電機密封油系統的作用
- 密封發電機內部氫氣，氫冷發電機的冷卻需要維持額定的氫氣壓力和氫氣純度，這就需要密封油系統來密封氫氣，減少氫氣洩漏，減小外界空氣的串入。
- 對密封環和密封瓦進行潤滑和冷卻，為了達到氫氣密封效果，密封環和密封瓦之間間隙較小，需要靠密封油潤滑和冷卻。
單流環與雙流環
- 單流環是指發電機兩端的密封環只設置一個，密封環內部是氫氣，外部是大氣，對應的密封油系統，只設置了一路密封油。
- 雙流環密封油系統則設置了兩個密封環，對應的設置兩路密封油，空側密封油跟用於隔離大氣，氫側密封油用於密封氫氣，氫側密封油通過平衡閥調整壓力，使兩路密封油壓力相當。
單流環密封油設備組成
- 密封油泵，設置2臺交流密封油泵和1臺事故直流油泵。交流油泵一用一備，事故油泵作為交流油泵停運後的備用泵。
- 差壓閥，差壓閥根據調整好的油氫差壓來調節密封油的壓力，使油氫差壓維持穩定。差壓閥設置旁路門，當設備故障時，可以通過旁路手調差壓。
- 過濾器，系統設置兩個過濾器，一用一備，對密封油進行過濾，改善油質。
- 密封環和密封瓦，這是密封油系統用於密封氫氣的部件，密封油注入密封環和密封瓦之間的通道從而起到密封的作用。
- 回油擴大槽：
- 氫側回油彙集到回油擴大槽，氫氣在此靜置擴容析出，回到發電機。
- 回油擴大槽分成汽端和勵端，兩短用隔板隔離，通過U形油封相通，防止在兩端風壓差作用下形成氫氣旁路，不利於氫氣冷卻。
- 從回油擴大槽引出氣體排汙管道S-79，在CO2置換氫氣時，用於排出窩在回油擴大槽中的氫氣。
- 另有氣側細管跟浮子油箱氣側相連S-72，作為浮子油箱析出氣體迴流的通道。
- 浮子油箱：
- 連接回油擴大槽和空氣抽出槽，氫氣在此再次擴容析出，通過浮子來控制恆定的油位。
- 油麵的氣體是和發電機相通的氫氣，密封油在氫壓的作用下壓到空氣抽出槽。
- 浮子油箱的浮子可以維持油箱穩定的界面，跟蹤氫側回油量的變化。
- 穩定的油位起到密封氫氣，防止跑氫和防止回油擴大槽滿油導致發電機進油的作用。
- 浮子卡澀是單流環密封油系統的常見問題，為防止浮子卡澀，建議增加浮子油箱浮子定期活動試驗。
- 浮子油箱設有旁路，在氣體置換階段，氣體壓力很低時，由於空氣抽出槽位置比浮子油箱高，這時密封油迴流動力不足，通過旁路控制來增加回流油量，避免氣體壓力低時，密封油回油不暢，導致發電機進油。
- 但是，正常運行中，當浮子油箱浮子故障時，通過浮子油箱旁路調整比較困難，因為這時候氫壓較高，旁路管徑較粗，調整精度不高，旁路開度過小時，浮子油箱油位升高，發電機容易進油；旁路開度過大則浮子油箱油位不能維持，發電機氫氣和大氣相通，導致跑氫。
- 空氣抽出槽：
- 在發電機氫壓作用下，浮子油箱中的油壓至空氣抽出槽。
- 發電機密封瓦的空側回油、發電機軸承潤滑油回油也彙集到空氣抽出槽。
- 空氣抽出槽空側廢水由排煙風機排至大氣。
- 空氣抽出槽裡的油通過U形油封自流至主機油箱，防止攜帶少量氫氣的廢氣也吸入主機油箱。
- 真空淨化裝置:
- 單流環密封油系統，只設置了一路密封油系統，系統沒有設置獨立的冷卻裝置，回油需要回到主機油箱，通過主機冷卻器來冷卻，為防止密封不足氫氣受到空氣汙染，和減少主機補油攜帶的雜質，設置了獨立的真空淨化裝置。
- 真空淨化裝置設備包括：真空油箱、再循環泵、真空泵。
- 真空油箱是密封油真空淨化的場所，也是密封油泵的入口油箱。
- 進入真空油箱的有主機油箱來的軸承油，作為密封油系統的油源，通過浮球閥控制補油量，維持真空油箱油位的穩定。
- 再循環泵的作用是增加油循環，增加真空淨化的能力。
- 真空泵用於給真空油箱抽真空，維持油箱一定的真空度。
- 進入真空油箱的油都經過噴嘴霧化，增加比表面積，有利於真空淨化。
- 真空淨化經常出現的問題是真空油箱浮球閥卡澀，這時油箱油位只能利用旁路調整。真空油箱油位高，會使真空泵過負荷跳閘，造成跑油；油位低，補不進油，則威脅密封油泵的安全運行。
- 長期運行，噴嘴堵塞影響真空淨化效果。
- 真空泵包括：冷卻水、油封系統、分離器、真空破壞閥、觀察窗等。
- 油封系統通過電磁閥跟分離器相連，分離器需要注油，維持一定的油位，真空泵啟動後，電磁閥打開，分離器中的油流至真空泵，起到密封作用。
- 真空泵抽出的水汽經過冷卻後，在分離器累積，由於水的密度比油高，長期運行以後，分離器底部積累很多水，油浮水面，由於氣體攜帶，頂部油層逐漸減少，由分離器注入密封系統的油變成水，不能起密封作用會漏真空，因此需要定期將分離器排水注油。
雙流環密封油系統設備組成
- 密封環和密封瓦，氫側和空側密封環，雙重密封，密封效果更好。
- 氫油分離箱：
- 空側密封油回油和發電機軸承潤滑油回油彙集到氫油分離箱，
- 油箱底部連接空側密封油泵，多餘的油通過U形油封回到主機油箱，廢氣由排煙風機抽走。
- 主機潤滑油投運以後，發電機軸承潤滑油彙集到氫油分離箱，為系統投運，提供油源。
- 正常運行時，氫油分離箱運行穩定可靠，多餘的油可以自流至主機油箱。
- 空側密封油泵，包括一臺交流油泵和一臺直流油泵，直流油泵作為備用。由於交流油泵只配置一臺，直流系統電源容量配置，需要考慮交流油泵故障處理的需要。密封油泵出口設有再循環迴路，安全閥和工作差壓閥。
- 工作差壓閥，工作差壓閥設置在空側密封油泵迴流管中，通過感應油氫差壓，控制密封油再循環流量，調整空側密封油壓力，使油氫差壓穩定。系統不設置旁路，但差壓閥可以就地手調。
- 空側密封油冷卻器 ，雙流環密封油系統有獨立的冷卻器，系統獨立性更好，跟主機油的交換量較少。
- 空側密封油過濾器，對空側密封油進行過濾。
- 消泡箱，類似於單流環密封油系統的回油擴大槽，氫側回油攜帶的氫氣在消泡箱中靜置分離返回發電機。發電機兩端的消泡箱通過U形管形成油封，防止兩端氫氣短路，使經過氫冷器的流量減少，不利於氫氣冷卻。
- 氫側密封油箱：
- 上部連接消泡箱，下部連接氫側密封油泵。
- 當油箱油位低時，通過空側密封油泵出口，由補油浮球閥自動補充。
- 當油箱油位高時，通過排油浮球閥，將多餘的油排至空側密封油泵入口。
- 氫油分離箱位置比氫側密封油箱高，但氫側密封油箱在氫壓作用下，能將多餘的油，通過排油管路壓至空側密封油泵入口。
- 在氣體置換階段，由於氣體壓力很低，需要通過氫側密封油泵出口將多餘的油壓至空側密封油箱入口。
- 氫側密封油泵，配置跟空側密封油泵一致。密封油泵出口設有再循環迴路和安全閥。
- 氫側密封油冷卻器和過濾器，對氫側密封油進行冷卻和過濾。
- 平衡閥：
- 通過平衡閥來調節氫側密封油壓，使兩側密封油壓相當，這樣可以減少兩側密封油在密封環中交換，以減少對氫氣的汙染。
- 發電機汽端和勵端分別設置了平衡閥。
- 平衡閥調整效果不好，則兩側密封油交換量較大，會引起氫氣純度下降，使氫側密封油箱油位，當氫側密封油箱補排油浮球閥故障，時，需要經常手動補排油。
- 備用差壓閥：
- 備用差壓閥的油源取自：主油泵來高壓油（需要經過減壓閥減壓）、氫密封油泵油泵、主機交流潤滑油泵。
- 當油氫差壓低於56KPa時，由主機主油泵經減壓後，通過備用差壓閥提供密封油；當汽機跳閘，或者轉速低於2900r/min時，由氫密封油備用泵，通過備用差壓閥提供密封油。
- 當油氫差壓低於35KPa時，空側直流油泵啟動。
- 主機交流油泵通過備用差壓閥提供密封油時，油壓較低，發電機要緊急排氫，壓力降至14KPa。
兩種密封油系統的比較
- 雙流環密封油系統密封效果更好，氫氣純度更高，但系統更復雜，造價更高。
- 單流環密封油系統比較簡單，為克服單流環密封的不足，配置了真空淨化裝置。
- 雙流環密封油系統配置獨立的冷卻系統，獨立性更高，單流環密封油系統需要主機冷卻器冷卻，對主機依賴性更高。
- 雙流環密封油系統，當氫側迴路故障停運時，還能維持系統運行。
- 單流環密封油系統需要主機冷卻器的冷卻，跟主機關係更密切。
- 雙流環密封油系統的氫油分離箱比單流環密封油的真空油箱浮球閥運行更可靠。
- 雙流環密封油系統的氫側密封油箱跟單流環的浮子油箱比較類似，但氫側密封油箱有遠傳的油位開關，當浮球閥故障時，手動補排油都比較安全，而單流環系統的浮子油箱，當浮子故障時，存在發電機進油和跑氫的風險。
- 單流環密封油系統，雖然簡單，但需要保證浮子油箱，真空油箱浮球閥和真空淨化裝置的可靠運行。
- 雙流環密封油系統的的良好的密封性，需要保證平衡閥的正常工作。
- 雙流環密封油系統的交流油泵只設置了一臺，當交流油泵存在問題時，需要通過備用差壓閥，由主油泵或者氫密封油備用泵提供密封油，而備用差壓閥由於長期不用，難以保證其運行的可靠性。
- 雙流環密封油系統在氣體置換過程，也要密切監視氫側密封油箱的油位，防止發電機進油。
- 兩種密封油系統的穩定運行，都離不開密封油泵差壓閥和密封環的可靠工作。
- 單流環密封油系統系統簡單，但獨立性可靠性不如雙流環密封油系統，當浮子油箱浮子卡澀時危險性比較大，當真空油箱浮球閥卡澀時，則需要就地及時手動調整旁路，防止真空油箱油位太高跑油，或者油位太低，影響密封油泵的安全運行。
- 雙流環密封油系統系統相對複雜，但系統比較獨立，安全可靠性更高，系統穩定運行的關鍵在於密封油泵、差壓閥、平衡閥、密封環的可靠性，並注意氣體置換階段對氫側密封油箱油位的監視，及時補排油，防止發電機進油。
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