双流环密封油系统及原理(内附照片)

双流环密封油系统及原理（内附照⽚）⼀、密封油流程空侧来油：⼀路是主油箱，⼀路是润滑油，经空侧密封油泵升压通过滤⽹、压差阀进⼊空侧密封⽡。

其中油泵出⼝引出⼀路向密封油箱补油⽤。

压差阀取样：氢侧取⾃氢压，油侧取⾃空侧密封⽡⼊⼝处油管。

空侧密封⽡回油经氢油分离器回⾄主油箱，在氢油分离器内析出的氢⽓及油烟排⾄机房顶部。

氢侧来油：密封油箱引出后经氢侧密封油泵升压后通冷油器、过滤⽹、平衡阀进⼊氢侧密封⽡。

平衡阀取样：⼀路取⾃空侧密封⽡⼊处⼝油管，⼀路取⾃氢侧密封⽡⼊⼝处油管。

氢侧密封⽡回油回⾄密封油箱。

发电机内氢⽓与密封油箱内氢⽓有连通管相连。

发电机密封油系统的作⽤是防⽌外界⽓体进⼊发电机内部及阻⽌氢⽓从机内漏出，以保证电机内部⽓体的纯度和压⼒不变。

我⼚发电机采⽤双流环式密封。

双流环式密封采⽤双流环式密封⽡，它有两套独⽴的循环供油系统，⼀为空侧油系统，另⼀为氢侧油系统。

其主要特点有：1）氢侧与空侧各有⼀股油注⼊密封⽡，氢侧油⾃成⼀个闭式循环系统，⼀⽅⾯避免了溶有空⽓的空侧油流⼊氢侧，影响机内的氢⽓纯度；另⼀⽅⾯氢侧回油中的氢⽓在任何时候也不排向⼤⽓，都将回到机壳内。

氢侧油流中溶有的氢⽓如达到饱和后就不再继续溶⼊，氢⽓也就不致被油⽆**地带⾛。

因此即使在⾼氢压下，也不会出现耗氢过多的问题；2）在氢侧进油管上加装油压⾃动平衡阀,调节氢侧和空侧之间的油压，使之保持恒定和压差在规定范围之内（氢侧与空侧密封油差压≤±1.5KPa），从⽽使两个回路之间的油量交换达到最⼩，⼤⼤减少空⽓对氢⽓的污染及降低耗氢量；3）双流环式密封⽡中任⼀股油因故暂时断油时，另⼀股油仍可维持向密封⽡供油，从⽽提⾼了运⾏的可靠性。

主要部件的作⽤及动作原理：1、氢侧密封油箱的作⽤：（1）封住氢⽓，使氢系统与油系统隔离。

这样既可以防⽌氢⽓跑⼊油系统，保证机内氢⽓压⼒⼜可以避免氢⽓与空⽓混合，带来爆炸危险；（2）对密封⽡的氢侧回油起到沉淀和分离作⽤。

发电机密封油系统为防止发电机内氢气外漏，发电机设置了双流环式密封瓦，实现转轴与端盖之间的密封。

本系统为集装式，与发电机的双流环式密封装置相对应。

从图中我们不难看出，1、3是由浮子控制的自动排油阀、补油阀；2、4是强制开启自动排油阀、补油阀的顶针，它们是在自动排油阀、补油阀失去控制，需强制开启自动排油阀、补油阀对密封油箱进行强制的排油、补油时，旋转手轮将自动排油阀、补油阀顶起，在正常运行中2、4这两个手轮应是在旋出退出位置；5、6手轮控制的螺杆是用来在自动补油阀、排油阀故障时，强制关闭自动补油阀、排油阀的，在正常运行中5、6手轮也是在退出位置。

２、差压阀主差压阀安装于空侧主回路的旁路上，其作用是保证空侧油压与机内氢压的差值在允许范围内，能自动调整油氢压差为0.085Mpa，当压差小时可以调整弹簧压紧，增加压差。

当差压大时，反向调整。

备用差压阀保证油氢压差0.056Mpa时可靠运行，调整方法同上。

主差压阀结构示意图备差结构示意图3、压力平衡阀压力平衡阀安装在氢侧系统主管路上，其作用是保证空氢侧油压在允许范围内，能自动调整空氢侧油差压小于490Pa。

阀体内有一压缩弹簧，补偿阀芯压力平衡，通过调整弹簧可以调整压力平衡，调整精度可达50mm水柱。

4、空侧油箱该油箱具有氢分离作用，顶部装有排烟风机二台，可将空侧回油中的油烟和氢气排放至厂房外。

5、油过滤器空、氢侧油路分别装有刮板式自清洗过滤器各一台，该过滤器承受压力大，滤油精度高，运行安全可靠。

当滤芯脏时，可以转动手轮180℃，滤芯上的赃物即被刮掉，然后手动打开排污门将赃物排掉。

三、系统工作方式本密封油系统由氢侧和空侧两个各自独立又互相联系的油路组成，它们同时向双流环式密封瓦供油，以下分别叙述两个独立的油路系统。

１、空侧油系统空侧密封油正常工作油源由空侧交流油泵提供。

空侧交流油泵出口压力为0.2～0.5Mpa，空侧密封瓦供油采用主差压阀调节油氢压差。

差压阀根据机内氢气压力自动调节空侧密封油压，保证密封瓦的正常工作（油氢差压为0.085Mpa）。

第六章发电机密封及冷却系统第一节发电机密封油系统一、概述由于我们的发电机定子铁芯及其转子部分采用氢气冷却，为了防止运行中氢气沿转子轴向外漏，引起火灾或爆炸，因此在发电机的两个轴端分别配置了密封瓦（环），发电机密封瓦（环）所需用的油（对于我厂来讲其实就是汽轮机轴承润滑油），人们习惯上按其用途称之为发电机密封油，而整个维持发电机密封油正常供应的所有设备的组合体就称为发电机密封油系统。

密封油系统主要作用：1)防止氢气从发电机中漏出；2)向密封瓦提供润滑以防止密封瓦磨损；3)尽可能减少进入发电机的空气和水汽。

密封油系统工作原理:本发电机密封油系统采用双流环式轴封（密封瓦）装置。

其密封原理如图6-1。

汽轮发电机双流环式轴封瓦内有两个环形供油槽，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。

靠近电机内部氢气侧的油流，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，称之为空侧密封油，简称空侧油。

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。

由于这两个系统之间油的压力在理论上保持相等，油流在这两条供油槽之间的空间内将保持相对平衡，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6-1 密封油系统原理示意图二、轩岗轩岗一期2×660MW机组密封油系统1、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、温度计、变送器及联接管路等等。

双流环密封油发电机氢侧密封油箱油位波动原因分析及处理摘要：甘肃崇信发电有限责任公司一期2×660MW机组运行中，发电机氢侧密封油箱油位波动较大，机组启停机时，必须安排运行人员就地调节油位；机组正常运行期间，每6小时必须手动调整油位一次。

通过对存在的问题进行分析，确定为氢侧油箱浮球阀定位不合理，经过对阀门解体分析，并重新定位，并经试验浮球阀动作灵活，在机组启停及运行过程中浮球阀能够自动调整油箱油位，并能维持油位稳定。

关键词：密封油系统；油压；油位；浮球阀；分析引言甘肃崇信发电有限责任公司（以下简称崇信电厂）一期2×660MW机组采用哈尔滨电机厂生产的QFSN-660-2型三相交流隐极式同步汽轮发电机，发电机采用水氢氢冷却方式，即定子绕组为水内冷，定、转子铁芯及转子绕组为氢气冷却。

发电机配备了双流环式密封油系统。

1、双流环密封油系统介绍1.1双流环密封油系统工作原理双流环密封油系统为集装式，与发电机的双流环式轴封（密封瓦）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，形成了两道油流，这两道密封油油流分别由独立的两路油源供给，靠近发电机内部氢气侧的油流，称为氢侧密封油，简称氢侧油；靠近大气和空气接触的油流，称为空侧密封油，简称空测油。

密封油除了供密封瓦起密封作用外，对密封瓦还起到润滑降温作用，这两股密封油的供油压力趋于平衡时，油流就不会在两个供油槽之间的空隙中相互串动，密封油系统的氢侧供油将沿着大轴朝发电机内侧流动，而密封油系统的空侧供油将沿着大轴朝外部轴承一侧流动，由于这两个系统油的压力在理论上保持相等，油流在这两条供油槽之间的空间内将保持相对平衡，不发生相互串油现象，密封瓦供油槽之间的油压通过平衡阀根据发电机内部氢气压力的变化进行调节，保证两路油源之间相对平衡，且经过差压阀维持油压高于发电机内部氢气一个固定的压力值。

1.2双流环密封油系统的组成双流环密封油系统油以下部件组成：两台空侧交流油泵、一台空侧直流油泵、两台氢侧交流润滑油泵、一台氢侧直流油泵、两台空侧油冷油器、两台氢侧油冷油器、两台空侧油滤网、两台氢侧油滤网、一个主差压阀、一个备用差压阀、两个平衡阀、一个氢侧密封油箱及油位计、一个空侧回油箱、两台密封油排烟风机、以及相关热工仪表。

双流环密封油系统原理本系统为集装式，与发电机的双流环式轴封（密封瓦）装置相对应。

汽轮发电机双流环式轴封瓦内有两个环形供油槽，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。

氢侧回油空侧密封油进油氢气侧空气侧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。

靠近电机内部氢气侧的油流，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。

由于这两个系统之间油的压力在理论上保持相等，油流在这两条供油槽之间的空间内将保持相对平衡，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。

本密封油系统由氢侧和空侧两个各自独立又互有联系的油路组成。

它们同时向双流环式密封瓦供油。

1 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。

空侧密封瓦供油压力调节，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，调节密封瓦油压与电机内氢气压力，保持一个近似的恒定压差，密封油压高于氢气压力0.084Mpa 。

空侧油由密封油泵升压，经过主压差阀调节，通过一台管式冷却降温，经自清洗刮板式油过滤器过滤后，进入发电机两端密封瓦的空侧油槽，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。

备用油源：第一备用油源（即主要备用油源）是汽轮机汽机主轴油泵来的1.6～1.7Mpa 油源，该油通过密封油管路上的减压阀减压后经密封油备用压差阀调节后，通过管式冷却器降温，经过自清洗刮板式油过滤器过滤后，进入发电机两端密封瓦的空侧油槽。

发电机密封油系统第一节系统概述1.为了防止发电机运行中氢气外泄而引起燃烧爆炸，维持发电机内部氢气的纯度和压力不变，在发电机端（励磁端和汽机端）轴伸出处的静止和转动部分，各装有一套密封装置—密封瓦，其间供以压力高于氢压0.03～0.08Mpa的压力油，形成油环，以密封发电机内的氢气，使其不能向外泄漏。

同时也防止油压过高而导致发电机内大量进油。

2.在调试过程中常见的发电机密封油系统采用单流环密封、双流环密封和三流环密封。

（1）单流环密封油系统：密封油源来自汽轮发电机组润滑油系统。

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、氢气分离箱、空气析出箱、密封油真空油箱及油位信号器、差压阀、截止阀、逆止阀、浮球阀、节流孔板、压力表、温度计、滤网、油泵出口卸载阀(两台主密封油泵出口和事故直流密封油泵出口)、变送器及联接管路等。

（2）双流环密封油系统：密封油源来自汽轮发电机组润滑油系统。

密封油系统主要由下列部件构成：空侧交流密封油泵、空侧直流密封油泵、氢侧交流密封油泵、氢侧直流密封油泵、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、温度计、安全阀、差压变送器及联接管路等。

（3）三流环密封油系统：主要设备有：空侧密封油箱、空侧排烟风机、空侧密封油泵、双过滤器、空侧密封油冷却器、真空密封油箱、真空泵、密封油真空油泵、汽端H2密封油泵、励端H2密封油泵、空侧油-氢差压控制阀，仪表箱和就地仪表及联接管路阀门等。

密封油系统运行回路包括：空侧密封油运行回路、真空油运行回路、H2侧密封油回路。

正常运行时，由差压调节阀自动调整密封油进油压力，使该压力自动跟踪发电机内气体压力且使油-氢差压稳定在0.05～0.08MPa。

当密封油泵不能正常工作时，由事故油泵供给密封瓦所需的密封油。

第二节启动一、启动前准备（1）密封油泵的安装工作全部结束，管道系统支吊架经过调整，油管道冲洗干净。

1流程及运行方式本系统采用单流环式，密封油系统专用于向发电机密封瓦供油，且使油压高于发电机内氢压(气压)一定数量值。

以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦的间隙向外泄露，同时也防止油压过高而导致发电机内大量进油。

密封油系统中主要包括：正常运行回路、事故运行回路、紧急密封油回路（即第三密封油源）、真空装置、压力调节装置及开关表盘等。

这些回路和装置可以完成密封油系统的自动调节、信号输出和报警功能。

1.1正常运行回路：轴承润滑油管路→真空油箱→主密封油泵（或备用密封油泵）→压差阀→滤油器→发电机密封瓦→机内侧（以下称氢侧）→扩大槽→浮子油箱→→→→→→空侧排油（与发电机轴承润滑油排油混合，下同→→空气抽出槽→轴承润滑油排油→汽机主油箱1.2事故运行回路：轴承润滑油管路→事故密封油泵（直流泵）→压差阀→滤油器→发电机密封瓦→氢侧排油→扩大槽→浮子油箱→→→空气抽出槽→轴承润滑油排油→→空侧排油→汽机主油箱此运行方式下，由于密封油得不到净化处理，须对氢气纯度加强监视，定时排补氢，尽快回到正常方式。

1.3 轴承润滑油→压差阀→滤油器→发电机密封瓦→氢侧排油→扩大槽→浮→空侧排油→→子油箱→→→空气抽出槽→轴承润滑油排油→汽机主油箱此运行回路的作用是在主密封油泵和直流油泵都失去作用的情况下，轴承润滑油直接作为密封油源密封发电机内氢气。

此时发电机内的氢气压力必须降到0.05MPA～0.02MPA，机组负荷亦应相应下调。

此运行方式亦适用于机组油系统启动过程中充氢气前。

1.4补充运行方式真空油箱→主密封油泵（或备用密封油泵）→压差阀→滤油器→发电机密封瓦→氢侧排油→扩大槽→浮子油箱→→真空油箱→空侧排油机组启动准备阶段当发电机内充有氢气，而润滑油系统须应急停运时，可采用，但须保证密封油真空箱高真空，以利于循环畅通。

根据现有资料分析，应可使系统连续运行，同时须监视密封油真空油箱油位，若油位持续下降，仍排氢将密封油系统停运。

发电机双流环式密封油系统分析摘要介绍了我公司的300MW汽轮发电机双流环密封油系统的特点，分析了发电机在运行过程中可能会出现的一些问题，例如发电机进油、漏氢量增大、氢气纯度下降等，并对此类问题进行了相关分析并提出了具体的防范措施。

关键词发电机；双流环密封油；氢气；漏氢前言北京京桥热电有限责任公司汽轮发电机是上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-300-2型发电机，采用水氢冷却方式，即定子绕组为水冷却，转子绕组为氢气内部冷却，铁芯为氢气冷却，其氢气的密封采用双流环式氢油密封系统。

密封油系统是为了防止发电机内氢气漏出以及外界空气进入发电机，以保证发电机内不形成易爆的氢气、空气混合物，保障氢冷发电机的安全经济运行。

1 设备原理及作用我厂QFSN-300-2 型发电机密封油系统采用双流环式密封瓦结构，并采用集装式密封油系统与发电机的双流环式密封瓦装置相对应。

发电机密封瓦内有两个环形供油槽，从供油槽出来的油分成两路沿着轴向通过密封瓦内环和轴之间的径向间隙流出，运行中保证空侧密封油压始终高于机内气体压力84KPa左右，并确保密封环内氢侧与空侧的油压维持相等，其压差限定在±490Pa的范围之内。

密封瓦内的两个供油槽，形成独立的氢侧和空侧的密封油系统，防止发电机内压力气体沿转轴逸出。

密封油系统的氢侧供油将沿着轴朝发电机一侧流动，而密封油系统的空侧供油将沿着轴朝外轴承一侧流动。

由于这两个系统之间的压力平衡，油流在这两条供油槽之间的空间内将保持相对静止。

空侧和氢侧两路密封油分别循环通过发电机密封瓦的空、氢侧环形油室，形成对机内氢气的密封作用，而且密封油对于密封瓦还具有润滑作用和冷却作用。

密封油通过发电机消泡箱和氢侧回油控制箱释放掉溶于密封油中的饱和氢气，还能通过排油烟风机排除轴承润滑油和空侧密封油混合回油中可能存在的氢气[1]。

2 常见故障的分析和处理2.1 发电机进油发电机进油主要有两种情况。

第一种情况是少量密封油进入发电机，这种情况可能是由于密封瓦与支座在安装后就存在缺陷，目前从我厂汽机发电机运行情况来看，从氢气漏液检测仪处定期排污，并没有发现汽机发电机中存在少量积油的情况，从而未对设备的正常运行造成影响。

汽机技术密封油（双流环）系统工作原理图解密封油系统工作原理图解一、密封油系统的功能和特点1、向密封瓦提供二个独立循环的密封油源。

2、保证密封油压力高于发电机内气体压力某一个规定值，并确保密封瓦内氢侧与空侧油压相等，其压差限定在允许变动的范围之内。

3、通过热交换器冷却密封油，从而带走因密封瓦与轴之间的摩擦损耗而产生的热量，确保瓦温与油温控制在要求的范围之内。

4、通过滤油器，去除油中杂物，保证密封油的清洁度。

5、通过发电机消泡箱和氢侧回油控制箱，释放掉溶于密封油中的饱和氢气。

6、空侧油路备有多路备用油源，以确保发电机安全、连续运行。

7、利用压差开关、压力开关及压差变送器等，自动监测密封油系统的运行。

8、空、氢侧各装有一套加热器，以保证密封油的运行油温始终保持于所要求的范围之中。

9、密封油系统大部分部件集中安装于一块底板中，便于运行巡检和维修。

二、密封油系统工作原理图三、空侧密封油路由交流电动机驱动的空侧密封油泵，从空侧油箱取得油源，它把一部分油升压后经冷油器、滤油器注入密封瓦的空侧，另一部分油则经过压差阀流回到空侧油泵的入口。

通过压差调节阀的调节，使密封瓦处的空侧密封油压始终保持在高出发电机机内气体压力0.084MPa 的水平上。

空侧直流密封油泵使油以相同方式循环。

四、氢侧密封油油路氢侧密封油泵从氢侧回油控制箱取得油源。

它把一部分油升压后经冷油器、滤油器、平衡阀注入密封瓦的氢侧。

油泵装有旁路管道，通过节流阀对氢侧油压进行粗调。

氢侧油压则通过平衡阀进行细调，并使之自动跟踪空侧油压，以达到基本相同的水平。

氢侧直流密封油泵以相同的方式循环。

五、消泡箱简介从氢侧密封瓦出来的油先流入到消泡箱中，在那里气体得以从油中扩容逸出。

消泡箱装于发电机下半端盖中，通过直管溢流装置使箱中的油位不至于过高。

消泡箱汽励端各装有一个，在它们之间的连接管道上装有一U形管，以防止汽、励两端风扇压差不一致，使油烟在发电机内循环流动。

在消泡箱内侧各装有一个浮子式油位高报警开关，监视消泡箱油位，防止发电机进油。