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

双流环密封油发电机进油原因分析及处理【摘要】双流环密封油发电机常见的故障主要是由发电机进油引起的，这主要是因为有的双流环密封油发电机结构设计出现了问题，设计不够科学，缺乏实用性。

本文通过对这种类型的发电机进油原因的分析，介绍了几种防止发电机进油的措施，希望可以有效的解决这类问题，优化双流环密封油系统的结构设计，保证发电机的正常使用。

【关键词】双流环；密封油；发电机；原因；措施双流环密封油系统多用于大型火力发电机组，其密封油系统的设计主要是了保证发电机内的氢气不发生泄露，而且对密封性有很高的要求。

所以相关的设计人员需要保证这类发电机系统的设计的合理性与有效性，但是我国的这类发电机由于引用时间不长，设计人员在设计双流环密封油系统时缺乏创新性，使得发电机进油的问题比较普遍，降低了发电机的使用年限，而且由于我国相关的技术人员技能水平不高，在处理这类问题上效率不高，还需要在实践中不断的摸索与改进。

1.发电机密封油系统简介为了更好的介绍这类系统，笔者主要针对同期生产的两台600MW的发电机组进行论述，以期可以分析出其系统设计容易出现漏洞的原因。

本文介绍的这两台发电机为QFSN-600-2型水氢交流同步发电机，定子绕组为氢气冷却，并且采用双流环密封油结构。

密封油系统由空侧和氢侧2个各自独立又互有联系的油路组成，分别将油供给轴密封瓦上的2个环状配油槽，沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。

空侧密封油压力的控制依靠压差阀的泄油来控制，当发电机内氢气压力变化或空侧密封油压力波动时，压差阀将调整空侧密封油泄油量，以维持空侧密封油压力大于发电机内氢气压力0.084MPa，空侧油路供给的油将沿轴和密封瓦之间的间隙流往轴承侧，并同轴承回油一起进入空侧密封油箱。

氢侧密封油分两路分别通过发电机汽、励端平衡阀到发电机汽、励密封瓦的氢侧油环中，汽、励平衡阀则跟踪汽、励端密封瓦内空侧油环内压力，调整汽、励密封瓦内氢侧油环内压力与空侧油环压力差在-490～+490Pa区间。

600WM机组双流环密封油系统运行分析与氢油压波动措施作者：文学来刘春娟来源：《数字化用户》2013年第23期【摘要】双流环密封油系统是600 MW火电发电机组非常重要辅机系统，该系统的稳定可靠运行是整台机组安全运行的重要保障。

本文首先对潮州电厂#1、#2机组中双流环密封油系统运行方式和油位控制进行介绍，然后对运行中出现氢油压波动进行了原因分析，最后提出了一些处理措施。

【关键词】600WM机组双流环密封油系统运行分析氢油压波动大措施本文以潮州电厂为例介绍双流环式密封油系统在各工况下运行方式和油位控制情况，还主要针对潮州电厂出现密封油系统氢油压波动故障进行归纳分析，并提出预防和改进措施。

潮州电#1、#2机组采用哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、反动凝汽式600WM汽轮机[1]。

发电机为哈尔滨电机有限公司制造的QFSN-600-2YHG同步交流发电机，冷却方式为水氢氢，即定子绕组水内冷，定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却，转子绕组气隙取气氢内冷冷却方式。

为了避免氢气纯度下降导致发电机效率降低以及局部氢爆的发生，潮州电厂采用双流环式密封瓦结构，氢气密封效果好，调节范围宽，是非常成熟安全的产品。

一、密封油系统概述为了防止发电机内的氢气从发电机两侧的端部漏出，在氢冷发电机转轴与端盖的交接处用比氢压高的压力油进行密封，有油泵、油箱、管道和密封瓦组成的系统即为密封油系统。

潮州电厂密封油系统采用的密封瓦为双流环式密封瓦，运转时，在转轴与密封瓦之间形成一层圆筒形油膜，氢气侧和空气侧各有一股油流入氢气侧油室和空气油室。

其进油方向如图1，绿色线标为空侧油路走向，红色线标为氢起侧油路走向。

由于氢气侧和空气侧密封油压差很小，是这两股油的串动甚微，从而避免了油吸附造成氢气泄流和纯度降低，而且其中一股油中断时，另一股油可维持向密封瓦供油，提高运行可靠性。

图1-1空侧氢侧密封油相对位置图二、潮州电厂双流环密封油系统运行分析图2潮州电厂密封油系统图（一）系统简介图2为潮州电厂密封油系统图，它由两个相对独立的空气和氢气侧油循环构成。

试论汽轮机密封油系统油氢压差摆动的原因及处理摘要：本文分析了密封油系统油氢差压摆动的原因，并对两台机组密封油系统油氢压差摆动进行了分析和总结，希望对存在同样问题的密封油系统调整上有一定的借鉴意义。

关键词：汽轮机；密封油系统；油氢压差摆动问题；处理前言本厂发电机均为哈尔滨电机厂生产的QFSN—660—2型三相同步发电机。

发电机密封油系统为双环流密封油系统密封油对汽轮机的密封作用是至关重要的。

投产以来两台发电机密封油系统均出现过油氢差压摆动现象。

1发电机密封油系统油氢差压摆动1.1油氢差压摆动将会带来以下危害：汽轮发电机油氢差压过大可能会导致密封油进入发电机，侵蚀电机的绝缘，加快绝缘老化；使发电机内氢气纯度降低，增大排污补氢量；如果油中含水量大，将使发电机内部氢气湿度增大，使绝缘受潮，降低气体电击穿强度，严重时可能造成发电机内部相间短路。

汽轮发电机油氢差压过小可能会导致发电机氢气泄露，对机组安全运行造成隐患。

1.2油氢差压自动调节的原理：差压阀的执行机构实际上是一个内置式波纹筒，波纹筒上部接有发电机内氢气压力信号，波纹筒内部接有空侧密封油泵出口压力油信号，氢气压力和油压差值的变化造成波纹筒的上下移动，从而带动下部阀门的移动，氢气压力变化时，密封油也相应变化，始终保持油压大于机内氢压0.084Mpa。

主差压阀接于空侧密封油泵的进出油口，起旁路调压作用。

该阀门可自动调节旁路的流量大小；备用差压阀串接于空侧高压和低压备用油路之中，其信号同样取自发电机内风压和空侧密封油压，该阀门通过直接调节备用主油路的流量，来保证备用密封油油压始终高于机内气压压力0.056Mpa。

1.3油氢压差可能的原因：在实际过程中经常发现油氢差压发生变化，尤其在低氢压时变化更大，其原因大致有以下几点：（1）由于产品本身质量所造成的。

运行差压阀在额定氢压时调节性能较好，而在偏离额定工况时调节性能就不是太好，这说明调节弹簧的线性不理想。

（2）波纹筒破裂。

发电机氢气及密封油存在问题分析及解决方案国电濮阳热电有限公司王理【摘要】本文针对国电濮阳热电有限公司两台ＱＦＳＮ－２１０型氢冷发电机氢系统氢气湿度及纯度偏大现象造成的原因进行了分析，并对采取的运行调整、设备改造提出了切实可行的解决方案。

【关键词】发电机氢气纯度湿度原因分析措施0前言国电濮阳热电有限公司两台汽轮发电机为ＱＦＳＮ－２１０型，其冷却方式为水－氢－氢（即定子线圈水内冷，转子绕组定子铁芯及构件表面氢冷却）。

发电机内腔充压0．3 MPa，充氢容积８３Ｍ３。

氢气与大气之间采用密封油系统隔绝，采用双环流密封瓦结构形式。

由于运行维护和控制不当以及设备存在的安全隐患，造成发电机氢气纯度、湿度不合格，给发电机的安全稳定可靠运行带来一定的危害。

1 氢气纯度、湿度不合格以及机内进油的危害氢气纯度不合格，将导致冷却效率降低，造成机内构件局部过热，同时有害气体的存在还会造成绝缘老化、铁芯及其金属部件腐蚀。

氢气湿度过大，对发电机定子绝缘的影响更大，一是水分在运行中蒸发为水蒸汽，使微细击穿点之间氢气介质导电率升高。

二是水汽吸附在绝缘层上，侵入绝缘内部的水将造成内部导体与外部绝缘表面电位相等，成为等电位体，威胁发电机定子绝缘，诱发发电机绝缘事故。

油进入发电机内，将直接导致发电机绝缘腐蚀、老化，若油中含水量超标，油中水分蒸发，则导致与氢气湿度过大的同样后果。

此外，油进入发电机，如果未及时排出，油在机内蒸发产生油烟蒸汽，造成的安全隐患也是非常严重的。

2 导致发电机氢气纯度、湿度不合格和机内进油的原因分析2．1监督管理上的忽视是造成大型发电机氢气纯度和湿度不合格的原因之一。

目前，对发电机运行中氢气纯度和湿度虽然有跟班取样分析制度，但还没有建立监督考核机制，致使管理滞后，跟踪不到位，对设备安全运行造成一定的威胁。

2．2氢气干燥装置运行方式不合理。

发电机由转子两端的风扇随转子旋转产生风压差，在机内形成氢气封闭循环流动，当发电机在停运备用状态下，机内氢气差压消失，依靠压差进气的氢气干燥器氢气无法流动，干燥器不能对氢气进行干燥。

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。

密封油系统油氢压差波动事件分析及处理简单介绍QFQS-300-2型汽轮机发电机组密封油系统工作原理。

对密封油系统油氢差压波动原因进行分析并处理，消除差压波动现象。

标签：密封油系统原理油氢差压波动分析、处理一、我厂密封油系统介绍3、4号机组为哈尔滨电机厂制造的QFQS-300-2型发电机组，冷却方式为水氢氢冷却：定子绕组用水冷却，转子绕组用氢气冷却，定子铁芯用氢气冷却。

发电机密封瓦结构为双流环式结构。

密封油系统由氢侧油路和空侧油路组成，两油路间独立而又相互关联。

密封瓦内部结构为两个供油槽，氢侧油路和空侧油路同时向双流环式密封瓦提供油源。

空、氢侧的供油压力平衡时，密封油就不会在两个供油槽之间窜动，油流在这两条供油槽间保持相对的静止。

空侧交、直流密封油泵向空侧密封油路供给稳定油压，经空侧密封油泵升压后，通过列管式冷油器降温、油过滤器过滤，然后进入发电机两端密封瓦空侧油环，回油与轴承润滑油汇合至油氢分离箱，回到空侧密封油泵入口，完成空侧密封油路循环。

空侧密封油路通过差压阀来调节再循环流量大小，从而实现对油氢差压进行自动调整，保证油氢差压保持在0.085MPa。

以确保密封油压始终大于发电机内的氢气压力，阻止发电机内的氢气泄漏。

氢侧密封油路由氢侧交、直流密封油泵提供油源，自油泵升压后，通过列管式冷却器冷却、油过滤装置过滤后，分成汽端、励端两路，通过两侧平衡阀后进入密封瓦。

回油经发电机消泡箱后进入氢侧油箱，流至氢侧密封油泵入口完成氢侧油路循环。

平衡阀保证空、氢侧油压接近相等，使空、氢侧的供油压力保持平衡，防止密封油在两个供油槽之间窜动。

二、密封油系统主要设备结构原理1.主差压阀密封油系统的油氢差压主要由差压阀来调整，主要部件为一个可压缩式的波形筒，波形筒外部信号来自发电机内氢气压力，波形筒内部信号来自空侧密封油泵出口压力。

当发电机内氢气压力上升时，作用于波形筒上面的压力增大，使波形筒带动阀杆向下移动，阀门开度变小，空侧密封油再循环量变小，进入空侧密封瓦的油压增加，直到达到新的平衡；当发电机内氢气压力下降时，作用于波形筒上面的压力减少，阀门开度变大，空侧密封油再循环量变大，进入空侧密封瓦的油压减小，直到达到新的平衡。

油氢差压波动1 氢冷发电机密封瓦原理我厂氢冷发电机通过密封油系统进行密封,采用双流双环式密封瓦,密封油分空侧和氢侧2个油路将油供应给轴密封瓦上的2个环状配油槽,油沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。

如果这2个油路中的供油油压在密封瓦处恰好相等,油就不会在2条配油槽之间的间隙中窜流,通常只要密封油压始终保持高于机内氢气压力,便可防止氢气从发电机内逸出。

氢侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙,流向氢侧并流入消泡箱。

而空侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙流往轴承侧,然后回到空侧回油密封箱(即隔氢装置),从而防止了空气与潮气侵入发电机内部。

正常运行时,空侧密封油通过主差压阀跟踪氢压调节使其始终大于氢压在一定范围内,氢侧密封油通过平衡阀跟踪空侧密封油压调节使空氢侧油压差在一定范围内,所以油氢差压是密封油系统一个非常重要的监视参数。

2、抽氢差压波动产生的危害：汽轮发电机油氢差压过大可能会导致密封油进入发电机，发电机进油的危害：(1)侵蚀电机的绝缘，加快绝缘老化；(2)使发电机内氢气纯度降低，增大排污补氢量；(3)如果油中含水量大，将使发电机内部氢气湿度增大，使绝缘受潮，降低气体电击穿强度，严重时可能造成发电机内部相间短路。

汽轮发电机油氢差压过小可能会导致发电机氢气泄露，对机组安全运行造成隐患。

3、油氢差压超过规定范围且波动大的原理：运行差压阀的执行机构实际上是一个内置式波纹筒，波纹筒上部接有发电机内氢气压力信号，波纹筒内部接有空侧密封油泵出口压力油信号，氢气压力和油压差值的变化造成波纹筒的上下移动，从而带动下部阀门的移动，氢气压力变化时，密封油也相应变化，始终保持油压大于机内氢压0.085Mpa。

但在实际过程中经常发现油氢差压发生变化，尤其在低氢压时变化更大，其原因大致有以下几点：(1)由于产品本身质量所造成的。

运行差压阀在额定氢压时调节性能较好，而在偏离额定工况时调节性能就不是太好，这说明调节弹簧的线性不理想。

发电机密封油系统的原理及异常处理350MW级的火力发电机组的发电机大都采用水-氢-氢的冷却方式，即发电机定子绕组为水冷，发电机转子绕组为氢气内冷，铁芯为氢气外部冷却，氢气冷却效果好，同时氢气又是易燃易爆气体，为保证氢气使用安全需要将氢气密封在发电机内，发电机密封油系统的作用就是将发电机内的氢气与外界隔绝，既不让氢气逸出，保证安全，也不让空气进入发电机内，保证氢气纯度。

密封油系统是在循环运行，动态调整，因此密封油系统的好处在于能保证密封油充满发电机两端的密封间隙，密封效果良好，但是在运行中密封油压力调整不当或密封油中断，则会使发电机内的氢气迅速喷出，造成事故，极有可能导致停机，甚至着火等，不仅造成了经济损失也有可能危及到人身和设备的安全，因此密封油系统的稳定性非常重要。

标签：双流环式密封瓦；差压阀；平衡阀；自动调整1 密封油系统自动调整的原理1.1 发电机密封油系统流程本系统为集装式，分为空侧密封油系统和氢侧密封油系统，与发电机的双流环式轴封（密封瓦）装置相对应。

汽轮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，其油压高于发电机内的氢气压力，从而防止氢气从发电机漏出。

在密封瓦内设有两个供油槽，形成独立的氢侧和空侧的密封油系统。

当这两个系统的供油压力平衡时，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。

密封油压通过自动调整来保持稳定，空侧密封油的流量及油箱油位由润滑油系统来保证，氢侧密封油的流量及油箱油位通过空侧密封油系统进行调整。

1.2 发电机密封油系统调节原理发电机空侧密封油的压力由空侧密封油泵提供，空侧密封油泵分为直流油泵和交流油泵，油泵出口压力约为0.8-1.0Mpa左右，空侧密封瓦供油采用旁路差压阀调节氢油压差，压差调节按机内氢气压力自动调节，保证密封瓦的正常工作油压，氢油压差为0.085Mpa，油泵出口压力随机内氢压升高，压力范围为0.25-0.6Mpa。