CN211987221U - 一种进口带压式密封油真空脱气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种进口带压式密封油真空脱气净化装置，包括设置在氢侧密封油补油管道上正常工作时处于关闭状态的隔断阀，分别设置在隔断阀两端进油管路上的一次进油阀和出油管路上的二次出油阀，依次设置在一次进油阀出口处的二次进油阀、过滤器和真空脱气系统，位于真空脱气系统出口的排油泵，排油泵的出口连接流量匹配器入口，流量匹配器出口依次连接一次出油阀和二次出油阀，二次出油阀出口连接氢侧密封油箱入口，流量匹配器的一个端口连接至二次进油阀与过滤器之间的进油管路上；排油泵在设计与选型上使得排油泵出口处油流量大于氢侧密封油箱正常的补油量；可有效去除与发电机氢气接触的氢侧密封油中溶解的空气及油劣化分解的烃类气体。

Description

一种进口带压式密封油真空脱气净化装置

技术领域

本实用新型属于氢冷发电机密封油真空脱气、净化技术领域，具体涉及一种进口带压式密封油真空脱气净化装置。

背景技术

氢气作为理想的冷却介质，在大型汽轮发电机中被普遍应用。为使机组能够安全、可靠、经济运行，必须严格地保证发电机内氢气的纯度。DL/T 1164《汽轮发电机运行导则》要求控制发电机氢气纯度≥96％。如果氢气纯度太低，不但导致发电机内局部过热、影响发电机的绝缘强度，而且会降低发电机的效率。

影响发电机氢气纯度的因素诸多，例如密封油中含水量超标或偏高时，在回油腔室的局部区域，由于主轴高转速机械甩油作用和油温升高的热作用，使一部分油和溶解在油中的水雾化而形成油烟和蒸汽，进入发电机污染氢气；再如平衡阀工作失常导致空、氢侧油压不平衡，或氢侧油箱补排油浮球阀故障或定位不准等，会导致空侧密封油向氢侧窜油；或因密封瓦与轴间隙大、流经密封瓦的密封油流量也随之增大，致使在密封瓦处油中扩散至机内的有害气体增多，进而污染机内氢气，造成氢气纯度下降。为了提高氢气纯度，发电企业采取了多种措施来调整密封油系统的相关运行参数。在调节相关参数运行一段时间以后，仍旧频繁出现发电机内氢气纯度降低过快的问题，需要利用频繁排(补)氢的方法提高机内氢气纯度。而频繁排(补)氢使发电企业的氢站超负荷运转(或采购氢气量提高)，增加了生产的成本，同时还严重影响机组的安全运行。因此，有效解决氢冷发电机氢气纯度下降过快问题已成为各发电企业的当务之急。

现有技术简介

研究表明，发电机内氢气纯度下降的根本原因是密封油中含有的空气及油的分解气体在密封瓦处释放至发电机内，导致氢气受污染。密封油中的杂质气体主要是密封油中溶解的空气及油劣化分解的烃类气体等，这两类气体在密封油中的溶解度可达10％左右。当在密封瓦处密封油与氢气接触时，这些杂质气体必然会向氢气中扩散，使氢气纯度降低。因此，解决氢气纯度下降问题，关键在于去除这些杂质气体。

针对这一问题，现有技术一般会在机组密封油系统装设密封油真空脱气净化设备。然而，常见的油处理设备其流量均小于12m³/h，如果在空侧密封油进(补)管道进行脱气净化处理，其处理速度及能力无法与密封油系统油泵流量相匹配(密封油泵流量一般为16m³/h～40m³/h)。另外，为了在机组运转期间的任何运行工况下都必须保证密封油系统的正常运行，需要确保一路未经脱气的油直接进入密封油系统(即真空滤油机并联接入系统)，这就导致很多电厂接入真空滤油机后效果不甚理想，且这些真空滤油机在防跑油方面的技术仍然停留在电子接近式开关报警的技术层面，易发生液位控制失灵、油箱跑油的事故。

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进口带压式密封油真空脱气净化装置，防止发电机氢气纯度下降快的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种进口带压式密封油真空脱气净化装置，包括设置在氢侧密封油补油管道I上的正常工作时处于关闭状态的隔断阀C，分别设置在隔断阀C两端的进油管路上的一次进油阀A和出油管路上的二次出油阀B，依次设置在一次进油阀A出口处的二次进油阀1、过滤器2和真空脱气系统4，位于真空脱气系统4出口处的排油泵6，排油泵6的出口连接流量匹配器7入口，流量匹配器7出口依次连接一次出油阀8和二次出油阀B，二次出油阀B出口连接氢侧密封油箱II入口，流量匹配器7的一个端口连接至二次进油阀1与过滤器2之间的进油管路上；所述排油泵6在设计与选型上使得排油泵6出口处油流量大于氢侧密封油箱II正常的补油量。

所述真空脱气系统4包括真空脱气罐5，与真空脱气罐5连接的真空泵9，所述真空脱气罐5上设置有高液位遥控浮球阀3，内部装有增大油膜面积、增加脱气效果的填料，填料上方设有喷淋装置，真空脱气罐5外侧还设置有真空电磁阀10和油气分离器11。

本实用新型装置从氢侧密封油箱II的氢侧密封油补油管道I上接入，为确保该装置发挥良好的效果，须保证密封油系统的氢侧油压高于空侧油压，使密封油系统氢侧油箱处于常补状态。

本实用新型装置串联接入密封油系统，装置正常工作时，氢侧密封油补油管道I上的隔断阀C处于全部关闭状态，密封油经一次进油阀A和二次进油阀1进入过滤器2，然后经过真空脱气系统4脱气净化处理，由排油泵6抽吸进入流量匹配器7后，再经一次出油阀8和二次出油阀B回至氢侧补油管道I，最后进入氢侧密封油箱II，完成一次完整的脱气净化过程。

当该装置出现故障时，真空电磁阀10和高液位遥控浮球阀3同时关闭，此时真空脱气系统4彻底被旁路。由于氢侧密封油补油管道I上的隔断阀C处于全部关闭状态，所以从氢侧密封油补油管道I来的油流依次经过一次进油阀A、二次进油阀1、流量匹配器7、一次出油阀8以及二次出油阀B，最终进入氢侧密封油箱II，这样确保了氢侧密封油箱II的正常补油，液位不会因为装置投运的正常与否发生变化，真正做到了向氢侧密封油箱II百分百的安全补油。

和现有普通真空滤油技术及设备相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型一种进口带压式密封油真空脱气装置，本装置接入点并非设置在空侧密封油泵的入口处，而是串联在空侧密封油泵冷油器及滤网的出口后，即在氢侧密封油箱进(补)油管道上分别设置隔断阀及进出油管道(附带进出油阀门)，保证了对与发电机直接接触的氢侧密封油补油的彻底及有效处理。

2、该装置区别于接在常压油流管道的常规装置，其系统运行压力范围一般为0.2MPa～2.0MPa，系统内罐体(除真空脱气罐外)均具有相应的承压能力，这样确保了该净化装置在氢侧密封油压力油流下可安全运行，并可发挥良好的脱气净化效果。

3、区别于所有并联接入密封油系统的真空脱气净化装置，本装置串联连接。正常运行的情况下，氢侧进(补)油管上的隔断阀C完全关死，这样就使得进(补)油管道的所有密封油在进入氢侧密封油箱前能够得到全部脱气和净化，确保了对氢侧补油脱气的全部性及彻底性，避免了常规真空脱气净化装置并联接入氢侧密封油进(补)油管道后、存在部分未经处理的油流、造成脱气效果差、严重时影响设备运转的技术弊端。

4、为确保对所有氢侧密封油箱的补油进行脱气，本装置的排油泵6其流量在设计与选型上大于氢侧密封油箱II补油流量，即排油泵6出口处油流量大于正常的补油量。为使氢侧密封油箱补油量维持正常，故本实用新型在排油泵6后设置了流量匹配器7。装置正常运行时，与氢侧密封油箱正常补油量相同的密封油经流量匹配器7供至一次出油阀8及二次出油阀B，最终补至氢侧密封油箱，而排油泵6大于氢侧密封油箱正常补油量的那部分余量油流则通过流量匹配器7返回至过滤器2及真空脱气系统4，再次参与真空脱气处理。如此，确保了向氢侧密封油箱提供经过真空高效脱气处理的油源，并保证氢侧密封油箱在任何状态下液位不发生较大变化，补油量正常，防止当氢侧密封油箱液位下降过快时导致氢侧密封油断油的安全事故。更为关键的是，因本装置串联接入密封油系统氢侧密封油箱补油管道，当装置运行异常或断电导致停运时，该流量匹配器7可确保在任何运行工况下，及时、安全给氢侧密封油箱补油，永不断油，保障了密封油系统安全运行。

5、本装置的真空脱气系统4配备了高液位遥控浮球阀3，能够更为精准的控制真空脱气罐5的液位，确保了脱气的有效性及真空脱气系统的正常运行。

结合以上几点，本实用新型一种进口带压式密封油真空脱气净化装置串联接入密封油系统氢侧油箱补油管，可有效去除与发电机氢气接触的氢侧密封油中溶解的空气及油劣化分解的烃类气体，防止密封油中的杂质气体向发电机中扩散，污染发电机内氢气，使氢气纯度下降的问题从根本上、彻底得到解决。

附图说明

图1为一种进口带压式密封油真空脱气净化装置原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

以某发电企业三期工程安装两台60万千瓦发电机组、发电机密封油系统为双流环式为例。因发电机密封油系统出现氢气纯度下降快、置换补氢操作频繁的问题，使得企业负担加重，同时给机组的安全运行带来极大威胁。

该厂#6发电机密封油系统安装了本实用新型一种进口带压式密封油真空脱气净化装置，机组正常运行时，隔断阀C完全关闭，一次进油阀A、二次进油阀1、一次出油阀8以及二次出油阀B全部开启，拟补入氢侧密封油箱II的密封油经一次进油阀A、二次进油阀1进入过滤器2，之后进入真空脱气系统4进行脱气净化处理，脱气后的密封油再经过排油泵6流入流量匹配器7后，和氢侧密封油箱正常补油量相同的密封油被全流量地补入氢侧密封油箱II，排油泵6大于氢侧密封油补油管道I流量的那部分余量油流通过流量匹配器7返回至过滤器2及真空脱气系统4，再次参与真空脱气处理。供至氢侧密封油箱II的密封油经过双流环密封油系统的氢侧油泵、冷油器、过滤器分别供至汽轮机侧和励磁机侧的密封壳体，进行壳体内氢气的密封。机侧及磁侧密封壳体的氢侧密封油回油经消泡箱回至氢侧密封油箱，完成一次循环。

应用本实用新型装置后，该厂#6发电机氢气纯度由应用前的95.46％～96.51％提高至97％以上并稳定保持，发电机日均置换补氢量由应用前的27.3Nm³/d降低至应用后的6.1Nm³/d，氢侧密封油箱补油含气量由应用前的3.71％降低至0.89％。由以上效果可以看出，本实用新型一种进口带压式密封油真空脱气净化装置有效去除了补入氢侧密封油箱的密封油中杂质气体的含量，确保了与氢气接触的氢侧密封油极低的含气量，从而保证了发电机内氢气的纯度，并降低了置换补氢量，提高了发电机运行的安全性与经济性。

Claims (2)

1.一种进口带压式密封油真空脱气净化装置，其特征在于：包括设置在氢侧密封油补油管道(I)上的正常工作时处于关闭状态的隔断阀(C)，分别设置在隔断阀(C)两端的进油管路上的一次进油阀(A)和出油管路上的二次出油阀(B)，依次设置在一次进油阀(A)出口处的二次进油阀(1)、过滤器(2)和真空脱气系统(4)，位于真空脱气系统(4)出口处的排油泵(6)，排油泵(6)的出口连接流量匹配器(7)入口，流量匹配器(7)出口依次连接一次出油阀(8)和二次出油阀(B)，二次出油阀(B)出口连接氢侧密封油箱(II)入口，流量匹配器(7)的一个端口连接至二次进油阀(1)与过滤器(2)之间的进油管路上；所述排油泵(6)在设计与选型上使得排油泵(6)出口处油流量大于氢侧密封油箱(II)正常的补油量。

2.根据权利要求1所述的一种进口带压式密封油真空脱气净化装置，其特征在于：所述真空脱气系统(4)包括真空脱气罐(5)，与真空脱气罐(5)连接的真空泵(9)，所述真空脱气罐(5)上设置有高液位遥控浮球阀(3)，内部装有增大油膜面积、增加脱气效果的填料，填料上方设有喷淋装置，真空脱气罐(5)外侧还设置有真空电磁阀(10)和油气分离器(11)。

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