一种氢冷发电机双流环式密封油自动排油装置及方法与流程

本发明涉及氢冷发电密封油系统技术领域，特别涉及特殊工况下氢冷汽轮机发电组双环密封油系统的运行控制。

背景技术：

发电机密封油系统是氢冷发电机组一个重要的组成系统，它一方面可以保证用来密封发电机内氢气所需的压力油得到不间断地的供给，同时还能对密封瓦起到润滑、冷却作用。常用的双流环式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，空、氢侧油泵分别将密封油供给密封瓦上的2个环状配油槽，油液沿发电机转子轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的缝隙流出，空侧密封油回油与发电机支持瓦润滑油回油一起排至空侧密封油箱，氢侧密封瓦回油先流入消泡箱，再经直管溢流装置流至氢侧密封油箱。通常只要保持氢冷发电机密封油压力始终高于机内氢气压力，且空、氢侧两个油路中的供油油压在密封瓦处恰好相等，油就不会在两个配油槽之间窜流，便可防止氢气从发电机内逸出，参见附图2。

当氢冷发电机需要补、排氢气时，如果发电机运行人员操作不当，发电机内气体压力波动较大，或发电机运行在某些特殊工况时（如发电机进行气体置换、发电机机体内为低气压或零气压），都会使得密封油系统的调节品质变差。一方面导致密封油沿发电机轴向从空侧向氢侧泄漏，氢侧密封油回油量增大，严重时会造成消泡箱满油，直至发电机进油。另一方面可能会导致发电机漏氢。

发电机进油是氢冷发电机运行中的常见事故，若进油量过大，会与高速旋转发电机转子接触影响到发电振动，直接造成停机。密封油进入发电机内后，还会造成发电机绝缘腐蚀老化，严重时导致绝缘击穿，威胁机组的安全运行，同时油在机内容易蒸发形成油烟蒸汽，会增大机组的安全稳定运行风险。而发电机漏氢会引起发电机内氢压下降，冷却效果变差，发电机各部件温升增加、寿命降低，同时氢气是易爆气体，外漏的氢气积蓄到一定量值后容易发生爆炸的安全隐患。

如上所述，针对氢冷发电机双流环式密封油系统存在对特殊工况适应性不强以及该系统对运行人员要求高等缺点，在原有装置的基础上，研制一套能够自动排油，预防发电机进油的装置系统是当前迫切需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本技术要解决的问题是：双流环式密封油系统在特殊工况下容易导致发电机进油，本发明装置主要根据发电机进油事故原理，即氢冷发电机双流环式密封油系统运行过程中，发电机进油前首先会反映在氢侧密封油箱液位高、然后密封油继续满至发电机消泡箱、最终导致发电机进油。通过排出多余油液、控制好氢侧密封油箱液位可避免发电机进油，解决现有技术的不足。

本发明提供的技术方案为：一种氢冷发电机双流环式密封油自动排油装置，包括氢冷发电机、氢侧密封油箱、空侧密封油箱、空侧密封油泵、氢侧密封油箱油位高开关、氢侧密封油箱油位低开关、氢侧密封油泵和自动排油电动门，其特征在于：所述的氢侧密封油箱油位高开关和氢侧密封油箱油位低开关安装在氢侧密封油箱上；氢侧密封油箱通过油管道一路经氢侧密封油泵后分别与清冷发电机密封瓦以及自动排油电动门连接，另一路与清冷发电机消泡箱连接；自动排油电动门出口管道与空侧密封油泵入口管道连接；空侧密封油泵一端与空侧密封油箱连接，另一端与清冷发电机密封瓦连接。

所述的氢侧密封油泵包括氢侧密封油泵A和氢侧密封油泵B，氢侧密封油泵A和氢侧密封油泵B并联安装。

所述的空侧密封油泵包括空侧密封油泵A和空侧密封油泵B，空侧密封油泵A和空侧密封油泵B并联安装。

所述的氢侧密封油箱油位高开关和氢侧密封油箱油位低开关输出信号与控制器连接。

所述的控制器与空侧密封油泵、氢侧密封油泵以及自动排油电动门的控制模块连接；控制器还与空侧密封油泵、氢侧密封油泵以及自动排油电动门运行状态监测开关连接。

其氢冷发电机双流环式密封油自动排油方法，包括以下几个步骤：

第一步、操作人员在氢冷发电机运行时先进行模式选择；

第二步、当氢侧密封油箱油位高开关检测到氢侧密封油箱油位高时，控制系统发出开启自动排油电动门的指令，氢侧密封油由氢侧密封油箱侧空侧密封油箱排放；

第三步、当氢侧密封油箱油位低开关检测到氢侧密封油箱油位低时，控制系统发出信号关闭自动排油电动门。

采用本发明装置后，有益效果主要有几点：

一是本发明装置装置能从根本上防止发了电机进油，增加了发电机运行的加安全。

二是对于新建或大修机组，只要密封油系统安装完毕，无需等待发电机其它安装检修项目的完成，即可进行单独运行，为新建机组及大修机组

该装置可以保证发电机本体在没有封闭的情况下安全运行，即实现发电机无气压情况下的安全稳定运行，这可以为机组提前发电提供帮助。三是通过本装置的自动控制，减轻了运行人员的劳动强度。

附图说明

图1为自动排油装置控制方案示意图；

图2为本发明的装置结构图；

图中标识为：1、氢侧密封油箱油位高开关信号，2、氢侧密封油箱油位低开关信号,3、选择模式,4、油泵运行状态,5、控制器,6、联开自动排油电动门,7、启动氢侧密封油泵,8、联停氢侧密封油泵,9、联关自动排油电动门。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

如图1-2所示，一种氢冷发电机双流环式密封油自动排油装置，包括氢冷发电机、氢侧密封油箱、空侧密封油箱、空侧密封油泵、氢侧密封油箱油位高开关、氢侧密封油箱油位低开关、氢侧密封油泵和自动排油电动门，氢侧密封油箱油位高开关和氢侧密封油箱油位低开关安装在氢侧密封油箱上；氢侧密封油箱通过油管道一路经氢侧密封油泵后分别与清冷发电机密封瓦以及自动排油电动门连接，另一路与清冷发电机消泡箱连接；自动排油电动门出口管道与空侧密封油泵入口管道连接；空侧密封油泵一端与空侧密封油箱连接，另一端与清冷发电机密封瓦连接。

进一步的氢侧密封油泵包括氢侧密封油泵A和氢侧密封油泵B，氢侧密封油泵A和氢侧密封油泵B并联安装，采用双重化配置，增加了系统的可靠性。

进一步的空侧密封油泵包括空侧密封油泵A和空侧密封油泵B，空侧密封油泵A和空侧密封油泵B并联安装，采用双重化配置，增加了系统的可靠性。

进一步的氢侧密封油箱油位高开关和氢侧密封油箱油位低开关输出信号与控制器连接，控制器通过接收氢侧密封油箱油位高开关和氢侧密封油箱油位低开关输出信号即可根据信号进行输出信号的传输。

进一步的控制器与空侧密封油泵、氢侧密封油泵以及自动排油电动门的控制模块连接；控制器还与空侧密封油泵、氢侧密封油泵以及自动排油电动门运行状态监测开关连接，控制器通过接收空侧密封油泵、氢侧密封油泵以及自动排油电动门运行状态监测输出信号即可根据信号判断现场设备的运行情况。

氢侧密封油箱液位高开关1、氢侧密封油箱液位低2开关是判断油位高低的信号。

选择模式3是预先设置在控制系统内判断系统运行工况的按钮，该按钮需运行人员手动投入，选择模式包括“无气压”、“低气压或紧急”、“不投入”三种模式。

油泵运行状态4是用来判断氢侧密封油泵运行状态的信号。

控制器5是用来接收液位高开信号，判断运行模式，同时给出动作指令的核心单元。

联开自动排油电动门6、启动氢侧密封油泵7、联停氢侧密封油泵8、联关自动排油电动门9是控制系统针对氢侧密封油箱油位状况及密封油系统运行的不同模式做出相关动作。

实施案例1：氢冷发电机组“无气压”运行模式。结合附图1具体说明本实施方式。本实施模式由氢侧密封油箱油位高开关信号1、氢侧密封油箱油位低开关信号2、选择模式3、油泵运行状态4、控制器5、联开自动排油电动门6、启动氢侧密封油泵7、联停氢侧密封油泵8、联关自动排油电动门9组成。此模式氢冷发电机组空侧密封油运行，氢侧密封油停运。首先在汽轮发电机组分散控制系统氢冷发电机监视系统画面在选择模式3 中选择“无气压”模式，运行中当控制器5接收到氢侧密封油箱液位高信号1后，发出联开自动排油电动门6指令，同时控制器5会检测氢侧密封油泵运行状态4，若氢侧密封油泵处于停止状态，控制器5发出启动氢侧密封油泵7指令，将氢侧密封油强制排放至空侧密封油箱；若氢侧密封油泵处于运行状态，则不发启动氢侧密封油泵指令。在此模式运行至控制器5检测到氢侧密封油箱液位低开关信号2后，控制器5发送联停氢侧密封油泵8，同时联关自动排油电动门9的指令。

实施案例2：氢冷发电机组“低气压或紧急”运行模式。结合附图1具体说明本实施方式。本实施模式由氢侧密封油箱油位高开关信号1、氢侧密封油箱油位低开关信号2、选择模式3、控制器5、联开自动排油电动门6、联关自动排油电动门9组成。此模式氢冷发电机组空侧密封油运行，氢侧密封油也运行。首先在汽轮发电机组分散控制系统氢冷发电机监视系统画面在选择模式3 中选择“低气压或紧急”模式，当控制器5检测到氢侧密封油箱液位高信号1后，控制器5发出联开自动排油电动门6指令，在此模式下氢侧密封油泵是处于运行状态的，控制器5无需检测氢侧密封油泵状态4即可将氢侧密封油强制排放至空侧密封油箱。此模式运行至控制器5检测到氢侧密封油箱液位低开关信号2后，控制器发联关自动排油电动门9指令。