拖到y是由主機潤滑油系統直接供給，由于向發電機密封瓦供油，防止發電機氫氣漏泄，我們稱之為密封油。☆我公司的密封油路只有一路，分別進入汽輪機側和勵磁機側的密封瓦，經中間油孔沿軸向間隙流向空氣側和氫氣側，形成了油膜起到了密封潤滑作用。密封油原理簡介☆油系統的裝置為集裝式,方便檢修?！蠲芊馔呓Y構為單流環式?！钪饔驮磥碜云麢C軸承潤滑油,潤滑油回油管上裝設視流窗,以便觀察回油?！钣蜌洳顗河刹顗赫{節閥自動控制,并提供差壓和壓力報警信號接點?！钣蜏卦谄麢C潤滑油系統得到調節。☆

2臺100%容量的交流密封油泵☆1臺100%容量的直流密封備用油泵☆1臺100%容量的再循環油泵。密封油系統簡介型式 組裝式密封油量230L/min真空油箱容量3.8m3

主交流電動機驅動的油泵30m3/h備用直流電動機驅動的油泵20m3/h密封油壓大于氫壓0.055Mpa密封油壓0.575Mpa密封瓦進油溫度46℃密封瓦出油溫度≤70℃密封油系統技術數據☆該供油裝置主要作用是維持主油泵正常工作和供給機組潤滑油?！钣捎蜏u輪、升壓泵、節流閥、旁通閥和溢油閥組成。油渦輪主要由噴嘴隔板、葉輪兩部分組成,利用主油泵來的高壓驅動油渦輪，同時將高壓油轉化為低壓油，對汽輪發電機組各軸承供潤滑油。升壓泵為雙吸單級立式離心泵，是油渦輪驅動的油泵，從主油箱吸油，升壓后為主油泵提供吸入油。油泵侵在主油箱中，入口設有濾網?！顧C組在首次達到3000rpm后，須對節流閥、旁通閥和溢油閥進行配合調整。使主油泵入口壓力在0.089-0.147mpa之間，保證潤滑油管壓力0.137-0.176mpa之間。既要有足夠的壓力油進入油渦輪，使泵組能輸出主油泵進口所需的油壓，又須保證足夠的油量來提供給潤滑油系統。☆該種供油方式比起傳統的注油器供油方式具有噪音小、效率高的優點。

潤滑油供油裝置油渦輪組件外形圖☆油渦輪噴嘴節流閥可以直接增大或減小主油泵吸油壓力，并在一個較小的范圍內相應增大或減小軸承主管道油壓，例如：如果油渦輪噴嘴節流閥打開使主油泵的吸油壓力增加，將會有更多的油從增壓渦輪進入軸承潤滑主管道，在一定程度上增大軸承主管道壓力。

☆旁通閥可以直接增大或減小軸承主管道油壓，并在一個較小的程度上減小或增大主油泵抽吸壓力，這就是說，如果旁通閥打開使軸承主管道油壓上升，這代表增壓透平元件背壓的上升，從而使增壓透平減慢，使主油泵吸入口油壓微低?！钶S承潤滑主管道溢油閥上有一套彈簧調整器，以設置足夠大的排放流量，當溢油閥后無阻力時溢油閥管道排放25%～50％的滿流量，此流量值即為溢流閥的最大排放量。溢流閥打開使排放量增加時軸承主管道油壓在一定程度上下降，反之，軸承主管道油壓的改變也會在某種程度上改變溢流閥的排放量。雖然溢流閥流量的調整會影響軸承潤滑主管道油壓，但主要目的不是調整油壓。一旦在額定轉速下運行閥設定最終完成后，它就會自動補償軸承主管道油壓的變化。節流閥、旁通閥、溢油閥真空油箱

交流油泵正常投入情況下，軸承潤滑油不斷地補充到真空油箱之中，潤滑油中含有的空氣和水分在真空油箱中被分離出來，通過真空泵和真空管路被排至廠房外，從而使進入密封瓦中的油得以凈化，防止空氣和水分對發電機內的氫氣造成污染。真空油箱的油位由箱內裝配的浮球閥進行自動控制，浮球閥的浮球隨油位高低而升降，從而調節浮球閥的開度，這樣使得補油速度得以控制，真空油箱中的油位也隨之受到控制。真空油箱的主要附件還有液位信號器，當油位高或低時，液位信號器將發出報警信號。當油位變化時，液位信號器將輸出模擬信號。

真空泵不間斷的工作，保持真空油箱中的真空度。同時，將空氣和水分（水蒸汽）抽出并排放掉。為了加速空氣和水分從油中釋放，真空油箱內部設置有多個噴頭，補充進入真空油箱的油通過補油管端的噴頭，再循環油通過再循環管端的噴頭而被擴散，加速氣、水從油中分離。

再循環泵的工作，通過管路使真空油箱中的油形成一個局部循環回路，從而使油得到更好的凈化。密封油膨脹箱（擴大槽）布置在發電機底部稍下，主要用來儲存氫氣側回油。發電機氫氣側（以密封瓦為界）汽端、勵端各有一根排油管與膨脹箱相連，來自密封環的排油在此箱內擴容，以使含有氫氣的回油能將氫氣分離出來。膨脹箱里面有一個橫向隔板，把油槽分成兩個隔間，目的是防止因發電機兩端之間的風機壓差而導致氣體在密封油排泄管中進行循環。膨脹箱兩間隔之間可通過外側的U形管連接，回油向下進入浮子油箱，箱體上部各設一根排氣管，用以排掉低純度的氫氣。密封油膨脹箱氫側回油經擴大槽后進入浮子油箱，該油箱的作用是使油中的氫氣進一步分離。浮子油箱內部裝有自動控制油位的浮球閥，以保證該油箱中的油位保持在一定的范圍之內。浮子油箱外部裝有手動旁路閥和液位視察窗，以使必要時人工操作控制油位。氫氣經分離又回到擴大槽，油流入空氣析出箱。由于浮子的控制作用，油箱內始終維持一定的油位，從而避免氫氣進入空氣析出箱。浮子油箱油位逐漸上升時，浮球閥逐漸開大直至全開；油位逐漸降低時，浮球閥逐漸關小直至全關。當浮球閥卡澀時，易出現油位過高或過低甚至看不到的現象。油位過高，說明浮球閥未有效地打開，有可能造成擴大槽油位的異常升高；油位過低，說明浮球閥未有效地關閉，有可能造成氫氣大量外排，引起機內壓力的下降。出現上述情況，應當振打浮球閥，無效時隔離浮球閥，暫時使用旁路閥進行調節。浮球閥控制原理發電機空氣側密封油回油和兩端蓋軸承潤滑油混合后排至空氣析出箱內，油中氣體在此分離后經過管路排往廠外大氣，潤滑油經過汽輪機軸承回油套裝母管流回汽機主油箱?？諝馕龀鱿浒惭b位置低于氫側回油擴大槽以確?；赜屯〞?。空氣析出箱上方設有兩臺排煙風機，一方面抽出回油中析出的氣體，另一方面也有利于密封瓦回油的暢通?？諝馕龀鱿錆櫥凸┯湍腹苷婵沼拖錇V油器差壓調節閥氫氣側主油箱膨脹箱浮子油箱密封瓦空氣析出箱潤滑油供油母管潤滑油供油裝置空氣側事故和輔助油泵密封油系統工作流程☆在正常運行方式下，汽輪機來的潤滑油進入密封油真空油箱，經主密封油泵升壓后由差壓調節閥調節至合適的壓力，經濾網過濾后進入發電機的密封瓦。本系統的密封瓦采用單流環密封瓦，其中空氣側的回油進入空氣析出箱，氫氣側的回油進入膨脹箱后再向下流入浮子閥箱，而后依靠壓差流入空氣析出箱。由于采用汽輪機潤滑油這一高壓油源，空氣析出箱內的油無法流入真空箱，而只能流入汽輪機潤滑油套裝油管，回到主油箱，開始下一個油循環。☆當主密封油泵均故障或交流電源失去時，油源來自主機潤滑油→直流密封油泵→密封瓦→膨脹箱→空氣析出箱→主油箱?！町斀恢绷髅芊庥捅镁收蠒r，應緊急排氫，降壓直至主機潤滑油壓能夠對氫氣進行密封。☆當主機潤滑油系統停運時,密封油系統可獨立循環運行。此時應注意保持密封油真空箱高真空，以利于充分回油。密封油系統四種運行方式單流環、雙流環密封油系統的區別密封結構區別一雙流環密封瓦形成兩個油環，結構復雜，運行調整相對復雜，由空側密封瓦和氫側密封瓦組成，相對單流環式結構較為復雜，但間隙調整簡單。單流環密封瓦形成一個油環，結構簡單的多，尺寸相對較小，由上、下兩半組成，空氣側和氫氣側各有一圈，結構較為簡單，間隙調整稍麻煩。運行回路區別二單流環密封油系統只有一路供油，密封油母管壓力由差壓閥控制，使密封瓦進油處的壓力始終保持大于氫氣壓力。其回油系統為開式循環，利用浮子油箱分離氫氣，經過空氣析出箱后回到主油箱，再進入密封油裝置。雙流環密封瓦有兩個獨立的而又聯系的密封系統，分為空側和氫側，空側密封油和氫氣的壓差油差壓閥控制，空側與氫側的密封油壓差由平衡閥控制。其氫側密封油為閉式循環，不考慮氫氣分離。凈化方式區別三單流環密封油系統增加真空泵、真空油箱、再循環泵等，保持真空油箱的真空度，將空氣和水分排掉，利用循環泵將油箱內油不斷循環，加速油水分離，為密封瓦提供高品質的密封油，保證發電機內氫氣不受密封油污染。雙流環密封油系統理論上可以保證空、氫側不串油，但實際受平衡閥靈敏度不高、密封瓦間隙超標及密封油油壓波動瞬間失衡等因素影響，造成空、氫側串油現象，而氫側密封油為閉式循環，內部油質無法保證，不可避免造成氫氣污染。安全可靠性區別四單流環密封油回到主油箱，油溫由潤滑油油溫控制，在一定程度上缺少靈活性。雙流環密封油裝置有空、氫側各有兩個管式冷卻器，對油溫控制靈活，系統漏氫量較小。單流環密封油系統設備較少，節約資金投入，維護量較少。雙流環密封油系統由于是兩路相對獨立的供油回路，在氫側密封回路故障時，仍能保證發電機氫氣不漏泄，具有更高的可靠性。雙流環密封瓦結構一

氫側密封瓦

空側密封瓦雙流環密封瓦結構二單流環密封瓦檢修工藝單流環密封瓦結構

此密封瓦采用瓦體上澆注軸承合金制作而成，裝配在端蓋內腔中的密封座內。密封瓦分為4塊，氫側2塊，空側2塊，用銷螺栓把合上下兩半，徑向和軸向均用卡緊彈簧箍緊。密封瓦徑向可隨轉軸浮動。與密封座上下均設有定位銷，可防止密封瓦切向轉動。此圖非我公司類型密封瓦結構單流環密封瓦安裝位置單流環密封瓦徑向安裝標準單流環密封瓦軸向安裝標準單流環密封瓦間隙測量計算☆將拆卸的密封瓦重新拼裝,在密封瓦上均勻對稱取10個測量點，使用內徑千分尺測量密封瓦內徑，對稱量取1-6、2-7、3-8、4-9、5-10數值，確保測量精度。其中φmax-φmin≯0.051mm?！钍褂猛鈴角Х殖邷y量密封瓦處發電機軸頸，分別測量軸頸D水平方向和D垂直方向，取Dmin和Dmax?！蠲芊馔邚较蜷g隙S計算值Smin=φmin-DmaxSmaax=φmax-Dmax密封間隙：氫氣側：0.254±0.025mm；空氣側：0.28±0.025mm。勵端和汽端密封間隙控制標準相同。討論討論一：為什么發電機會進油？討論二：為什么單流環密封油系統不設置冷油器？討論三：單流環密封油系統怎樣控制氫氣側和空氣側回油？結束語☆密封油系統雖然易懂，但很多技術人員理論學習不足，只知其一不知其二，在啟停機或氫氣置換過程中總