第八章 發(fā)電機(jī)氫水油系統(tǒng)

1、第八章 發(fā)電機(jī)氫水油系統(tǒng)發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中的鐵芯和繞組都要發(fā)熱，所產(chǎn)生的熱量和發(fā)電機(jī)的輸出功率有著密切的關(guān)系，發(fā)電機(jī)的輸出功率越大，其發(fā)熱量也越大，這將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)溫度過高，影響其內(nèi)部的絕緣，如果這一部分熱量不能迅速排出，將造成發(fā)電機(jī)的絕緣材料超過最高溫度而老化和燒毀。這就要求必須采用合適的冷卻方式有效地帶走發(fā)電機(jī)內(nèi)部各項(xiàng)損耗所產(chǎn)生的熱能，將發(fā)電機(jī)各部分的溫升控制在允許范圍內(nèi)，保證發(fā)電機(jī)安全可靠地運(yùn)行。發(fā)電機(jī)通常采用的冷卻介質(zhì)有：空氣、水、氫氣等。空氣冷卻效率低、效果差和損耗大，通常用在小容量的發(fā)電機(jī)中；水冷卻效果較好，但對(duì)水質(zhì)要求高，水中不應(yīng)攜帶有機(jī)械雜質(zhì)，對(duì)導(dǎo)電度要求高，導(dǎo)電度過大增加了發(fā)電機(jī)的

2、泄露損失，而且有可能引發(fā)發(fā)電機(jī)接地事故的發(fā)生，并且水冷卻需要良好精密的機(jī)械密封裝置造價(jià)高、可靠性差；氫氣冷卻通風(fēng)損耗小、冷卻效果好，但是氫氣具有爆炸特性，一旦空氣混合后在一定比例內(nèi)（4%76%）具有強(qiáng)烈的爆炸特性。因此，工程實(shí)踐中廣泛采用的是氫氣與水組合冷卻方式，我公司機(jī)組采用水氫氫冷卻方式，即用水冷卻定子繞組，氫氣冷卻定子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組，因采用氫氣冷卻為防止漏氫，并且不使氫氣系統(tǒng)中漏入空氣，同時(shí)必須配備發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)。第一節(jié) 氫氣冷卻系統(tǒng)一、系統(tǒng)概述發(fā)電機(jī)氫冷系統(tǒng)是用于冷卻發(fā)電機(jī)的定子鐵芯和轉(zhuǎn)子，其中轉(zhuǎn)子繞組為氫氣內(nèi)冷，鐵芯為氫氣外部冷卻，氫冷系統(tǒng)采用閉式氫氣循環(huán)系統(tǒng)，熱氫通過發(fā)電機(jī)的氫氣

3、冷卻器由冷卻水冷卻，氫氣系統(tǒng)主要由氫站的高壓儲(chǔ)氫罐、備用氫瓶，置換用的CO2鋼瓶，氫氣干燥器，氫氣減壓器，氫氣過濾器，純度分析器，液體探測(cè)，氫氣露點(diǎn)儀等組成，向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組和定子鐵芯提供適當(dāng)壓力、高純度的冷卻用氫，同時(shí)還要完成對(duì)氫氣的冷卻、干燥及檢測(cè)。二、氫氣冷卻系統(tǒng)流程介紹氫站儲(chǔ)氫罐供氫管道氫壓調(diào)節(jié)器發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣冷卻器發(fā)電機(jī)內(nèi)部。由制氫站制備的純度、濕度合格的氫氣由儲(chǔ)氫罐通過管路輸送至主廠房，經(jīng)過氫氣減壓器由發(fā)電機(jī)頂部管路進(jìn)入發(fā)電機(jī)供冷卻使用；發(fā)電機(jī)底部布置排污口用于排出發(fā)電機(jī)內(nèi)不合格的氫氣及污染物。氫氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)依靠安裝在發(fā)電機(jī)大軸上的風(fēng)扇提供循環(huán)動(dòng)力構(gòu)成定子通風(fēng)冷卻循環(huán)及轉(zhuǎn)子通風(fēng)系統(tǒng)

4、，熱氫通過氫氣冷卻器進(jìn)行冷卻。氫氣系統(tǒng)同時(shí)設(shè)置氫氣干燥系統(tǒng)、純度分析裝置及濕度分析裝置用以保障氫氣品質(zhì)的合格。圖8-1氫氣冷卻系統(tǒng)圖三、氫冷系統(tǒng)的冷卻方式發(fā)電機(jī)以氫氣作為主要冷卻介質(zhì)，采用徑向多流式密閉循環(huán)通風(fēng)方式運(yùn)行，定子繞組采用單獨(dú)的水冷卻系統(tǒng)，而氫氣冷卻系統(tǒng)，包括風(fēng)扇、氫氣冷卻器部置于發(fā)電機(jī)內(nèi)部。發(fā)電機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng)包括定子通風(fēng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子通風(fēng)系統(tǒng)兩個(gè)組成部分。定子通風(fēng)系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)定子鐵芯沿軸向分為15個(gè)風(fēng)區(qū)，7個(gè)進(jìn)風(fēng)區(qū)和8個(gè)出風(fēng)區(qū)相間布置。裝在轉(zhuǎn)子上的兩個(gè)軸流風(fēng)扇（汽、勵(lì)側(cè)各一個(gè)）將冷卻后的氫氣分別鼓入氣隙和鐵芯背部，進(jìn)入背部的氣流沿鐵芯徑向風(fēng)道冷卻進(jìn)風(fēng)區(qū)鐵芯后進(jìn)入氣隙；少部分風(fēng)進(jìn)入轉(zhuǎn)子槽內(nèi)

5、風(fēng)道，冷卻轉(zhuǎn)子繞組；其它大部分再折回鐵芯，冷卻出風(fēng)區(qū)的鐵芯，最后從機(jī)座風(fēng)道進(jìn)入冷卻器；被冷卻器冷卻后的氫氣進(jìn)入風(fēng)扇前再循環(huán)。這種交替進(jìn)出的徑向多流通風(fēng)保證了發(fā)電機(jī)鐵芯和繞組的均勻冷卻，減少了結(jié)構(gòu)件熱應(yīng)力和局部過熱。為了防止風(fēng)路的短路，常在定轉(zhuǎn)子之間氣隙中冷熱風(fēng)區(qū)間的定子鐵芯上加裝氣隙隔環(huán)，以避免由轉(zhuǎn)子拋出的熱風(fēng)吸入轉(zhuǎn)子再循環(huán)。圖8-2發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子通風(fēng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子通風(fēng)系統(tǒng)，如圖8-2所示，轉(zhuǎn)子本體段的導(dǎo)體冷卻采用的氣隙取氣徑向斜流式通風(fēng)系統(tǒng)：在轉(zhuǎn)子線棒鑿了兩排不同方向的斜流孔至槽底，于是，沿轉(zhuǎn)子本體軸向就形成了若干個(gè)平行的斜流通道。通過這些通道，冷卻用氫氣交替的進(jìn)入和流出轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)斗，迫

6、使冷卻氫氣以與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相匹配的速度通過斜流通道到達(dá)導(dǎo)體槽的底部，然后拐向另一側(cè)同樣沿斜流通道流出導(dǎo)體。從每個(gè)進(jìn)風(fēng)口鼓進(jìn)的冷風(fēng)是分成兩條斜流通道向兩個(gè)方向流進(jìn)導(dǎo)體，同樣，有兩條出風(fēng)通道匯流在一起從出風(fēng)口流出進(jìn)入氣隙。因此，每個(gè)通道從平行線棒縱向切面看成“V”形，而垂直線棒橫斷面投視圖為“U”形。由于任何數(shù)量的斜流段都可以沿軸向排列，因而轉(zhuǎn)子繞組的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式與轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度無關(guān)，具有很方便的靈活性。如圖8-3所示，沿轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度方向，高溫出風(fēng)區(qū)和低溫進(jìn)風(fēng)區(qū)交替分布。同時(shí)定子的進(jìn)出風(fēng)區(qū)與轉(zhuǎn)子的進(jìn)風(fēng)區(qū)相匹配，并采用靜止擋風(fēng)板以限制熱風(fēng)在轉(zhuǎn)子中的再循環(huán)，另外，從定子流進(jìn)氣隙的氣流量比進(jìn)入轉(zhuǎn)子的氣流量大，進(jìn)一

7、步降低轉(zhuǎn)子熱氣量的再循環(huán)。因此轉(zhuǎn)子銅線溫度比較均勻。對(duì)于轉(zhuǎn)子兩端繞組，斜流氣隙取氣系統(tǒng)所冷卻不到的部分，冷卻氣體由風(fēng)扇壓迫進(jìn)入護(hù)環(huán)下的軸向風(fēng)道，然后從本體端部由徑向風(fēng)道進(jìn)入氣隙。圖8-3轉(zhuǎn)子通風(fēng)冷卻方式四、氫氣系統(tǒng)主要參數(shù)額定氫壓：0.3MPa（表壓） 允許最大氫壓：0.35MPa 氫氣純度：大于96%，（容積比） 氫氣密度：小于或者等于4g/m3 發(fā)電機(jī)及氫氣管路充氫容積：71m3 發(fā)電機(jī)及氫氣管路系統(tǒng)（不包括制氫站儲(chǔ)氫設(shè)備及氫母管）漏氫量：8m3/24h五、氫氣系統(tǒng)主要設(shè)備（一）供氣裝置氫氣供氣裝置提供必須的閥門、壓力表、調(diào)節(jié)器和其他設(shè)備將氫氣送進(jìn)發(fā)電機(jī)內(nèi)，還提供用來自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)內(nèi)氫氣壓力或

8、手動(dòng)閥門，或者是借助于壓力調(diào)節(jié)器手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)內(nèi)所需氫氣壓力值。在供氫管道中設(shè)置有兩套自動(dòng)補(bǔ)氫裝置：一是電磁閥，它和壓力控制器中的常開開關(guān)串聯(lián)在一個(gè)電器回路中，當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓降至低限時(shí)，壓力控制器中的開關(guān)閉合，電磁閥帶電開啟，氫氣通過電磁閥進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)，當(dāng)機(jī)內(nèi)氫氣壓力升至高限整定值，壓力控制器開關(guān)斷開，電磁閥斷電關(guān)閉，補(bǔ)氫停止。二是減壓器，它的輸出壓力值整定在發(fā)電機(jī)額定氫氣壓力值，只要機(jī)內(nèi)氫氣壓力降低，減壓器輸出端就會(huì)有氫氣輸出，直至機(jī)內(nèi)氫壓恢復(fù)到額定值為止。（二）氫氣干燥器氫氣干燥器大體可分為冷凝式和吸附式兩種。冷凝式氫氣干燥器利用制冷系統(tǒng)和換熱系統(tǒng)將流過氫氣干燥器的氫氣冷卻，使其溫度降到“露點(diǎn)

9、”以下，而其中的水蒸氣以結(jié)露或結(jié)霜的形式分離出來，再經(jīng)過加熱（熱沖霜）過程將霜化成水排出，從而達(dá)到降低氫氣濕度的目的。被冷卻的氫氣再經(jīng)換熱系統(tǒng)升溫后返回電機(jī)。在單一臺(tái)機(jī)器運(yùn)行工作過程中有一個(gè)化霜期，在化霜期內(nèi)無除濕效果，因此使除濕效率受到影響。為了提高除濕效率可以采取兩臺(tái)設(shè)備聯(lián)合運(yùn)行交替除濕，其中當(dāng)一臺(tái)設(shè)備制冷除濕，另一臺(tái)設(shè)備化霜，交替工作，不間斷除濕。這樣既提高了除濕效率，又增加了壓縮機(jī)休息時(shí)間。冷凝式氫氣干燥器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、但除濕效率較低，對(duì)壓縮機(jī)工作穩(wěn)定性依賴性大，另外制冷劑氟利昂對(duì)環(huán)境有一定影響，近年來新投產(chǎn)機(jī)組較少采用。吸附式氫氣干燥器對(duì)氫氣進(jìn)行干燥處理的原理是利用固態(tài)干燥劑活性鋁的吸濕

10、能力。將發(fā)電機(jī)中冷卻用氫氣通過填充滿高疏松活性氧化鋁的吸濕塔而實(shí)現(xiàn)的?；钚凿X的重要性是其具有的化學(xué)惰性，并且無毒，當(dāng)它吸收水分達(dá)到飽和后，可通過加熱來驅(qū)除水分，從而恢復(fù)吸濕性能?；钚凿X具有再生還原的性能，不受重復(fù)再生的影響。干燥器再生是由埋置在活性鋁中的電加熱裝置定時(shí)對(duì)干燥器加熱，使飽和的活性鋁中的水分汽化，同時(shí)讓附加封裝的氫氣流過吸濕層，從而帶走加熱釋放出來的水蒸汽，然后將氫氣冷卻，冷凝出的水分將通過分離器和疏水閥將水排出系統(tǒng)。考慮到氫氣中含有霧化油問題，氫氣在進(jìn)入吸濕塔時(shí)對(duì)活性鋁的吸濕性能有影響，該設(shè)備在氫氣中進(jìn)入吸濕塔前端附加有油氣分離和氣霧分離器兩個(gè)裝置，氫氣在經(jīng)過兩個(gè)罐體時(shí)，能夠?qū)?/p>

11、氣中的霧化油分離出來。當(dāng)油氣分離器中的液位達(dá)到浮子繼電器控制點(diǎn)時(shí)，設(shè)備將發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)防爆電磁閥，將氫氣進(jìn)口隔斷，而旁路電磁閥打開。這樣能夠有效地控制吸濕塔中進(jìn)油而造成活性鋁失效或加熱損壞。氣霧分離器中有過濾網(wǎng)和活性碳。可有效地減少氫氣中的霧化油進(jìn)入吸濕塔中而降低活性鋁的吸濕性能，大大提高了活性鋁和加熱器的使用壽命。減少了干燥器的污染。（三）油水檢測(cè)儀如果發(fā)電機(jī)內(nèi)部漏進(jìn)油或水，油水將流入報(bào)警器內(nèi)。報(bào)警器內(nèi)設(shè)置有一只浮子，浮子上端有永久磁鋼，報(bào)警器上部設(shè)有磁性開關(guān)。當(dāng)報(bào)警器內(nèi)油水積聚液位上升時(shí)，浮子隨之上升，永久磁鋼隨之吸合，磁性開關(guān)接通報(bào)警裝置，運(yùn)行人員接到報(bào)警信號(hào)后，即可手動(dòng)操作報(bào)警

12、器底部的排污閥進(jìn)行排污。一般在氫氣系統(tǒng)設(shè)置兩套油水檢測(cè)儀，密封油系統(tǒng)中設(shè)置一套，用于檢測(cè)密封油消泡箱內(nèi)油位是否超限。裝在發(fā)電機(jī)機(jī)殼和出線盒下面，有浮子控制開關(guān)，指示出發(fā)電機(jī)里可能存在的液體漏出，每一個(gè)探測(cè)器裝有一根回氣管通到機(jī)殼，還裝有放水閥能夠排出積聚的液體。（四）氫氣純度儀發(fā)電機(jī)的氫氣在轉(zhuǎn)軸風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)下，一小部分進(jìn)入氫氣純度分析儀，發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行中，機(jī)內(nèi)的氫氣就會(huì)被分析器連續(xù)不斷的進(jìn)行分析，超限時(shí)報(bào)警。氫氣純度儀可分析氫氣純度、二氧化碳純度，方便氫氣置換過程對(duì)氣體純度的監(jiān)視。圖8-4氫氣純度儀（五）安全閥氣體控制站上二氧化碳母管側(cè)管有一支安全閥，其作用是當(dāng)氫氣壓力過高時(shí)，釋放機(jī)內(nèi)壓力。他的

13、釋放壓力由彈簧調(diào)整，本系統(tǒng)中將安全閥的釋放壓力整定在0.35MPa，氣壓下降至0.32MPa時(shí)，安全閥關(guān)閉，當(dāng)氣壓為0.31MPa時(shí)，應(yīng)用肥皂泡檢漏，看安全閥是否漏氣。（六）氫氣壓力檢測(cè)及溫度報(bào)警設(shè)備氫氣壓力由變送器直接連接到發(fā)電機(jī)機(jī)殼，并變送出發(fā)電機(jī)里的壓力，氫氣壓力檢測(cè)系統(tǒng)不僅把經(jīng)變送器的壓力信號(hào)用作純度檢測(cè)中的密度補(bǔ)償，并且為發(fā)電機(jī)氫控柜內(nèi)氫氣壓力指示器2. 和氫控柜內(nèi)氫氣壓力指示器具有類似表盤的遠(yuǎn)程指示器3提供電信.發(fā)電機(jī)氫控柜里的氫氣壓力高和壓力低報(bào)警開關(guān)，當(dāng)機(jī)內(nèi)氫氣壓力超過或下降到規(guī)定極限時(shí)，高或低壓力報(bào)警開關(guān)給出顯示。發(fā)電機(jī)里設(shè)有氫氣溫度開關(guān)，用以保證發(fā)電機(jī)內(nèi)冷氫溫度變得過高時(shí)能

14、有一個(gè)報(bào)警源 （七）氫氣露點(diǎn)儀 露點(diǎn)就是氫氣處于飽和狀態(tài)下，當(dāng)氣溫下降，出現(xiàn)氫氣液珠的溫度值。氫氣中水蒸氣含量愈少，露點(diǎn)愈低。當(dāng)氫氣中含水時(shí)相對(duì)濕度100%時(shí)，水就會(huì)接露。因?yàn)樵谶@個(gè)溫度下空氣中的水汽達(dá)到了飽和，冷表面附著的水膜和空氣中的水份處于動(dòng)態(tài)平衡，也就是說在單位時(shí)間內(nèi)離開和返回到表面上的水分子數(shù)相同。因此可以用氫氣露點(diǎn)來衡量氫氣的濕度。氫氣露點(diǎn)儀裝在發(fā)電機(jī)氫氣干燥器的進(jìn)氫管路上，對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣的溫度和濕度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，氫氣露點(diǎn)儀的工作電源為交流220V,并有420mA的輸出信號(hào)。圖8-5氫氣露點(diǎn)儀（八）發(fā)電機(jī)絕緣過熱監(jiān)測(cè)裝置發(fā)電機(jī)絕緣過熱監(jiān)測(cè)裝置用于監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)內(nèi)部絕緣材料是否有過熱現(xiàn)

15、象，以便在早期采取必要的措施，以防釀成重大事故。在發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，流經(jīng)裝置的干凈氣體導(dǎo)致裝置產(chǎn)生一定的微電流，此電流進(jìn)過處理后，在裝置上顯示出來。當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)絕緣有過熱現(xiàn)象時(shí)，絕緣材料因過熱而揮發(fā)出過熱粒子，這些粒子隨著氫氣進(jìn)入絕緣監(jiān)測(cè)裝置后，引起裝置的電流減小。當(dāng)電流減小到一定程度時(shí)，裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示發(fā)電機(jī)內(nèi)部絕緣部件有過熱現(xiàn)象。（九）氫氣冷卻器 發(fā)電機(jī)的氫冷卻器臥放在機(jī)座頂部的氫冷卻器外罩內(nèi)。在汽、勵(lì)兩端的氫冷卻器外罩內(nèi)各有兩組氫冷卻器，每組分成二個(gè)獨(dú)立的水支路。當(dāng)停運(yùn)一個(gè)水支路時(shí)，冷卻器能帶 80 的負(fù)荷運(yùn)行。 圖8-6發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器為減少氫冷發(fā)電機(jī)的通風(fēng)阻力和縮短風(fēng)道，氫氣冷卻

16、器安放在機(jī)座內(nèi)的矩形框內(nèi)。冷卻器為四組，立放在發(fā)電機(jī)機(jī)座的四角。冷卻器和機(jī)座間的密封墊結(jié)構(gòu)既可以密封氫氣，又可以在冷卻器因溫度變化脹縮時(shí)起到補(bǔ)償作用，從而始終起到良好的密封作用。氫氣冷卻器的水箱結(jié)構(gòu)保證了發(fā)電機(jī)在充氫的狀態(tài)下，可以打開水箱清洗冷卻水管，當(dāng)冷卻器水管從外部水管拆開后，氫氣冷卻器可以從發(fā)電機(jī)中抽出。主要部件如下： 冷卻器框架：冷卻器框架由兩個(gè)側(cè)板和兩個(gè)端板組成。在定子機(jī)座和冷卻器外壁板之間裝有擋風(fēng)板，以迫使氫氣通過冷卻器，從而提高冷卻效果。外罩是用螺釘把合在機(jī)座上，并在結(jié)合面的密封槽內(nèi)充膠密封，連接成為整體。外罩熱風(fēng)側(cè)的進(jìn)風(fēng)口跨接在鐵芯邊端的熱風(fēng)出風(fēng)區(qū)的機(jī)座頂部，其冷風(fēng)側(cè)的出風(fēng)口座

17、落于機(jī)座邊端冷風(fēng)進(jìn)風(fēng)區(qū)的上部，由機(jī)座邊端第一隔板和與其結(jié)合在一起的內(nèi)端蓋和導(dǎo)風(fēng)環(huán)構(gòu)成設(shè)在轉(zhuǎn)子上的風(fēng)扇前后的低、高壓冷風(fēng)區(qū)：外罩的頂部處于發(fā)電機(jī)的最高位置，故在該處內(nèi)部設(shè)置了充、排氫管道，在勵(lì)端外罩頂部?jī)?nèi)還設(shè)有氫氣純度風(fēng)扇的兩根取樣管，在汽端則有一根氣體分祈取樣管，這些管道的進(jìn)出口都設(shè)在發(fā)電機(jī)機(jī)座的底部。 冷卻水管：冷卻水管為白銅管，純銅翼片螺旋狀纏繞在冷卻水管外以增加散熱面積，翼片錫焊在水管上，以提高熱傳導(dǎo)能力。冷卻水管很長(zhǎng)，在適當(dāng)?shù)目臻g間隔位置放置支撐隔板，該處水管外套橡膠套管，橡膠套管外徑比翼片外徑稍大，以便其能緊密地與支撐隔板配合，使水管被固緊。 承管板：冷卻水管末端插入不銹鋼承管板中，

18、且被脹緊。上部承管板把合在冷卻器框架的端板上，并與外機(jī)座把合固定。下部承管板與外機(jī)座之間并不接觸，在它們之間由特別設(shè)計(jì)的裝置構(gòu)成氣密，氣密部件與承管板的側(cè)面相互接觸但并不固定，使承管板能夠沿冷卻器長(zhǎng)度方向伸縮，防止由于冷卻水管的膨脹系數(shù)與外機(jī)座的膨脹系數(shù)不同而引起熱應(yīng)力損害.下部承管板側(cè)面為精加工的氣密面， 當(dāng)該面出現(xiàn)缺陷時(shí)，需用油石磨平，當(dāng)缺陷很深以致用油石無法修磨平時(shí)，則需補(bǔ)焊并重新加工。密封墊板：為防止漏水，在水箱和承管板之間設(shè)有橡皮密封墊板。 放氣管：為防止冷卻水流被聚集的氣體阻塞，冷卻器內(nèi)設(shè)有放氣管。該放氣管出口在下水箱外部。放氣管向上穿過冷卻水管至上水箱，在上水箱蓋上鉆孔并用塞子塞

19、住，該孔位置應(yīng)正對(duì)放氣管口部。如果放氣管被異物堵塞，即可將塞子拔掉，用前端磨成錐形的直桿插入管中清理，如果放氣管取走，該孔也可作緊急放氣孔使用。如需將放氣管取出，則拆除下水箱，轉(zhuǎn)動(dòng)放氣管，即可取出，拆卸方便。 六、氫氣的置換氣體置換有兩種方法：抽真空置換法，中間氣體置換法。（一）抽真空置換法利用汽輪機(jī)的真空泵直接將發(fā)電機(jī)內(nèi)的空氣抽出來（排氫時(shí)是把氫氣抽出來），使發(fā)電機(jī)及氣體管路內(nèi)形成真空，然后再充入氫氣。這種方法簡(jiǎn)單、方便省時(shí)節(jié)省氫氣。充氫時(shí)先將發(fā)電機(jī)內(nèi)空氣抽出，當(dāng)機(jī)殼內(nèi)真空度達(dá)到90%時(shí)，可以開始向發(fā)電機(jī)內(nèi)引入純度為98%以上的氫氣。同時(shí)停止抽真空，待機(jī)內(nèi)壓力升高至0.02MPa（表壓）時(shí)，

20、停止充氫，然后化驗(yàn)取樣。當(dāng)氫氣純度大于90%時(shí)，可以繼續(xù)提高氫壓直至0.3Mpa，機(jī)內(nèi)氫氣純度將升至96%以上，如果化驗(yàn)結(jié)果達(dá)不到90%，但高于80%，可以再次抽真空，然后充氫，假如化驗(yàn)結(jié)果低于80%，應(yīng)該查找原因，并進(jìn)行有效處理后方可繼續(xù)進(jìn)行氣體置換。 排氫時(shí)，抽出機(jī)內(nèi)氫氣，當(dāng)真空度達(dá)到90%95%時(shí)，可以向發(fā)電機(jī)內(nèi)引入壓縮空氣或空氣。抽真空方法只允許在發(fā)電機(jī)靜止（或盤車轉(zhuǎn)速）不帶電的情況下進(jìn)行，所以也是安全的，此方法可能對(duì)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有不良影響，工程實(shí)踐中一般不采用。（二）中間介質(zhì)置換法利用惰性氣體（一般用二氧化碳或氮?dú)猓?qū)趕發(fā)電機(jī)內(nèi)的空氣（或氫氣），然后又用氫氣（或空氣）驅(qū)趕惰性氣體，使發(fā)

21、電機(jī)內(nèi)的氣體置換過程中氫氣和空氣不直接接觸，因而不會(huì)形成具有爆炸濃度的空氣，待機(jī)內(nèi)二氧化碳含量超過85%（氮?dú)夂砍^95%）以后，再充入氫氣驅(qū)趕二氧化碳（或氫氣）最后置換為氫氣狀態(tài)；排氫時(shí)，先向發(fā)電機(jī)內(nèi)引入二氧化碳或氮?dú)猓靡则?qū)趕機(jī)內(nèi)氫氣，當(dāng)二氧化碳含量超過95%（氮?dú)獬^97%）以后，才可以引進(jìn)壓縮空氣驅(qū)趕二氧化碳或氮?dú)?，?dāng)二氧化碳或氮?dú)獾陀?5%以后，可以終止向發(fā)電機(jī)內(nèi)送壓縮空氣。 這種方法安全性最高，推薦采用。機(jī)組啟動(dòng)前，先向機(jī)內(nèi)充入15-20kPa的壓縮空氣，并投入密封油系統(tǒng)。然后利用CO2瓶提供的高壓氣體，從發(fā)電機(jī)機(jī)殼下部引入，驅(qū)趕發(fā)電機(jī)內(nèi)的空氣，當(dāng)從機(jī)殼頂部原供氫管和氣體不易流動(dòng)

22、的死區(qū)取樣檢驗(yàn)CO2的含量超過95（均指容積比）后，停止充CO2。期間保持氣體壓力不變。開始充氫，氫氣經(jīng)供氫裝置進(jìn)入機(jī)殼內(nèi)頂部的匯流管向下驅(qū)趕CO2。當(dāng)從底部原CO2母管和氣體不易流動(dòng)的死區(qū)取樣檢驗(yàn)，氫氣純度高于95時(shí)，停止排氣，并升壓到工作氫壓。升壓速度不可太快，以免引起靜電。機(jī)組排氫時(shí)，降低氣體壓力至 15-20KPa，降壓速度不可太快，以免引起靜電。然后向機(jī)內(nèi)引入CO2用以驅(qū)趕機(jī)內(nèi)氫氣。當(dāng)CO2含顯超過95時(shí)，方可引入壓縮空氣驅(qū)趕CO2，當(dāng)氣體混合物中空氣含量達(dá)到95%,才可終止向發(fā)電機(jī)內(nèi)輸送壓縮空氣。（三）氫氣置換過程中的注意事項(xiàng)1.密封油系統(tǒng)必須保證供油的可靠性，且油氫壓差維持在0.

23、085MPa左右，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)。(盤車狀態(tài)也可進(jìn)行氣體置換，但耗氣量將大幅增加)。2.油水檢漏器在氣體置換過程中應(yīng)定時(shí)手動(dòng)排氣。每次連續(xù)5min(分鐘)左右。操作人員在排氣完畢后，應(yīng)確認(rèn)排氣閥門已關(guān)嚴(yán)之后才能離開。3.氫氣干燥裝置排空管路上的閥門、氫氣系統(tǒng)中的有關(guān)閥門應(yīng)定時(shí)手動(dòng)操作排污，排污完畢應(yīng)關(guān)嚴(yán)這些閥門之后操作人員才能離開。4.氣體置換之前，應(yīng)對(duì)氣體置換盤中的分析儀表進(jìn)行校驗(yàn)，儀表指示的CO2和H2純度值應(yīng)與化驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照，誤差不超過1。5.氣體置換期間，系統(tǒng)裝設(shè)的氫氣濕度儀必須切除。因?yàn)樵搩x器的傳感器不能接觸CO2氣體，否則傳感器將“中毒”，導(dǎo)致不能正常工作6.開關(guān)閥門應(yīng)使用

24、銅制工具，如無銅制工具時(shí)，應(yīng)在使用的工具上涂黃甘油，防止碰撞時(shí)產(chǎn)生火花。7.開關(guān)閥門一定要緩慢進(jìn)行，特別是補(bǔ)氫、充氫、排氫時(shí)，更要嚴(yán)加注意，防止氫氣與閥門、管道劇烈摩擦而產(chǎn)生火花。8.在對(duì)外排氫時(shí)，一定要首先檢查氫氣排出地點(diǎn)20米以內(nèi)有無明火和可燃物，嚴(yán)禁向室內(nèi)排氫。9.氣體置換期間，機(jī)房?jī)?nèi)行車應(yīng)停止運(yùn)行，并嚴(yán)禁在附近進(jìn)行測(cè)絕緣等電氣操作。第二節(jié) 定子冷卻水系統(tǒng)一、定冷水系統(tǒng)概述 QFSN-300-2型汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組采用水內(nèi)冷方式，因而相應(yīng)有一套定子線圈冷卻水供水系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱定子冷卻水系統(tǒng)，其作用是用以保證向定子線圈不間斷地供水，監(jiān)視水溫、水壓、流量和電導(dǎo)率等參數(shù)，以滿足定子線圈冷卻用水的需

25、要。系統(tǒng)設(shè)置有一只定子水箱、兩臺(tái)100%容量的定子冷卻水泵、兩臺(tái)100%容量的定子水冷卻器（水-水冷卻器）、一臺(tái)離子交換器、壓力調(diào)節(jié)閥、溫度調(diào)節(jié)閥、濾網(wǎng)等設(shè)備和部件，以及連接各設(shè)備、部件的管道及閥門。在發(fā)電機(jī)定子線圈冷卻水進(jìn)、出口管路上增設(shè)旁路和閥門，以便電廠在機(jī)組停運(yùn)后進(jìn)行反向沖洗。定子繞組冷卻水系統(tǒng)自成一獨(dú)立封閉自循環(huán)系統(tǒng)，水泵從水箱中吸水，升壓后送入水冷卻器降溫，再經(jīng)過濾水器濾出機(jī)械雜質(zhì)，然后進(jìn)入發(fā)電機(jī)定子繞組，出水流回水箱，如此不斷循環(huán)，以帶走定子繞組運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量。圖8-7定子冷卻水系統(tǒng)流程圖定子線圈冷卻水通過外部進(jìn)水管進(jìn)入發(fā)電機(jī)勵(lì)端定子機(jī)座內(nèi)的環(huán)形總進(jìn)水管，其中一路通過聚四氟乙烯

26、絕緣水管流入定子線棒中的空心導(dǎo)線，然后從線圈的另一端（汽端）經(jīng)絕緣引水管匯入環(huán)形出水管；另一路經(jīng)絕緣引水管流入定子線圈主引線，出主引線后經(jīng)絕緣引水管匯入安置在出線盒內(nèi)的出水管，然后也經(jīng)外管道匯入汽端環(huán)形出水管。雙路水流最后從汽端機(jī)座上部流出發(fā)電機(jī)，經(jīng)總出水管返回到水箱。圖8-8發(fā)電機(jī)內(nèi)定子冷卻水工藝流程圖環(huán)形進(jìn)水管和出水管的頂部通過一根排氣管相互連接，排氣管直接與水箱相通，用以排除定子線圈中的氣體。該排氣管還可在水系統(tǒng)斷水時(shí)起防止虹吸的作用。總進(jìn)、出水管之間裝有壓差表計(jì)和一系列壓差開關(guān)，用于指示冷卻水通過定子線圈的水流壓降，并對(duì)不正常的壓降發(fā)出報(bào)警信號(hào)。外部總進(jìn)、出水管上各裝有一個(gè)熱電偶和一個(gè)

27、溫度開關(guān)，用于進(jìn)、出水溫的監(jiān)測(cè)和報(bào)警。此外，總進(jìn)水管上還裝有錐形過濾器，用于防止較大尺寸的雜質(zhì)進(jìn)入定子空心導(dǎo)線。總進(jìn)水管上裝有壓力表用于指示進(jìn)水壓力。在總進(jìn)水管和發(fā)電機(jī)定子機(jī)座之間還裝有壓差開關(guān)。壓差開關(guān)的高壓端接至定子機(jī)座內(nèi)部（氫壓），低壓端與總進(jìn)水管（水壓）相連。正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫壓應(yīng)高于定子線圈進(jìn)水壓力。當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓下降到僅高于進(jìn)水水壓35Kpa時(shí)，該壓差開關(guān)將動(dòng)作并發(fā)出“氫-水壓差低”報(bào)警信號(hào)。定子冷卻水系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：1采用冷卻水通過定子線圈空心導(dǎo)線，將定子線圈損耗產(chǎn)生的熱量帶出發(fā)電機(jī)。2用水冷卻器帶走冷卻水從定子線圈吸取的熱量。3系統(tǒng)中設(shè)有過濾器以除去水中的雜質(zhì)。4用旁路式

28、離子交換器對(duì)冷卻水進(jìn)行軟化，控制其電導(dǎo)率。5使用監(jiān)測(cè)儀表及報(bào)警器件等設(shè)備對(duì)冷卻水的電導(dǎo)率、流量、壓力及溫度等進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)控。6具有定子線圈反沖洗功能，提高定子線圈沖洗效果。7水系統(tǒng)中的所有管道及與線圈冷卻水接觸的元器件均采用抗腐蝕材料。二主要技術(shù)參數(shù) 1. 定子繞組冷卻水：進(jìn)水壓力為0.10.2MPa，進(jìn)水溫度為45±3.回水溫度小于等于80攝氏度，水量為45t/h; 2. 水質(zhì)要求：電導(dǎo)率為0.51.5微西每厘米（20攝氏度時(shí)），PH值為6.58，硬度小于或等于每升2微克當(dāng)量 3. 系統(tǒng)充水容量：2.53m3 4. 所需循環(huán)水量：大約160t/h 5. 所需循環(huán)水壓：0.150.3

29、MPa 三系統(tǒng)主要設(shè)備（一）水箱水箱是閉式水系統(tǒng)中的一個(gè)儲(chǔ)水容器采用不銹鋼制造，定子線圈出水首先進(jìn)入水箱，回水中如含有微量氫氣可在水箱內(nèi)釋放，當(dāng)水箱內(nèi)氣壓高于一定值時(shí)，可通過水箱上的安全閥自動(dòng)排氣，水箱上裝有補(bǔ)水裝置和液位信號(hào)器，當(dāng)水箱水位下降至報(bào)警水位時(shí)，液位信號(hào)器觸點(diǎn)動(dòng)作，通過電氣控制回路操作電磁閥向水箱進(jìn)行補(bǔ)水，水位過高時(shí)通過溢流管自動(dòng)溢流，一臺(tái)水箱包括電加熱器、管道和閥門及其他零部件。 （二）水泵 系統(tǒng)中設(shè)置兩臺(tái)100%交流電動(dòng)離心水泵，一臺(tái)工作一臺(tái)備用。泵的出口處裝有單向止回閥以隔離兩個(gè)水泵，兩臺(tái)水泵要求具有聯(lián)動(dòng)功能，即一臺(tái)水泵退出運(yùn)行時(shí)，備用水泵能立即啟動(dòng)。本裝置提供泵組故障信號(hào)，

30、即由跨接于水泵進(jìn)出口管道上的壓差開關(guān)來實(shí)現(xiàn)：當(dāng)一臺(tái)運(yùn)行中的水泵發(fā)生故障，使得泵兩端的壓差下降到140Kpa時(shí)，壓差開關(guān)動(dòng)作，在發(fā)出報(bào)警信號(hào)的同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)備用泵以維持水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。定子冷卻水泵主要由泵體、泵蓋、葉輪、軸、密封環(huán)、懸架軸承部件、機(jī)械密封等構(gòu)成。泵為臥式安裝，水平軸向吸入，向上徑向吐出。泵采用懸架式結(jié)構(gòu)，檢修時(shí)不需拆卸進(jìn)、出口管路，即可退出轉(zhuǎn)子部件進(jìn)行檢修。通過彈性柱銷式聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)，采用散裝式機(jī)械密封。泵殼、葉輪等為不銹鋼材質(zhì)。 （三）定子冷卻水冷卻器 冷卻器采用管殼式水-水冷卻器，采用開式水進(jìn)行冷卻，冷卻器殼體與換熱材料均為不銹鋼材料，單臺(tái)冷卻面積為40m3，本系統(tǒng)設(shè)置

31、兩臺(tái)100%容量的冷卻器，一運(yùn)一備 （四）濾網(wǎng) 定冷水系統(tǒng)中裝有兩臺(tái)并聯(lián)的水過濾器，正常情況下一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)備用。過濾器的兩端跨接著壓差開關(guān)。當(dāng)過濾器兩端壓差增大到一定值時(shí)，壓差開關(guān)動(dòng)作并發(fā)出“過濾器壓差高”報(bào)警信號(hào)，此時(shí)應(yīng)及時(shí)將備用過濾器投入運(yùn)行，清理或更換被堵塞的過濾器濾芯。（五）離子交換器 因?yàn)槎ㄗ咏^緣引水管須承受定子線圈對(duì)地電壓。所以要求進(jìn)入定子線圈的冷卻水處于合適的低電導(dǎo)率值。一般要求：PH值7，電導(dǎo)率2 s/cm，銅離子40ug/L，由于水中含有溶解的CO2和溶解O2，而系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，尤其是在未采取適當(dāng)防腐措施的情況下，發(fā)電機(jī)空芯銅導(dǎo)線不可避免的產(chǎn)生腐蝕，水質(zhì)會(huì)下降，腐蝕產(chǎn)

32、物會(huì)淤積并堵塞冷卻水路影響冷卻效果使得發(fā)電機(jī)線棒過熱甚至損壞絕緣，同時(shí)使得定冷水呈酸性，使水的導(dǎo)電能力增強(qiáng)進(jìn)而影響發(fā)電機(jī)的對(duì)地絕緣嚴(yán)重時(shí)引起發(fā)電機(jī)短路，燒毀發(fā)電機(jī)。離子交換器是專為提高系統(tǒng)水質(zhì)而設(shè)置的，水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，從冷卻水路中旁路一小部分冷卻水，使之流經(jīng)一臺(tái)混床式離子交換器來實(shí)現(xiàn)冷卻水的低電導(dǎo)率。流經(jīng)離子交換器的冷卻水水量通過流量表計(jì)指示，并由手動(dòng)閥門控制通過離子交換器的水量。在正常情況下，只需要少量的冷卻水，流經(jīng)離子交換器即可保證主循環(huán)水路中冷卻水的電導(dǎo)率處于規(guī)定的范圍內(nèi)。只有當(dāng)電導(dǎo)率居高不下時(shí)，才有必要增大流經(jīng)離子交換器的水量。 離子交換器不允許直接處理生水其進(jìn)水壓力控制在0.35MPa

33、以下，離子交換器為混合床，即陽樹脂和陰樹脂以2：1的比例裝填在同意床內(nèi)，其過流量占系統(tǒng)流量的10%，其樹脂一般采用強(qiáng)酸性陽離子和強(qiáng)堿性陰離子，再生采用體外再生方式。離子交換器的原理：采用微堿化處理原理，將樹脂、強(qiáng)堿陰性樹脂和Na型數(shù)值混合裝在離子交換器內(nèi)，三種樹脂采用并聯(lián)分層運(yùn)行方式。 微堿性處理過程為由旁路系統(tǒng)將部分定冷水流入粒子交換器進(jìn)行交換反應(yīng)，出水返回定冷水箱，在離子交換器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)： Gu+2+2RNa=R2Gu+2Na+ HCO3-+ROH=RHCO3+OH- 經(jīng)過離子交換反映后，溶解在定冷水中的微量中性鹽轉(zhuǎn)化成NaOH。微堿性的離子交換器出水進(jìn)入定冷水箱后現(xiàn)中和水箱內(nèi)的微量酸

34、性物質(zhì)，降低定冷水的腐蝕性，然后提高水的PH值在7.58.5，進(jìn)一步抑制銅導(dǎo)線的腐蝕。 （六）電導(dǎo)率儀 電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力，與電阻值相對(duì)，單位一般以S/cm表示，10-3時(shí)以mS/cm表示。定子線圈冷卻水的電導(dǎo)率由三個(gè)電導(dǎo)率儀來監(jiān)測(cè)，其中兩個(gè)串聯(lián)地安裝在定子線圈主水管路的旁路上，用于監(jiān)測(cè)主水路的電導(dǎo)率；一個(gè)安裝在離子交換器的出水管路上。電導(dǎo)率儀帶有報(bào)警開關(guān)。主水路電導(dǎo)率的正常范圍應(yīng)為0.51.5S/。當(dāng)主水路中的電導(dǎo)率達(dá)到5和9.5S/時(shí)，將分別發(fā)出“電導(dǎo)率高”和“電導(dǎo)率非常高”警報(bào)。離子交換器出口水路中的電導(dǎo)率達(dá)到1.5S/時(shí)，將發(fā)出“離子交換器出口電導(dǎo)率高”報(bào)警。離子交換器出口水路

35、中的電導(dǎo)率可直接反映出離子交換器內(nèi)樹脂的飽和情況。電導(dǎo)率儀測(cè)定原理：將兩塊平行的極板，放到被測(cè)溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢(shì)(通常為正弦波電壓)，然后測(cè)量極板間流過的電流。根據(jù)歐姆定律，電導(dǎo)率(G)-電阻(R)的倒數(shù)，由導(dǎo)體本身決定的。水溶液的電導(dǎo)率直接和溶解固體量濃度成正比，而且固體量濃度越高，電導(dǎo)率越大。電導(dǎo)率和溶解固體量濃度的關(guān)系近似表示為： 2S/cm=1ppm。利用電導(dǎo)率儀或總固體溶解量計(jì)可以間接得到水的總硬度值，如前述，為了近似換算方便，1s/cm電導(dǎo)率=0.5ppm硬度。電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力，與電阻值相對(duì)，單位Siemens/cm(S/cm)，該單位的10-6以S/cm

36、表示，10-3時(shí)以mS/cm表示。（七）氣動(dòng)式調(diào)節(jié)器在水冷卻器循環(huán)水進(jìn)水管路上設(shè)置一套氣動(dòng)式調(diào)節(jié)器，用以調(diào)節(jié)循環(huán)水量，從而控制冷卻器介質(zhì)側(cè)出水溫度在40左右。 （八）水箱充氮系統(tǒng)定子水系統(tǒng)水箱是密閉的，在水箱液位上的空間充滿一定壓力的氮?dú)猓獨(dú)鈦碓从诔涞苈?，充入水箱的氮?dú)鈮毫τ梢恢粶p壓器自動(dòng)整定在0.014MPa。當(dāng)水箱內(nèi)未充氮時(shí)，定子水系統(tǒng)仍可運(yùn)行，但不推薦這種運(yùn)行方式，因?yàn)檫@種情況下由于氧的作用，空芯導(dǎo)線的腐蝕速度將大增加。（九）定子水系統(tǒng)反沖洗裝置定子水系統(tǒng)反沖洗裝置是由安裝于定子線圈冷卻水進(jìn)出口處的管道和四個(gè)閥門所組成。它通過改變相應(yīng)閥門的開關(guān)狀態(tài)，可使定子線圈的進(jìn)水側(cè)改變?yōu)槌鏊畟?cè)；

37、而出水側(cè)改變?yōu)檫M(jìn)水側(cè)，使其在發(fā)電機(jī)不帶負(fù)荷的狀態(tài)下，能從相反的方向?qū)Χㄗ泳€圈進(jìn)行沖洗。進(jìn)行反沖洗時(shí)應(yīng)將定子線圈進(jìn)口水過濾器的濾芯抽出。發(fā)電機(jī)反沖洗應(yīng)在停機(jī)后2小時(shí)內(nèi)進(jìn)行，防止發(fā)電機(jī)內(nèi)結(jié)露。四、發(fā)電機(jī)斷水保護(hù) 當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組進(jìn)出水壓差降低到1/2額定水流量下的壓差值時(shí)，三個(gè)壓差開關(guān)閉合，三個(gè)信號(hào)按“三取二”的邏輯原則運(yùn)算后，作為發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的信號(hào)源。當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組出現(xiàn)斷水情況時(shí)，允許滿載100%額定電流運(yùn)行30秒，備用泵須在30秒內(nèi)投入正常運(yùn)行。如果30秒內(nèi)不能正常運(yùn)行，發(fā)電機(jī)跳閘。在運(yùn)行中發(fā)電機(jī)定子繞組出現(xiàn)斷水情況后，如果兩臺(tái)定子循環(huán)水泵恢復(fù)到額定運(yùn)行狀態(tài)，在增加負(fù)荷之前，水泵必須運(yùn)行十

38、五分鐘，發(fā)電機(jī)負(fù)荷可按汽機(jī)負(fù)荷增加速率增加。第三節(jié) 密封油系統(tǒng)一、發(fā)電機(jī)軸密封裝置介紹為了防止氫冷發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣泄露，在發(fā)電機(jī)兩端、軸的伸出處靜止與轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間，需供以壓力比氫壓高一些的壓力油形成油隔離，這就是軸密封。密封油相對(duì)靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)部分也起到潤(rùn)滑和冷卻作用。按照結(jié)構(gòu)，軸密封裝置可分為兩類，即盤式和環(huán)式軸密封。盤式也稱為徑向式或端面式軸密封，環(huán)式軸密封也稱為軸向式或浮動(dòng)式軸密封。通常使用的環(huán)式軸密封有單、雙流之分。單流環(huán)式密封瓦的密封間隙在軸的外表面與密封環(huán)的內(nèi)表面之間。運(yùn)行時(shí)高于氫壓的密封油來自油孔2進(jìn)入密封間隙，然后分成兩股油流分別流向氫氣側(cè)和空氣側(cè)。為防止氫氣壓力將浮環(huán)壓向瓦殼產(chǎn)生較

39、大摩擦，平衡油管4向密封環(huán)空氣側(cè)一面供入壓力平衡油。氫氣側(cè)回油一般進(jìn)入專門的密封油凈化裝置，使油中含有的氫氣和其它氣體與油分離。空氣側(cè)回油與支持瓦回油混合在一起流回汽輪機(jī)主油箱。運(yùn)行中密封瓦可隨軸中心的移動(dòng)在油膜中作徑向浮動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)的密封間隙大，耗油量也較大，有相當(dāng)多密封油進(jìn)入氫氣側(cè)，因此容易在氫氣側(cè)放出較多的煙氣和吸收較多的氫氣，使氫氣消耗量大、純度下降快，因而需要使用較復(fù)雜的真空凈油設(shè)備。 圖8-9單流環(huán)式軸密封結(jié)構(gòu)示意圖1密封環(huán) 2油孔 3軸 4平衡油道雙流環(huán)式密封瓦有兩個(gè)油流，一個(gè)在空氣側(cè)，一個(gè)在氫氣側(cè)，二油流在瓦中央被狹窄的流體密封分開，各自成為一個(gè)獨(dú)立的油壓循環(huán)系統(tǒng)。氫側(cè)進(jìn)油處設(shè)

40、均壓閥控制二進(jìn)油壓力為同一數(shù)值。若空氫側(cè)進(jìn)油壓力完全一樣時(shí)，則在兩回路的接觸處（瓦的中間區(qū)）沒有油的交換。氫側(cè)油獨(dú)自循環(huán)，同機(jī)內(nèi)氫氣接觸并吸收氫氣達(dá)到飽和?？諝鈧?cè)油也獨(dú)自循環(huán)，并且含有空氣，但空氣側(cè)油不與發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣接觸，因此空氣不會(huì)侵入發(fā)電機(jī)內(nèi)?？梢哉J(rèn)為雙流環(huán)式密封瓦中被油吸收而消耗的氫氣幾乎沒有。與單流環(huán)式密封瓦相比，它可不用真空凈油設(shè)備，但卻要兩套油系統(tǒng)和油泵、貯油器、冷油器等設(shè)備，并且要求均壓閥經(jīng)?？煽?，否則會(huì)造成空氣側(cè)與氫氣側(cè)油流交混。圖8-10雙流環(huán)式軸密封結(jié)構(gòu)示意圖1 密封環(huán) 2空氣側(cè)油孔 3氫側(cè)油孔 4軸 5平衡油道環(huán)式密封瓦的另一種結(jié)構(gòu)是帶中間回油的環(huán)式密封瓦，壓力高于氫壓的

41、密封油從外殼進(jìn)室后，一路經(jīng)Q孔進(jìn)入密封瓦內(nèi)，在密封間隙中形成環(huán)狀油流。在密封間隙中向右的油流經(jīng)空氣側(cè)與支持軸瓦回油混合。向左的油流則沿軸向氫側(cè)流去，而中途又有一部分經(jīng)中間回油孔L進(jìn)入油室，稱為中間回油。因?yàn)橛兄虚g回油，所以流到氫側(cè)的油量大大減少。中間回油未與氫氣接觸，則可引入結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的凈化裝置加以除氣。少量的氫側(cè)回油也就不需復(fù)雜的真空除氣裝置和系統(tǒng)。運(yùn)行中調(diào)整中間回油管上的油門可以調(diào)整去氫側(cè)的油量和油壓。另外一路經(jīng)油口孔到油室的油是作平衡油。室內(nèi)油壓將密封環(huán)壓向氫側(cè)，以平衡中間回油室中的回油將密封環(huán)壓向空氣側(cè)的力。二、密封油系統(tǒng)（一）密封油系統(tǒng)的作用對(duì)于用氫氣冷卻的發(fā)電機(jī)，為了防止氫氣外漏，發(fā)

42、電機(jī)兩端裝有密封瓦。其作用就是向密封瓦供油，并同時(shí)分離出油中的氫氣、空氣和水分，起到凈化油的作用。通過軸頸與環(huán)式密封瓦氫氣側(cè)與空氣側(cè)之間的油流阻止了氫氣外逸。雙流即密封瓦的氫氣側(cè)與空氣側(cè)各有獨(dú)立的油路。當(dāng)兩路密封油經(jīng)過密封支座上各自的油道、進(jìn)入雙流密封瓦中各自的油槽時(shí)，平衡閥控制著氫側(cè)進(jìn)油系統(tǒng)使氫側(cè)油壓與空側(cè)油壓維持均衡，于是兩路密封油就互不相讓，各自從軸頸表面分別流向氫側(cè)與空側(cè)，充分發(fā)揮了密封氫氣的作用。通常只要密封油壓始終保持高于機(jī)內(nèi)氣體壓力，便可防止氫氣從發(fā)電機(jī)內(nèi)逸出。氫側(cè)油路供給的油將沿軸和密封瓦之間的間隙，流向氫側(cè)并流入消泡箱。而空側(cè)油路供給的油則將沿軸和密封瓦之間的間隙流往軸承側(cè)，

43、并匯同軸承回油一起進(jìn)入空側(cè)回油密封箱，從而防止了空氣與潮氣侵入發(fā)電機(jī)內(nèi)部。平衡閥的精密度嚴(yán)格控制了兩路密封油的互相串流，從而大大減少了氫氣的流失和空氣對(duì)機(jī)內(nèi)氫氣的污染，使氫氣的消耗量少于單流環(huán)式；又因省掉了真空泵系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了維護(hù)工作。圖8-11密封油系統(tǒng)圖（二）密封油系統(tǒng)油路循環(huán)密封油系統(tǒng)有一個(gè)比較完善的供油系統(tǒng)，分空側(cè)和氫側(cè)油路二個(gè)部分。 1、空側(cè)密封油油路：由交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空側(cè)密封油油泵，從空側(cè)回油箱取得油源，它把一部分油泵入油冷卻器、濾油器注入密封瓦的空側(cè)，另一部分油則經(jīng)過差壓閥流回到油泵的進(jìn)油側(cè)。通過差壓調(diào)節(jié)閥將密封瓦處的空側(cè)密封油油壓始終保持在高出發(fā)電機(jī)機(jī)內(nèi)氣體壓力0.085Mpa

44、的水平上。另外空側(cè)密封油直流備用泵使油以相同方式循環(huán)。 2、氫側(cè)密封油油路：氫側(cè)密封油油路中的油泵從氫側(cè)控制箱取得油源。它把一部分油經(jīng)油冷卻器、濾油器、平衡閥泵往密封瓦的氫側(cè)。在油泵旁裝有旁路管道，通過節(jié)流閥對(duì)氫側(cè)油壓進(jìn)行粗調(diào)。氫側(cè)油路的油壓則通過均壓閥進(jìn)行細(xì)調(diào)，并使之自動(dòng)跟蹤空側(cè)油壓，以達(dá)到基本相同的水平。另外氫側(cè)密封油直流備用油泵（并聯(lián)在交流油泵的兩端）以相同的方式循環(huán)。 （三）密封油系統(tǒng)的特點(diǎn)1向密封瓦提供二個(gè)獨(dú)立循環(huán)的密封油源，防止發(fā)電機(jī)內(nèi)壓力氣體沿轉(zhuǎn)軸逸出。 2保證密封油油壓始終高于機(jī)內(nèi)氣體壓力某一個(gè)規(guī)定值，并確保密封瓦內(nèi)氫側(cè)與空側(cè)油壓維持相等，其差壓限定在允許變動(dòng)的范圍之內(nèi)。 3通

45、過熱交換器冷卻密封油，從而帶走因密封瓦與軸之間的摩擦損耗而產(chǎn)生的熱量，確保瓦溫與油溫控制在要求的范圍之內(nèi)。4通過濾油器，去除油中雜物，保證密封油的清潔度。 5通過發(fā)電機(jī)消泡箱和氫側(cè)回油控制箱，釋放掉溶于密封油中的飽和氫氣。 6空側(cè)油路備有多路備用油源，以確保發(fā)電機(jī)安全、連續(xù)運(yùn)行。 7利用差壓控制器、壓力控制器及差壓變送器等，自動(dòng)監(jiān)測(cè)密封油系統(tǒng)的運(yùn)行。8空、氫側(cè)各裝有一套加熱器，以保證密封油的運(yùn)行油溫始終保持于所要求的范圍之中。 9密封油系統(tǒng)大部分部件集中安裝于一塊底板中，便于運(yùn)行巡檢和維修。 三、密封油系統(tǒng)的主要設(shè)備 （一）消泡箱 從密封瓦氫側(cè)出來的油先流入到消泡箱中，在那里氣體得以從油中擴(kuò)容

46、逸出。消泡箱裝于發(fā)電機(jī)下半端蓋中，通過直管溢流裝置使箱中的油位不至于過高。消泡箱汽勵(lì)端各裝有一個(gè)，在它們之間的連接管道上裝有一U形管，以防油煙在發(fā)電機(jī)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。在箱內(nèi)各裝有一個(gè)浮子式油位高報(bào)警控制器，當(dāng)箱內(nèi)油位過高到一定程度時(shí)，就發(fā)出消泡箱油位高報(bào)警，使運(yùn)行人員能及時(shí)處理，從而防止密封油流入發(fā)電機(jī)內(nèi)部。 （二）密封油泵 密封油系統(tǒng)的油泵共有四臺(tái)。它們是空側(cè)交流油泵、空側(cè)直流備用泵、氫側(cè)交流主油泵、氫側(cè)直流備用油泵，正常運(yùn)行時(shí)交流油泵運(yùn)行，直流油泵作為備用泵。（三）空側(cè)回油密封箱發(fā)電機(jī)端蓋軸承排油管道上裝設(shè)有空側(cè)回油密封裝置。軸承潤(rùn)滑油和空側(cè)密封油匯集到箱內(nèi)，大部分油經(jīng)“U”形管返回潤(rùn)滑油主油

47、箱，一部分作為空側(cè)密封油的油源被油泵送入空側(cè)密封油油路?！癠”形管的作用還可防止在發(fā)電機(jī)軸密封發(fā)生故障的情況下，（這種情況可能導(dǎo)致氫氣通過排油管道突然沖出來），阻止從發(fā)電機(jī)逸出的氫氣進(jìn)入汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)的主油箱?？諅?cè)回油箱上還裝有一真空壓力表，可就地觀察箱中的真空度。空側(cè)回油箱頂部有一接口，與這一接口相連的是一套排油煙機(jī)裝置。這套裝置使空側(cè)回油箱內(nèi)的氣體壓力保持負(fù)壓一般為500250Pa，保證氫氣不隨軸承回油一起進(jìn)入潤(rùn)滑油系統(tǒng)的主油箱和軸承回油至空側(cè)油箱正常。 （四）差壓閥和平衡閥 差壓閥和平衡閥的工作原理和結(jié)構(gòu)如圖所示。從圖可以看出此類閥門都是通過輸入油壓信號(hào)的差值變化帶動(dòng)閥桿上下移動(dòng)，從而

48、改變閥門的開度，以起到對(duì)油壓的調(diào)節(jié)作用。本密封油系統(tǒng)的差壓閥有兩只。一個(gè)差壓閥接于空側(cè)密封油泵的進(jìn)出油口，起旁路調(diào)節(jié)作用，信號(hào)分別取自機(jī)內(nèi)氣壓（通過油壓形式傳遞）和空側(cè)密封油泵出口油壓，跟蹤機(jī)內(nèi)氫氣壓力調(diào)節(jié)空側(cè)油壓，從而保證密封油壓始終高于機(jī)內(nèi)氣壓0.085MPa。另一個(gè)差壓閥串接于空側(cè)高壓和低壓備用油路之中，其信號(hào)油壓同樣取自機(jī)內(nèi)氣壓（通過油壓形式傳遞）和空側(cè)密封油泵出口壓力，該閥門通過直接調(diào)節(jié)備用油主油路的流量，來保證備用密封油油壓始終高于機(jī)內(nèi)氣體壓力0.056MPa。圖8-12差壓閥結(jié)構(gòu)圖平衡閥裝于氫側(cè)出口處，一個(gè)平衡閥接于流向勵(lì)端的油路，另一個(gè)平衡閥接于流向汽端的油路，它們的信號(hào)分別取

49、之于各自密封瓦處的空、氫側(cè)油壓。通過空、氫側(cè)油壓的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡閥的開度大小，跟蹤空側(cè)油壓調(diào)節(jié)氫側(cè)油壓，從而使空、氫側(cè)在密封瓦處的油壓差保持在±490Pa之內(nèi)。圖8-13平衡閥結(jié)構(gòu)圖（五）減壓閥減壓閥是一種雙閥座結(jié)構(gòu)。調(diào)整螺釘使入口高壓降至所需的低壓輸出。螺釘旋進(jìn)，出口壓力增高，反之相反。在減壓閥出口處引出一壓力信號(hào)接至減壓閥控制室下腔起阻尼作用，以減小出口壓力波動(dòng)。（六）氫側(cè)回油控制箱 氫側(cè)回油控制箱是氫側(cè)油路的儲(chǔ)油箱，在運(yùn)行中必須維持一定的油位。它由箱體、補(bǔ)、排油閥、液位指示器和低液位報(bào)警控制器組成。由于在密封瓦中空、氫側(cè)油壓做不到絕對(duì)平衡，故空、氫側(cè)仍有少量的油相互竄流，這樣

50、長(zhǎng)期積累，就可能使氫側(cè)油路中的油量發(fā)生增減變化。一旦發(fā)生這種情況，氫側(cè)回油控制箱可自動(dòng)起到控制油位作用。當(dāng)油箱內(nèi)油位高時(shí)，浮球?qū)⑴庞烷y打開，使多余的油排到空側(cè)油泵入口管路。當(dāng)油箱內(nèi)油位低時(shí)，浮球?qū)⒀a(bǔ)油閥打開，使空側(cè)油泵出口的油補(bǔ)入。如果浮球失去自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，密封油箱補(bǔ)油閥和排油閥上還設(shè)有強(qiáng)制開啟、關(guān)閉手輪，以便人為參與調(diào)節(jié)油箱油位。為使油箱內(nèi)的油位不至過低，箱體上裝有低油位報(bào)警控制器，如果箱內(nèi)油位達(dá)到低油位報(bào)警限值時(shí)，報(bào)警控制器就向氫、油、水工況監(jiān)測(cè)柜和ATC發(fā)出報(bào)警信號(hào)。通常箱內(nèi)的液位可通過裝在箱體上的油位指示器就地監(jiān)視。圖8-14氫側(cè)密封油箱（七）油過濾器 油過濾器采用自潔括片式結(jié)構(gòu)。它的

51、特點(diǎn)是過濾器精度高，80m，并且在運(yùn)行中可通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄去除附在濾芯上的臟物，要提請(qǐng)注意的是過濾器必須定期轉(zhuǎn)動(dòng)手柄去除臟物。推薦每班轉(zhuǎn)動(dòng)一次手柄，直至靈活轉(zhuǎn)動(dòng)為止。由于空、氫側(cè)油路中各安裝了二套油過濾器互為備用，故當(dāng)濾芯阻塞嚴(yán)重時(shí)，可投入備用過濾器，隔離運(yùn)行的過濾器，拆下濾芯，徹底清洗。（八）冷油器 由于密封油空、氫側(cè)各自獨(dú)立，因此冷油器也分開并均為臥式管殼型，內(nèi)部為浮動(dòng)式管板結(jié)構(gòu)，殼側(cè)通熱油，管側(cè)通冷卻水。通過調(diào)節(jié)冷卻水水量，就可調(diào)節(jié)油溫。要求對(duì)密封油空、氫側(cè)油路中的冷卻水回路設(shè)置氣體偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥和氣動(dòng)溫度指示調(diào)節(jié)儀，以自動(dòng)調(diào)節(jié)油溫使之在規(guī)定范圍內(nèi)。 四、 密封油油源 （一）空側(cè)密封油油源工

52、作油源交流密封油泵提供，出口壓力0.8Mpa?？諅?cè)密封油備用油源由若干個(gè)組成。第一備用油源汽輪機(jī)高壓備用油源，第二備用油源空側(cè)直流備用泵和第三備用油源汽輪機(jī)低壓潤(rùn)滑油源。第一備用油源來自汽輪機(jī)軸頭同軸的主油泵和高壓?jiǎn)?dòng)油泵。為確保系統(tǒng)安全運(yùn)行，無論發(fā)電機(jī)組處于何種轉(zhuǎn)速和工況，要求在密封油裝置高壓備用油入口處的油壓不得低于0.9MPa。此油源在正常情況下由備用差壓閥自動(dòng)切斷。一旦空側(cè)主油源發(fā)生故障，密封油壓力降低到比機(jī)內(nèi)氣體壓力高0.056MPa時(shí),備用差壓閥將自動(dòng)打開，并由它建立穩(wěn)定高于機(jī)內(nèi)氣壓0.056MPa的油壓。第二備用油源是空側(cè)直流油泵。如果上述主油源和第一備用油源都因故停止供油，那么，當(dāng)密封瓦空側(cè)油壓降到比機(jī)內(nèi)氣體壓力僅高0.035 MPa時(shí)，差壓控制器閉合而發(fā)出“密封油供油壓力低”報(bào)警，并自動(dòng)啟動(dòng)直流備用油泵，使密封油油壓恢復(fù)并保持高出機(jī)內(nèi)氣壓0.085MPa。當(dāng)油壓恢復(fù)，差壓控制器就打