密封瓦技术讲课 梁社锋

密封瓦一、密封瓦结构简介本发电机采用西屋引进技术双环双流环式油密封系统的先进设计。

其作用是通过轴颈与环式密封瓦氢气侧与空气侧之间的油流阻止了氢气外逸。

双流即密封瓦的氢气侧与空气侧各有独立的油路。

当两路密封油经过密封支座上各自的油道、进入双流密封瓦中各自的油槽时，平衡阀控制着氢侧进油系统使氢侧油压与空侧油压维持均衡，于是两路密封油就互不相让；各自从轴颈表面分别流向氢侧与空侧，充分发挥了密封氢气的作用。

平衡阀的精密度严格控制了两路密封油的互相串流，从而大大减少了氢气的流失和空气对机内氢气的污染，使氢气的消耗量少于单流环式；又因省掉了真空泵系统，简化了维护工作。

环式密封瓦采用青铜合金瓦体以利于消除端部漏磁的影响。

双环是将密封瓦一分为二，每个瓦的厚度减少了很多，瓦环与轴颈径向间隙为0.20～0.25毫米。

在轴颈上可以更加随意浮动，从而减少了对轴径的扰动。

另一方面由于油压大于氢压，使氢侧的瓦环更贴近支座油槽的内壁，从而进一步减少氢侧的回油量，故可适当放大瓦在支座内的轴向间隙。

双环的正常轴向总间隙为0.45～0.77毫米，而单环只有0.19～0.23毫米，因此减少了碰磨轴颈的机会，有助于安全运行。

为了防止其随轴转动；在瓦的外径上装有止转方键，定位于密封支座内。

由于密封瓦的装配间隙很小，不能让它成为‘碰磨’源，引起振动的飘移.在密封瓦的空侧进油系统中差压阀跟踪机内氢压，从而控制着空侧油压，保证油压大于氢压，严格地维持着0.084兆帕的油氢压差。

如前所述，在氢侧进油系统中是由平衡阀跟踪空侧油压，控制着氢侧油压，使两者保持平衡。

从密封瓦流出的氢气侧回油汇集在密封支座下方，位于下半端盖外侧的消泡箱内。

流入消泡箱内的油中释放出来的氢气泡沫被隔离在箱内、而氢气则回到机内，氢侧油则流回密封油供油装置上的氢气侧回油箱，通过氢侧油泵及冷油器或加热器和过滤器再进入氢气侧油路中循环。

而从轴上流出的空气侧回油则流入轴承座与轴承回油一起流回主油箱、在途中先流经空气侧回油箱，油中带有的微量氢气在此被U 型油封管堵住，而被抽油烟风机排出回油箱，使回到主油箱的轴承油不含氢气，保证了主油箱的运行安全。

空侧油泵则将一部分回油从空侧回油箱抽出，通过冷油器或加热器及过滤器送回密封瓦。

密封油系统为空侧油泵设有三个备用油源，用来保证密封油的供应，确保运行安全。

密封瓦跨着轴颈，座落在密封支座的瓦槽中，而支座是安装在端盖上的，但与端盖既是绝缘的又是密封的；在励端密封支座与端盖之间加装了一个绝缘的中间环，使之成为双重绝缘，能在运行中连续监测它的对地绝缘电阻。

二、密封瓦原理本系统为集装式，与发电机的双流环式轴封装置相对应。

汽轮发电机双流环式轴封瓦内有两个环形油槽，供油槽内的油压始终高于发电机内的氢气压力，从而防止氢气从发电机内部漏出。

在密封瓦内的两个供密封用的油槽，形成了两道油流，这两道密封油流之间由独立的两套油源分别供给。

靠近电机内部氢气的油流，我们称之为氢侧密封油，简称氢侧油。

靠近大气和空气接触的油流，我们称之为空侧密封油，简称空侧密封油。

密封油除了供密封瓦起密封作用外，对密封瓦还可以起到润滑降温作用。

当这两股密封油的供油压力趋于平衡时，油流将不会在两个供油槽之间的空隙中串动。

密封油系统的氢侧供油将沿着轴朝发电机内侧流动，而密封油系统的空侧供油将沿着轴朝外部轴承一侧流动，而密封油系统之间油的压力理论上保持相等，油流在这两条供油槽之间的空间内部将保持相对平衡，不发生相互串油现象。

密封瓦供油槽之间的油压通过外部不间断的调节，保证其提供的油源之间相对平衡，且维持油压高于发电机内部氢气一个固定的压力值。

图示一密封瓦工作原理三、密封油系统的组成本密封油控制系统由下列部件构成：空侧交流泵、空侧直流泵、氢侧交流泵、氢侧直流泵、空侧过滤器、氢侧过滤器、密封油箱及油位信号器、油-水冷却器、压差阀、平衡阀、氢油分离箱、截止阀、逆止阀、蝶阀、压力表、变送器及联接管路等。

3.1油封箱油封箱是氢侧油路的回油装置。

油内设有补—排油浮球阀，它能根据油封箱油位的高低变化自动进行补—排油，维持油封箱内油位的相对稳定。

当发电机在高氢压下运行时，补油取自空侧密封油供油管路上的过滤器出口。

排油经油封箱内排油浮球阀排至空侧油泵来油总管。

在发电机未充氢或低氢压下运行密封油系统投入运行时，由于空侧来油取自发电机下部的氢油分离箱，而油封箱内的压力接近大气压力，所以当系统出现有位高时，排油浮球打开，但此时由于排油阀出口，受管路静压（12米）影响处于高油压状态，无法直接将油排至空侧泵入口油管。

为了解决此问题，在氢侧过过滤器出口与空侧泵入口油管之间设一根连通管，利用氢侧油泵升压将油排出。

解决低氢压下油封箱满油时，无法排油的问题。

3.2压差阀压差阀安装在空侧油泵的旁路位置上，他能通过电机氢压信号与自身出口油压信号相比调节阀芯开度大小，自动调整密瓦空侧进油的油压，保证油压高于机内氢压0.084MPa。

密封油系统中差压阀的工作原理？答：压差阀的活塞上面引入机内氢气压力（压力为p1），活塞下面引入被调节并输出的空侧密封油（压力为p），活塞自重及其配重片重量（或调节弹簧）之和为p2（可调节），则使p=p1+p2（上下力平衡）。

当机内氢气压力p1上升时，作用于活塞上面的总压力（p1+p2）增大，使活塞向下移动，加大三角形工作油孔的开度，使空侧油量增加，则进入空侧密封瓦的油压随之增加，直到达到新的平衡；当机内氢气压力p1下降时，作用于活塞上面的总压力（p1+p2）减少，使活塞上移，减少三角形油孔的开度，使空侧油量减少，压力p随之减少，直到达到新的平衡。

3.3平衡阀平衡阀安装在氢侧系统向发电机供油的主管路上（立式倒装），阀体内有一压缩弹簧，补偿阀芯重量。

通过调整平衡阀底部螺杆可以微调平衡阀内活塞位置，提高平衡阀的精度，调整精度只能保证在10~30mm水柱之间。

密封油系统中平衡阀的工作原理？答：平衡阀平衡活塞的上侧引入空侧密封油，下侧引入被调节并输出的氢侧密封油压。

此两种油压分别作用在平衡活塞的两面，当空侧油压高于氢侧油压时，平衡活塞带动阀芯向氢侧移动，加大阀门开度，使氢侧油两增加，，则进入密封瓦的氢侧油压随之增加，直至达到新的平衡；反之平衡活塞带动阀芯向空侧移动，减小阀门的开度，使氢侧油量减少，其压力也随之减少，直至达到新的平衡。

平衡阀倒装的目的：A、阀芯和平衡阀活塞的自重和弹簧弹力的方向相反，便于差压阀校正；B、当出现异常情况，比如弹簧卡涩、断裂，平衡阀会在自重作用下关小，流道变窄，进而减小了氢侧油压，减小进油可能性；（假如正向安装，自重是让氢侧阀门芯开大3.4氢油分离箱空侧回油管路上装有氢油分离箱，其上装有排烟机二台，一台备用，一台工作。

排烟机设有两级过滤器和一级离心分离器，烟雾经一、二级过滤器后再排至三级离心分离器，再次净化排出厂外，减少油雾对大气的污染。

排油烟系统中设有的排烟逆止阀，可防止油压倒灌。

3.5油过滤器空、氢侧分别装有刮板式自清洗油过滤器各两台。

该过滤器承受压力大、滤油精度高，运行全可靠。

当滤芯脏时，可以转动手轮，滤芯上的赃物即被挂掉，打开底部排污阀。

四、密封油系统设计参数及工作方式设计参数项目数值单位密封油压与氢压的额定压差0.084±0.01 MPa空侧密封瓦总油量220 L/min氢侧密封瓦总油量51 L/min密封油进油温度<52 ℃空侧密封油出油温度<56 ℃氢侧密封油出油温度<64 ℃工作氢压0.4 MPa二次冷却水进水温度≤38 ℃冷却水量120（空）/60（氢）T/h冷却水量0.15~0.3 MPa氢气纯度 98 %空侧油路主工作油源：空侧密封油正常工作油源由交流电动密封油泵提供。

密封油泵出口压力是在0.25~0.8MPa之间根据氢压高低自动调整。

空侧密封油压力的调节，采用空侧系统内设置在空侧密封油泵旁路位置上的主压差阀，调节密封瓦油压与发电机内部氢压的压力，保持一个近似的恒定压差，密封油压力高于氢气压力0.084MPa。

空侧油由密封油泵升压，经过主压差阀调节，通过一台管式冷却器降温，经自清洗刮板式过滤器过滤后，进入发电机两端的密封瓦空侧油槽，其回油沿着电机轴向电机外侧流动，与轴承润滑油在电机轴承回油腔内混合后，沿着轴承回油管回到氢油分离箱，再到油泵入口，形成空侧闭式循环油系统。

氢侧油路氢侧密封油正常工作油源有交流电动给油泵供给。

从交流油泵出来的压力油经管式冷却器、自清洗油过滤器后分成气端、励端两路，在各自经过一个平衡阀进入发电机气端和励端的密封瓦氢侧油槽。

该阀可通过跟踪空侧油压，自动调结氢侧油压，使其维持相对平衡，即密封瓦氢侧油槽和空侧油槽平衡。

氢侧密封槽回油经发电机轴进入消泡箱，然后沿管路回到油封箱，再回到氢侧油泵入口，形成闭式循环油路系统。

平衡阀用以保证氢、空侧油压相等，气压差不大于50mm水柱。

为确保氢侧油路提供连续不断的可靠工作油源，在氢侧设有备用直流油泵。

当交流油泵故障时，备用直流油泵自动投入。

氢侧密封油箱上部装有回氢管，该管与发电机消泡箱上部连通，当油箱内氢气压力高于发电机内氢压时，氢气可通过回氢管回到发电机内。

五、检修指导一、安全措施：1)工作票办理完成，确认机组盘车、各油泵已停止工作。

2)拆除化妆板及有关热工信号管、信号线、仪表、探头等，以不影响发电机端盖、轴承、密封瓦吊出及检修工作，做好标记并保护好孔洞、管口等3)已排氢并通过测氢检验，检修范围内空气中的氢气含量符合要求。

4)起吊所使用的导链要提前做好试验，使用吊车时，检查起重用具，专人指挥。

5)吊出轴承箱上盖时，首先互相协调好，避免挤伤手指。

及时清除作业周围的积油，避免人员滑倒。

6)保存好用过的破布，注意防止火灾。

7)工器具专人管理，并做好防坠落措施，每天清点工器具防止遗落发电机或油箱。

8)所有拆下的大型物件要摆放整齐、安全。

二：注意事项：1)工作人员要熟悉密封瓦、轴承的工作特性及结构特点，了解掌握密封瓦轴承检修技术措施，质量标准和安全措施。

2)所有零件必须作好记录，记好原始标记及相对位置和角度等，防止重新组装时弄错位置及角度。

3)零件拆卸后，要有专人保管、妥善存放，防止丢失或损坏。

4)轴承回油口加封加堵，轴承箱禁止落入异物。

组装完成后，工作负责人及时清理确保无杂物遗留。

5)汽、励两端部件不得混淆、互换6)在把合密封座与端盖垂直面螺栓的过程中，要不断拨动密封瓦以检查其随动情况。

保证在把紧所有螺栓之后，密封瓦在座内无卡涩现象。

7)在把紧密封座与端盖垂直面螺栓的过程中，应特别注意不要使绝缘套管的两端压在密封垫或螺栓垫圈上，以避免造成密封垫未被夹紧，但从扳手的力量上感觉已经把紧的“假象”发生。

8)各部件组合完毕后，各紧固螺栓应全部锁紧。