单流环密封油系统

单流环密封油系统

单流环密封油系统主要由下列部件构成：主密封油泵（两台互为备用），事故直流密封油泵，密封油真空泵，密封油再循环泵，密封油回油扩大槽及扩大槽液位控制开关，浮子油箱，密封油真空油箱，空气析出箱，差压阀，截止阀，浮球阀等。

1.真空油箱

正常工作情况下，轴承润滑油不断地补充到真空油箱中，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油得以进化，防止空气和水分对发电机内的氢气造成污染。真空油箱的油位由箱内装配的浮球阀进行自动控制，浮球阀的浮球随油位高低而升降，从而调节浮球阀的开度，这样使补油速度得到控制，真空油箱中的油位也随之得到控制。真空油箱的主要附件还有液位信号器，当油位高或低时,液位信号器将发出报警信号。

真空泵不间断地工作，保持真空油箱中的真空度。同时，将空气和水分抽出并排放掉。为了加速空气和水分从油中析出，真空油箱内部设置有多个喷头，补充油进入真空油箱通过补油管端的喷头，再循环油通过再循环管端的喷头而被扩散，加速气，水从油中分离。再循环泵工作，通过管路使真空油箱中的油形成一个循环回路，从而使油得到一个更好的净化。

2.浮子油箱

氢侧回油经密封油回油扩大槽后进入浮子油箱，该油箱的作用是使油中的氢气进一步分离。浮子油箱内部装有自动控制油位的浮球阀，以保证该油箱中的油位保持在一定的范围之内。浮子油箱外部装有手动旁路阀和液位视察窗，以使必要时人工操作控制油位。氢气经分离又回到扩大槽，油流入空气析出箱。由于浮子的控制作用，浮子油箱内始终维持一定的油位，从而避免氢气进入空气析出槽。

3.密封油回油扩大槽

密封油回油扩大槽布置在发电机底部稍下，主要用来储存氢气侧回油。发电机氢气侧（以密封瓦为界）汽端、励端各有一根排油管与扩大槽相连，来自密封环的排油在此槽内扩容，以使含有氢气的回油能将氢气分离出来。扩大槽里面有一个横向隔板，把油槽分成两个隔间，目的是防止因发电机两端之间的风机差压

而导致气体在密封油排油管中进行循环。扩大槽两间隔之间可通过外侧的U形管连接，回油向下进入浮子油箱，箱体上部各设一根排气管，用以排掉低纯度的氢气。密封油回油扩大槽内部有一管路和油水检测器连接，当扩大槽内油位升高超过预警值时发出报警信号。

4.空气析出箱

发电机密封油和两端盖轴承润滑油混合后排至空气析出箱，油中气体在此分离后经过管路排往厂外大气，润滑油经过汽轮机轴承回油套装母管流回汽机主油箱。空气析出箱安装位置低于密封油回油扩大槽以确保回油通畅。

单流环式密封瓦（如图8-9所示）的密封间隙在轴的外表面与密封环的内表面之间。运行时高于氢压的密封油从密封油室进入密封间隙，然后分成两股油流分别流向氢气侧和空气侧。氢气侧回油一般进入专门的密封油净化装置，使油中含有的氢气和其它气体与油分离。空气侧回油与支持瓦回油混合在一起流回汽轮机主油箱。运行中密封瓦可随轴中心的移动在油膜中作径向浮动。这种结构的密封间隙大，耗油量也较大，有相当多密封油进入氢气侧，因此容易在氢气侧放出较多的烟气和吸收较多的氢气，使氢气消耗量大、纯度下降快，因而需要使用较复杂的真空净油设备。

图8-9 单流环式轴密封结构示意图

单流环密封油工作原理为：

如图8-10所示，在正常运行方式下，汽轮机来的润滑油进入真空密封油箱，经主密封油泵升压后由差压调节阀调整至合适的压力，经滤网过滤后进入发电机的密封瓦，其中空气侧的回油进入空气抽出槽，氢气侧的回油进入密封油回油扩大槽后再向下流入浮子油箱，而后依靠差压进入空气抽出槽。由于采用汽轮机润滑油这一高压油源，空气抽出槽的油无法流入真空油箱，而只能流入汽轮机润滑油套装管路，回到主油箱，从而开始下一个循环。

系统还配备了一台再循环油泵，用于正常运行中对真空箱内的密封油打循环，经处于高度真空状态下的真空油箱顶部设置的喷头降压喷雾，从而析出油中的水分和气体，不断的排到主厂房外，起到了循环处理的作用，此泵同主密封油泵联启联停。

真空泵的作用在于形成真空箱内的高度真空，出口有一储水器，用于定期放水。滤网的作用在于过滤密封油中的油泥和其他杂质，应定期转动旋转手柄并定期排污。另外，在发电机各个部位接出油水在线检测装置，用于正常运行及气体置换时检查密封油进入发电机的程度。发现有油时应及时排放并查找原因予以消除。

单流环密封油系统有四种运行方式，能保证各种工况下对发电机内氢气的密封。

1.正常运行时，一台主密封油泵运行，油源来自主机润滑油。循环方式如下：

2.当主密封油泵均故障或交流电源失去时，运行方式如下：

3.当交直流密封油泵均故障时，应紧急停机并排氢到0.02MPa～0.05MPa，直至主机润滑油压能够对氢气进行密封。运行方式如下：

4.当主机润滑油系统停运时，密封油系统可独立循环运行，此时应注意保持密封油真空箱高度真空，以利于充分回油。运行方式如下：

图8-10 单流环式轴密封系统流程图

单流环密封油事故处理

1.真空油箱真空低：

原因：一，管路或阀门不严密，有漏空。二，真空泵抽气能力下降。前者需查找漏空点，后者需按真空泵说明书处理真空泵。

2.真空油箱油位高：

真空油箱中的浮球阀动作失灵所致，说明浮球阀需要检修，假使一时不能将真空油箱退出运行，则作为应急处理办法，可以将浮球阀进油管路的阀门开度关小，人为控制补油速度。

3.真空油箱油位低：

原因：一，浮球阀动作失灵。二，浮球阀出口端的喷嘴被赃物堵住。这两种情况必须将真空油箱退出运行，停运真空泵，再循环泵，主密封油泵，改为直流事故密封油泵供油，破坏真空后，排掉积油然后真空油箱人孔进入检修。

发电机进油因素分析

发电机进油的实质即是密封油进油量大于回油量，从而造成浮子油箱满油，进而回油扩大槽满油，当回油扩大槽满油后，油就进入发电机的底部。

1.发电机密封瓦

当发电机密封瓦的间隙变大时，会导致发电机密封瓦的进油量偏多，则密封瓦氢侧的回油量就偏多，从而造成进油的可能。密封瓦出现故障主要体现在密封瓦与轴颈的密封间隙出现不规则（如杂质磨损或装配不良等），使密封间隙变大。密封间隙的变大，在同样的油氢差压下，进入氢侧的油量也将增加。此时，若还是按照经验控制，就可能造成发电机进油。另外，当密封间隙变大，在同样的油氢差压下，不一定能封住机内气体，为了保证正常密封，势必提高油氢差压，这样将会进一步加大氢侧回油量，加大发电机进油可能性。

2.油氢差压阀

假如油氢差压阀工作不正常，当油氢差压值偏小时，油压密封不住氢压，导致发电机内气体泄漏；当油氢差压偏大，就会导致发电机的进油量偏大，从而造