氢气密封油系统主要设备及常见故障分析

氢气密封系统主要设备及常见故障分析
【摘要】发电机组的整体运行状况与密封油系统的稳定性存在着直接的关联性,因此,保障氢气密封油系统的安全稳定运行非常的重要。氢气密封油系统在发电机组中的主要作用是,通过向发电机密封瓦提供密封油,以此来有效的预防发电机内氢气通过轴端向外逸出以及外界空气和水汽进入发电机中,进而确保电机内氢气的纯度和压力始终保持在标准范围内,为发电机组的正常运作提供保障基础。基于此,本文对氢气密封油系统的主要设备进行了简要的论述,并对氢气密封油系统运行中常见故障及处理措施进行分析探讨。
【关键词】密封油系统;设备;故障分析
由于其结构的差异性,将发电机密封环供油系统划分为3中类型,即:单流、双流、三流3种环式。其中,单流环式为1组设备;双流环式分为空侧和氢侧两组设备;三流环式有机结合了单、双流环式的各自优势,有效防止了氢侧和空侧密封油之间的窜流的同时,还能够很好的处理好中间密封油的真空脱气,以实现密封和脱气双重效果。但是,不管是哪一类型的密封环供油系统,其主要应用目的就是,持续保障空侧、氢侧密封油压的均衡性,有效预防发电机内氢气的溢出的同时,还要防止发电机内外界介质进入发电机内,对发电机内部造成破
坏。
1、氢气密封油系统主要设备分析
密封油系统主要构成设备为:供油泵、应急密封油泵、真空处理单元、氢侧密封油泵、空侧密封油泵、压差调节阀、排烟风机、压力平衡阀、过滤器、氢侧回油箱、冷却器、浮动油泵、空侧油箱、阀门等设备共同组成,现对几个主要设备展开简要分析。
1.1供油泵
该设备在密封油系统的运行中主要运行任务是,将油从真空箱中吸出,然后向氢侧回油调节箱进行供油,该操作主要是通过氢侧回油调节箱上的浮子控制阀(补油阀)完成供油运作,对于油的需求量,供油泵远大于氢侧回油箱,因此,通过喷嘴回流的方式,将供油泵出口的发部分有再流至真空箱内,进而更好的实现真空处理效果。
1.2 密封油泵
在空侧环路密封油箱中,空侧密封油泵将油吸出后,经过冷却器,将加压压密封油供给给
空侧的发电机轴封密封瓦外槽。在氢侧回油调节箱中,氢侧密封油泵将油吸出后,经过冷却器,将加压压密封油供给给氢侧的发电机轴封密封瓦内槽。若空侧和氢侧密封油压差出现明显下降,并降低到保护值范围以下,亦或者交流密封油泵发生故障性问题时,发电机空侧密封油的供给由直流油泵负责,以实现对密封油压与发电机氢压持续维持在设定值范围内。
1.3真空处理单元
真空箱内负压的有效维持,主要是由真空泵负责的,以此实现油与空气的有效分离,并在泵出口设置了油雾分离器。发电机组正常运行中,排烟风机不断的为空侧环路密封油箱上游发电机回油系统提供负压,进而保障了空侧环路密封油箱上游的发电机轴承回油系统的良好通风,由此避免空侧环路密封油箱对轴承回油系统长时间流油而造成的阻塞问题。
1.4压差调节阀、备用调节阀
压差调节阀与密封油泵并列运行,将多余的油返回送至泵入口,使空侧密封油压力高于氢气压,并通过调节,维持压差在恒定值。备用调节阀与汽轮机高压油系统相连,作为密封
油系统的备用。备用调节阀能维持密封油压力高于氢气压力,如果密封油与氢气的压差低于设定值,备用压差调节阀自动开启并维持空侧密封油压力高于氢气压力。
 1.5 压力平衡阀
压力平衡阀调整氢侧密封油压力,使氢侧密封油压略高于空侧密封油压。空侧密封油仅流向空侧(朝外),氢侧密封油仅流向氢侧(朝内),实现轴封处的氢侧密封油和空侧密封油的互换量最小,当空侧密封油压力发生变化时,可维持空侧与氢侧密封油压差为设定值。密封油
2、氢气密封油系统常见故障及处理措施
2.1  转动设备故障分析及处理措施
转动设备主要包括油泵、排烟风机等,这类设备发生故障通常会引起设备本体振动大、轴承温度偏高、噪声异常、电流增大,进一步会引发设备发生故障,影响系统、机组的稳定运行。
泵和风机振动故障主要原因有设计缺陷、地脚松动、虚脚、基础刚性差、紧固件松动、对中不良、转子弯曲、动静不平衡、各部件损坏或配合间隙超标、轴承损伤、润滑不良等。
泵类设备发生故障时,密封油油压力过高,带入发电机内部的空气和水分增多,吸走的氢气也多,使氢气纯度下降,补氢量增加。相反,如果密封油压力降低,油流断续,容易造成氢气泄漏,或者发电机密封瓦内无法建立正常的油膜,发生磨损现象,使密封瓦温度升高,这时润滑油备用油源通过备用压差调节阀进入密封油系统,若压力进一步下降,应急密封油泵将投入运行,维持系统所需的油压。
 2.2真空处理单元故障
排烟风机发生故障或出力不足,影响脱气、除水效果,不能及时抽走轴承座和回油箱内的油气,使回油密封箱内的负压降低,导致回油不畅,引起发电机两端轴封渗油,回油密封箱和消泡箱内的夹带的氢气、空气和油气大量聚集,增加了氢气泄漏到大气中的隐患。如果真空泵出现故障,不能维持真空箱内负压,去除真空箱内油中夹带的空气和氢气,使含有气体和水分的密封油进入空侧油箱,导致发电机氢气纯度下降。当氢气纯度明显下降时,每 8 h 应操作消泡室上部的排气阀进行排污,让高纯度氢气通过氢气母管补进发电机
内。
真空箱内设有浮球阀,液位的高低调节浮球阀的开度,控制进入真空箱的密封油。浮球阀通常在小范围内波动,长时间运行会造成阀芯和调节机构磨损,故障主要为阀杆卡涩、磨损,一般情况下,在不打开真空箱的情况下,可用橡皮锤连续敲击振打进行处理,使阀门归位。浮球阀另外一种常见故障是阀球破损,造成密封油进入球体内部,在浮球上下运动时不能真实反应真空箱内密封油液位的变化。需要解体阀门时,真空箱退出运行,释放压力后,排空油箱存油。密封油系统停止运行时,须将真空油箱的进口隔离阀门关闭,防止浮球阀长时间渗油引起油箱油位过高。
3、结论
综上所述,密封油系统的稳定运行直接影响到了发电机组的整体运行状况,这就需要设备管理人员注重对密封油系统的日常运行状况密切监控,熟悉掌握密封油系统的主要组成构建,并对给个设备展开密切检测。密封油系统设备发生故障时,应尽快查明原因,及时进行处理、消除缺陷,保障统正常运行,确保确保发电机组安全运行。
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