CN107676136A - 一种密封油回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封油回收装置及其使用方法，包括环形密封油油箱(1)以及设置于所述环形密封油油箱(1)的排空气管(11)、排烟风机(12)、油箱负压表(13)、进油管(2)、出油管(3)、放油门(4)、油位变送器(5)、油位开关(6)与主机油系统联络管(7)，所述环形密封油油箱(1)还设置有低油位自动启停油泵(8)。采用本发明，杂质不沉积，不易腐蚀；可防止在发电机密封油系统发生故障下，阻止氢气从发电机通过排油管进入大机油箱；也可在主机油系统故障情况下，将密封油系统隔离开来，确保密封油系统安全运行。

Description

一种密封油回收装置及方法

技术领域

本发明属于发电机密封油系统领域，尤其涉及一种密封油回收装置以及使用该装置的方法。

背景技术

氢冷发电机运行过程中，发电机内需要充满氢气。密封油系统起到密封氢气、润滑轴承防止动静摩擦的双重作用，是氢冷发电机必不可少的设备之一，在大型热力电厂的氢气密封控制过程中得到广泛的应用。然而，由于热力电厂的控制过程复杂，涉及到大量环境变量，并且受到各种环境因素的影响，包括气、水、油、压力、温度、腐蚀等各种因素，其中任何一个因素控制不好，就可能导致控制过程出现问题。

现有的应用于热电厂的氢气密封油系统，大多依赖于主机油系统的运行，没有独立的监测、控制、联锁保护系统，出现漏油、断油、漏氢等问题；在机组备用时，为了确保密封油系统的安全运行，主机油系统需要启动运行，从而造成浪费，不符合当今节能降耗的时代主题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种新型的节能密封油回收装置，包括环形密封油油箱以及设置于所述环形密封油油箱的排空气管、排烟风机、油箱负压表、进油管、出油管、放油门、油位变送器、油位开关与主机油系统联络管。

其中，所述环形密封油油箱还设置有低油位自动启停油泵；所述环形密封油箱外形为π型；所述环形密封油油箱顶部设置声波液位传感器，所述声波液位传感器与所述油位变送器数据连接，可以将所述油箱的实时油位数据发送给油位变送器，通过变送器的显示单元显示当前油位；

可选的，现场的油位变送器单元还可以与远端的控制系统连接，将油位数据发送给远端控制系统的显示单元，使得监控人员能够远程监控油位数据。

具体实现时，所述油位开关为两个浮球式液位开关，该浮球式液位开关设置于所述环形密封油油箱的π型结构的上半部分的底部和上部；

所述排空气管、排烟风机以及油箱负压表安装于所述环形密封油油箱顶部；

所述低油位自动启停油泵通过主机油系统联络管连接至主机油系统。

其中，所述低油位自动启停油泵，通过实时监测得到的油箱油位，在机组备用时可以不依赖主机油系统而独立运行，安全可靠。

进一步的，所述放油门设置于所述环形密封油油箱底部，使得油箱底部可排油，杂质不沉积，不易腐蚀。

优选的，所述环形密封油油箱还设置有油位显示器、低油位报警器、低油位联锁启动主机润滑油泵，油箱出油管连接至密封油泵入口，且与主机油系统相连接。

进一步的，所述出油管连接至空侧密封油泵入口标高约0m的位置；

此外，所述油位开关可以是至少两个浮球式液位开关，该浮球式液位开关设置于油箱底部和上部。

具体设置上，可以将所述排空气管、排烟风机以及油箱负压表安装于所述环形密封油油箱顶部。

整体上看，所述环形密封油箱外形为π型；可以实现扩容作用，方便将油中的溶解氢气析出，可在发电机密封油系统发生故障下，阻止氢气从发电机通过排油管进入主机油箱；也可在主机油系统故障情况下，将密封油系统隔离开来，确保密封油系统安全运行。

优选的，在安装时，所述油箱安装在标高约11m的位置。

此外，所述油位显示器包含声波液位传感器或者其他传感器，用于运行人员实时监视油箱油位。

低油位报警器可以是浮球油位开关或者其他传感器，用作低油位报警测点，在检测到油位低时发出报警，同时联锁启动主机油泵补油；当检测到高油位时，高油位报警器动作，停止补油。通过至少两个浮球油位开关，达到实时监视油位，自动控制油位的效果。

进一步的，本发明在油箱上加装排烟风机，及时排除密封油系统从发电机内逃逸出来的氢气。

采用上述密封油回收装置，可以对发动机的密封油进行实时监控，并进行安全处理。基于此，本发明还提供了一种利用上述密封油装置控制发动机密封油运行的方法，具体包括如下步骤：

(1)发动机运行过程中，通过所述油位开关实时监测所述环形密封油箱的密封油油位；

(2)如果监测到油位低于第一阈值，则发出低油位报警信号，启动所述低油位自动启停油泵，通过主机油系统联络管输送密封油至所述环形密封油箱；

(3)如果检测到油位高于第二阈值，则发出高油位报警信号，关闭所述低油位自动启停油泵，停止输送密封油至所述环形密封油箱；

其中，所述油位开关或者声波液位传感器至少为两个；

所述两个声波液位传感器中的至少一个不位于与π型结构下部两个支脚底部垂直对应的箱体顶部位置。

进一步的，所述方法还包括：

通过所述环形密封油箱顶部的油箱负压表，定时监测所述环形密封油箱内的压力，当所述压力大于第三阈值时，或者小于第四阈值时，调节所述排烟风机的出力。

在运行过程中，定时启闭所述π型结构下部两个支脚底部的放油门，排出底部沉积的杂质。

如果在预定时间段内，既没有发出低油位报警信号，也没有发出高油位报警信号，则认为所述油位开关发生故障，此时，启动油位变送器，通过所述声波液位传感器检测油箱实时油位；并根据检测结果，打开或者关闭所述低油位自动启停油泵/联锁启动主机油泵。

本发明的有益效果

首先，本发明实现底部出油，且设置放油门，杂质不沉积，不易腐蚀；其次，密封油油箱安装液位传感器，通过主机DCS控制系统，实现液位的实时显示；安装低油位报警器和油位显示器，实现油箱自动补油；机组备用时，主机油系统停止运行，密封油系统也能安全可靠独立运行；此外，密封油系统若含氢气或空气，可在油箱内有效检测出来并分离，通过排烟风机及时排除。

其次，通过至少两个浮球油位开关，达到实时监视油位，自动控制油位的效果。

最后，通过油位变送器和油位开关配合使用，使得油位开关故障或者误判时也能及时响应，保证安全。

附图说明

图1是本发明的环形密封油箱框架图。

具体实施方式

如图1所示，可在发电机(图中未示出)底部设置密封油回收装置，包括环形密封油油箱(1)以及设置于所述环形密封油油箱(1) 的排空气管(11)、排烟风机(12)、油箱负压表(13)、进油管(2)、出油管(3)、放油门(4)、油位变送器(5)、油位开关(6)与主机油系统联络管(7)。

采用本发明，需要环形密封油油箱(1)配置低油位自动启停油泵(8)。所述环形密封油油箱(1)顶部设置声波液位传感器(14)。所述声波液位传感器(14)与所述油位变送器(5)数据连接。

所述环形密封油油箱(1)整体呈为π型。所述π型结构整体可划分为上部主体和包含两个支脚底部的下部主体。

如图1所示，在所述为π型下部两个支脚的底部，分别设置放油门(4)开关；

所述环形密封油油箱(1)通过主机油系统联络管(7)连接至主机油箱系统。

所述油位开关至少为两个，分别位于所述所述π型结构的上部主体的顶部与底部，如图1所示。所述油位开关(6)为两个浮球式液位开关，分别进行高油位预警和低油位预警，从而控制低油位自动启停油泵(8)，分别在低油位和高油位时开启和关闭自动启停油泵(8)，达到实时监视油位，自动控制油位的效果。

如图1所示，所述排空气管(11)、排烟风机(12)、油箱负压表 (13)、油位变送器(5)位于油箱顶部。

此外，所述油箱顶部还包括油位变送器，该油位变送器连接声波液位传感器或者其他传感器，用于运行人员实时监视油箱油位。附图 1中，所述油位显示器连接至少两个声波液位传感器(6)。

优选的，现场的油位变送器单元还可以与远端的控制系统连接，将油位数据发送给远端控制系统的显示单元，使得监控人员能够远程监控油位数据。

在附图1中，所述两个声波液位传感器中，至少有一个不位于与π型结构下部两个支脚底部相对的箱体顶部。

这是因为，如果两个传感器均位于与π型结构下部两个支脚底部相对的箱体顶部(图中虚线位置)，则有可能发生误判。例如，如果所述π型结构箱体上部主体结构已经完全缺油，而π型结构下部两个支脚内部仍然有油时，位于与π型结构下部两个支脚底部相对的箱体顶部的声波传感其检测的是π型结构下部两个支脚有油的状态，此时，可能得出油位正常的结果。然而，此时，所述π型结构箱体上部主体结构已经完全缺油，事实上已经处于低油位状态。因此，不能将两个传感器均设置在与π型结构下部两个支脚底部垂直相对的箱体顶部。

实际运行过程中，通过油位开关监测所述环形密封油箱的密封油油位；

如果监测到油位低于第一阈值，则发出低油位报警信号，启动所述联锁启动主机油泵，输送密封油至所述环形密封油箱；

此处的第一阈值，可以根据监测周期、监测时间段、发动机密封要求等进行设置；例如，可以设置第一阈值为π型结构箱体上部主体结构容量的20％-50％；

如果检测到油位高于第二阈值，则发出高油位报警信号，关闭所述联锁启动主机油泵，停止输送密封油至所述环形密封油箱；

同样的，此处的第二阈值根据监测周期、监测时间段、发动机密封要求等进行设置；例如，可以设置第二阈值为π型结构箱体上部主体结构容量的70％-90％；

由于所述环形密封油箱为π型结构，所述油位开关或者油位传感器检测到的液位可能是上部液位，也可能是下部支脚部分的液位，为避免结果误判，所述两个声波液位传感器中的至少一个不位于与π型结构下部两个支脚底部垂直相对的箱体顶部。

进一步的，所述方法还包括：

通过所述环形密封油箱顶部的油箱负压表，定时监测所述环形密封油箱内的压力，当所述压力大于第三阈值时，或者小于第四阈值时，调节所述排烟风机的出力。

这是因为，排烟风机抽油系统析出来的氢气等气体，会产生一个负压，这个负压不能太大也不能太小，也是维持密封油系统正常循环的必要条件。因此，如果负压过大或者过小，则需要调节排烟风机的出力，让它保持在正常范围。

此处的第三阈值根据所述箱体的容量以及前述第一阈值、第二阈值综合确定。

此外，还可以定时启闭所述π型结构下部两个支脚底部的放油门，排出底部沉积的杂质。

同时，为了防止油位开关故障或者发生误判，所述方法还包括：

如果在预定时间段内，既没有发出低油位报警信号，也没有发出高油位报警信号，则认为所述油位开关发生故障或者误判，此时，启动油位变送器，通过所述声波液位传感器检测油箱实时油位；并根据检测结果，打开或者关闭所述低油位自动启停油泵/联锁启动主机油泵。此处的预定时间段的设置，可以根据前述第一阈值、第二阈值的设置值结合输油速度、所述箱体的容量综合确定。例如，根据计算，依据当前输油速度，箱体油量达到70％不超过30分钟，则可以设置所述预定时间段为20-30分钟。

具体来说，采用本发明，可以达到如下改进效果：

1)油箱底部出油，且设置放油门，杂质部沉积，不易腐蚀。

2)油箱通过排烟风机与大气相通，及时将密封油中从发电机内泄漏的氢气以及空气排除。

3)设置油位变送器，可实现油位的实时监测；同时防止油位开关或者传感器误判。

4)设置高低油位开关，可实现油泵的自动启停，实现自动补油，确保油系统正常运行，确保氢气不泄漏。

5)环形密封油箱外形π型设计，可以实现扩容作用，方便将油中的溶解氢气析出，可防止在发电机密封油系统发生故障下，阻止氢气从发电机通过排油管进入大机油箱；也可在主机油系统故障情况下，将密封油系统隔离开来，确保密封油系统安全运行。

Claims (8)

1.一种密封油回收装置，包括环形密封油油箱(1)以及设置于所述环形密封油油箱(1)的排空气管(11)、排烟风机(12)、油箱负压表(13)、进油管(2)、出油管(3)、放油门(4)、油位变送器(5)、油位开关(6)与主机油系统联络管(7)，其特征在于：所述环形密封油油箱(1)还设置有低油位自动启停油泵(8)；所述环形密封油箱(1)外形为π型；所述环形密封油油箱(1)顶部设置声波液位传感器(14)，所述声波液位传感器(14)与所述油位变送器(5)数据连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述油位开关(6)为两个浮球式液位开关，该浮球式液位开关设置于所述环形密封油油箱(1)的π型结构的上半部分的底部和上部。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述排空气管(11)、排烟风机(12)以及油箱负压表(13)安装于所述环形密封油油箱(1)顶部。

4.如权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于：所述低油位自动启停油泵(8)通过主机油系统联络管(7)连接至主机油系统。

5.一种采用如权利要求1-6任一项所述的装置进行发动机密封油运行状态监测控制的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)发动机运行过程中，通过所述油位开关实时监测所述环形密封油箱的密封油油位；

(2)如果监测到油位低于第一阈值，则发出低油位报警信号，启动所述低油位自动启停油泵，通过主机油系统联络管输送密封油至所述环形密封油箱；

(3)如果检测到油位高于第二阈值，则发出高油位报警信号，关闭所述低油位自动启停油泵，停止输送密封油至所述环形密封油箱；其中，所述油位开关或者声波液位传感器至少为两个；

所述两个声波液位传感器中的至少一个不位于与π型结构下部两个支脚底部垂直对应的箱体顶部位置。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

通过所述环形密封油箱顶部的油箱负压表，定时监测所述环形密封油箱内的压力，当所述压力大于第三阈值时，或者小于第四阈值时，调节所述排烟风机的出力。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：在运行过程中，定时启闭所述π型结构下部两个支脚底部的放油门，排出底部沉积的杂质。

8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：如果在预定时间段内，既没有发出低油位报警信号，也没有发出高油位报警信号，则认为所述油位开关发生故障或者误判，此时，启动油位变送器，通过所述声波液位传感器检测油箱实时油位；并根据检测结果，打开或者关闭所述低油位自动启停油泵。