CN205445691U - 一种改进型氢冷汽轮发电机单流环式密封油系统 - Google Patents

Abstract

一种改进型氢冷汽轮发电机单流环式密封油系统，包括真空油箱，与真空油箱并联连接的三台油泵，三台油泵分别为两台主密封油泵和再循环泵，两台主密封油泵并联后依次连接差压调节阀和滤网，滤网与发电机的密封瓦连接，发电机的密封瓦出口分两路，一路连接空气析出箱，另一路连接密封油排泄扩大箱，密封油排泄扩大箱另一端连接浮子油箱，浮子油箱再与空气析出箱连接；空气析出箱通过一单向阀依次连接冷油器和真空油箱；主机润滑油系统通过一电动阀与真空油箱相连；真空油箱依次通过油气分离器和油气吸收器连接到汽机系统已有抽真空的凝汽器；本实用新型密封油系统降低了进入真空油箱的油中的含气量和水分，进一步减少油中溶解气体、水分进入发电机内的进入量，确保发电机内的氢气纯度保持不变。

Description

一种改进型氢冷汽轮发电机单流环式密封油系统

技术领域

本实用新型涉及一种氢冷汽轮发电机密封油系统，具体涉及一种改进型氢冷汽轮发电机单流环式密封油系统。

背景技术

标准状况下，氢气的密度仅为空气的1/14，其分子运动速度快，流动性比空气好，且热容量大，导热性比空气高6倍多，因此作为理想的冷却介质，在现代大型汽轮发电机组被普遍应用。为使机组能够安全、可靠、经济、稳定地运行，各个电厂对发电机内氢气纯度有着严格的要求。我国《汽轮发电机运行规程》规定：“一般要求发电机内氢气纯度保持在96％以上。”氢冷发电机内要求保持高纯度的氢气，其主要原因是提高发电机的效率。因为当氢气混入空气或纯度下降时，混合气体的密度随氢气纯度的下降而增大，使发电机的通风摩擦损耗也随着氢气纯度的下降而增大。根据美国G.E公司介绍，一台运行氢压为0.5MPa，容量为907MW的氢冷发电机，其氢气纯度从98％下降到95％时，摩擦和通风损耗大约增加32％，即相当于损失685kW。

为了防止氢冷发电机氢气向外泄露或漏入空气，发电机氢冷系统应保持密封，即氢冷发电机要求把氢气密封在发电机的机壳内，但发电机的大轴又要穿过机壳两端。大轴要转动，发电机的轴承部位是唯一未经过严格密封的地方，所以必须采用可靠的轴密封装置。目前，氢冷发电机多采用油密封装置，即密封瓦，瓦内通过一定压力的密封油对发电机内氢气起密封作用。国内外的研究表明：密封油中含气量高，含有的空气、水汽和油的各种分解气体释放到发电机内是导致发电机内氢气纯度下降的根本原因，所以解决氢气纯度下降的根本途径就是消除“污染源”，即将密封油中的气体彻底地去除。

单流环式密封油系统为一种常见的密封油系统，其原理如图1所示，正常工作情况下，主机润滑油不断补充到真空油箱中，润滑油中含有的空气和水分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密封油得以净化，防止空气和水分对发电机内的氢气造成污染。真空油箱设有再循环泵，再循环泵工作时，通过该泵使真空油箱中的密封油进行不断的自循环，从而使真空油箱的油得以高效的净化。

然而，现有的单流环式密封油系统设计存在以下几点不足之处：

(1)因该系统中密封油系统中的油全部由主机润滑油提供，所以密封油系统与主机润滑油系统完全相通，而主机润滑油由于直接接触外界环境，或参与润滑系统循环等因素造成其含气、含水量大，如果再进入真空油箱后脱气、脱水不彻底，将影响发电机内的氢气纯度和湿度。

(2)真空系统存在真空泵，脱气过程中水气会进入真空泵，导致真空泵真空度降低甚至是损坏故障，降低了密封油系统运行的可靠性。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种改进型氢冷汽轮发电机单流环式密封油系统，本实用新型提供的密封油系统可以降低进入真空油箱的油中的含气量，进一步减少油中溶解气体、水分进入发电机内的进入量，确保发电机内的氢气纯度保持不变。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种改进型氢冷汽轮发电机单流环式密封油系统，包括真空油箱01，与真空油箱01并联连接的三台油泵，分别是第一主密封油泵02、第二主密封油泵03和再循环泵04，两台主密封油泵并联后依次连接差压调节阀05和滤网06，滤网06与发电机的密封瓦07连接，发电机的密封瓦07的出口分两路，一路连接至空气析出箱08，另一路连接至密封油排泄扩大箱09，密封油排泄扩大箱09的另一端连接浮子油箱10，浮子油箱10再与空气析出箱08连接，与真空油箱01连接的还有直流油泵15，直流油泵15的另一端连接至差压调节阀05；其特征在于：所述空气析出箱08通过一单向阀11依次连接至冷油器12和真空油箱01；主机润滑油系统13通过一电动阀14与真空油箱01相连；真空油箱01依次通过油气分离器16和油气吸收器17连接至到汽机系统已有抽真空的凝汽器18。

和现有技术相比较，本实用新型具备如下优点：

1、由于空气析出箱08通过一单向阀11依次连接至冷油器12和真空油箱01，因此，本实用新型密封油系统为一相对独立的系统，可以确保密封油中本身的含水和含气量低，再经过真空油箱真空脱气后彻底除去油中的气体及水分，避免对发电机内氢气造成污染。密封油系统与主机润滑油系统相连，当密封油箱油位低时，主机润滑油可以补入真空油箱，增加密封油系统运行的可靠性。解决了现有密封油系统中的油全部由主机润滑油提供，所以密封油系统与主机润滑油系统完全相通，而主机润滑油由于直接接触外界环境，或参与润滑系统循环等因素造成其含气、含水量大，如果再进入真空油箱后脱气、脱水不彻底，将影响发电机内的氢气纯度和湿度的问题。

2、利用汽机系统已有抽真空的凝汽器代替了现有密封油系统中的真空泵，既简化了系统，又避免了脱气过程中水气会进入真空泵，导致真空泵真空度降低甚至是损坏故障，提高了密封油系统运行的可靠性。

附图说明

图1为现有技术密封油系统结构原理图。

图2为本实用新型密封油系统结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图2所示，本实用新型一种改进型氢冷汽轮发电机单流环式密封油系统，包括真空油箱01，与真空油箱01并联连接的三台油泵，分别是第一主密封油泵02、第二主密封油泵03和再循环泵04，两台主密封油泵并联后依次连接差压调节阀05和滤网06，滤网06与发电机的密封瓦07连接，发电机的密封瓦07的出口分两路，一路连接至空气析出箱08，另一路连接至密封油排泄扩大箱09，密封油排泄扩大箱09的另一端连接浮子油箱10，浮子油箱10再与空气析出箱08连接，与真空油箱01连接的还有直流油泵15，直流油泵15的另一端连接至差压调节阀05；其特征在于：所述空气析出箱08通过一单向阀11依次连接至冷油器12和真空油箱01；主机润滑油系统13通过一电动阀14与真空油箱01相连；真空油箱01依次通过油气分离器16和油气吸收器17连接至到汽机系统已有抽真空的凝汽器18。

如图2所示，本实用新型的工作原理为：正常运行时，真空油箱01的油利用凝汽器18的真空脱气处理后通过第一主密封油泵02或第二主密封油泵03(两台泵处于一个备用的状态)，差压调节阀05和滤网06进入发电机的密封瓦07，差压调节阀05调整的压力高于发电机内氢气的压力，密封油进入发电机的密封瓦07后分为两路，靠近氢侧的为氢侧密封油，靠近空侧的为空侧密封油，空侧密封油回油至空气析出箱08，再进入真空油箱01，氢侧回油回至密封油排泄扩大箱09，排掉溶解在油中的氢气后再回到浮子油箱10后进入空气析出箱08，空气析出箱08中的油通过单向阀11进入冷油器12冷却后回到真空油箱01完成一次循环。

当主密封油泵02或03故障时，直流油泵15工作，真空油箱01中的油通过直流油泵15进入差压调节阀05进行后续循环。

当真空油箱油位低时，电动阀14打开，主机润滑油系统中的油补入真空油箱。

当真空油箱油位控制故障时跑油时，真空油箱01中的泡沫油进入油气分离器16冷却后，泡沫消除、分离出来的油自动回到真空油箱01中，避免发生跑油问题。

通过油气吸收塔对分离出来的气体进一步吸收，避免其对凝汽器中水汽品质造成影响。

Claims (1)

1.一种改进型氢冷汽轮发电机单流环式密封油系统，包括真空油箱(01)，与真空油箱(01)并联连接的三台油泵，分别是第一主密封油泵(02)、第二主密封油泵(03)和再循环泵(04)，两台主密封油泵并联后依次连接差压调节阀(05)和滤网(06)，滤网(06)与发电机的密封瓦(07)连接，发电机的密封瓦(07)的出口分两路，一路连接至空气析出箱(08)，另一路连接至密封油排泄扩大箱(09)，密封油排泄扩大箱(09)的另一端连接浮子油箱(10)，浮子油箱(10)再与空气析出箱(08)连接，与真空油箱(01)连接的还有直流油泵(15)，直流油泵(15)的另一端连接至差压调节阀(05)；其特征在于：所述空气析出箱(08)通过一单向阀(11)依次连接至冷油器(12)和真空油箱(01)；主机润滑油系统(13)通过一电动阀(14)与真空油箱(01)相连；真空油箱(01)依次通过油气分离器(16)和油气吸收器(17)连接至到汽机系统已有抽真空的凝汽器(18)。