[發(fā)明專利]汽輪發(fā)電機(jī)組氫氣密封裝置及密封方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810841627.8
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108679231A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張文濤;夏亞磊;李勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華中分公司
• 主分類號: F16J15/40
• 分類號: F16J15/40
• 代理公司: 鄭州華隆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41144
• 代理人: 林新園

本發(fā)明涉及汽輪發(fā)電機(jī)組氫氣密封裝置及密封方法，技術(shù)方案是，密封座開口處的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上套裝有與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定在一起的阻力盤，阻力盤從密封座的開口處伸入密封座的內(nèi)腔，阻力盤兩側(cè)的密封座內(nèi)分別設(shè)置有沿發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸軸向左右滑動的第一密封環(huán)和第二密封環(huán)，阻力盤與第一密封環(huán)正對面的外周上開有多道均布的第一螺旋槽，阻力盤與第二密封環(huán)正對面的外周上開有多道均布的第二螺旋槽，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明氫氣泄漏時需要經(jīng)過密封環(huán)和阻力盤之間的兩級螺旋槽式動壓油膜密封以及密封浮環(huán)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸之間的兩級凹槽式動壓油膜密封，泄漏量小；密封環(huán)和阻力盤之間因螺旋槽動壓效應(yīng)而形成的密封間隙很小，從而能夠有效地減小泄漏。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氫冷式汽輪發(fā)電機(jī)兩端動靜部件之間的密封方法，減少氫氣沿軸端的泄漏以及因此而帶來的對機(jī)組安全運行的危害，主要用于氫冷式發(fā)電機(jī)氫氣密封。

背景技術(shù)

隨著發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量的增大，發(fā)電機(jī)運行中產(chǎn)生的熱量增大。為了提高冷卻效果，大型發(fā)電機(jī)組普遍采用氫氣作為冷卻介質(zhì)，以替代水或空氣。發(fā)電機(jī)動靜部件之間有間隙，氫氣會沿著兩者之間的間隙泄漏。氫氣屬于易燃易爆氣體，其在空氣中的濃度達(dá)到一定程度后，將會引發(fā)爆炸，對機(jī)組安全運行和人員生命將會產(chǎn)生巨大危害。因此，機(jī)組運行中，嚴(yán)格禁止氫氣的泄漏。

為了減少氫氣的泄漏，在氫冷式發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)軸兩端的發(fā)電機(jī)端蓋上各安裝有1套密封瓦，目前主要采用環(huán)流式。按照油路的數(shù)量，分為單流式、雙流式或三流式，按照瓦塊的數(shù)量，分為單環(huán)式或雙環(huán)式，將油路和密封環(huán)組合后，密封瓦可以分為：單流單環(huán)式、單流雙環(huán)式、雙流單環(huán)式等。盡管油路和密封環(huán)的數(shù)量不同，但環(huán)流式密封瓦的工作原理相同，本質(zhì)上都屬于一種浮動式密封或者浮動式滑動軸承。機(jī)組運行時，將略高于發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓的密封油從瓦塊背部穿過瓦塊進(jìn)入到瓦塊與軸頸之間的間隙內(nèi)，依靠軸頸高速旋轉(zhuǎn)所帶來的動壓效應(yīng)，將密封環(huán)浮起來，在動靜間隙之間充滿潤滑油，從而將氫氣泄漏通道堵塞，起到密封效果。

環(huán)流式密封瓦在氫冷發(fā)電機(jī)組上應(yīng)用時存在以下幾方面的問題：(1)浮動力不夠。發(fā)電機(jī)氫壓增大后，氫側(cè)和空側(cè)之間的壓差變大，氫氣壓力作用在密封環(huán)端面上后，會形成一個軸向推力，將密封環(huán)推向一側(cè)，導(dǎo)致瓦塊卡澀，不能實現(xiàn)瓦塊和軸頸位置變化之間的隨動； (2)密封瓦卡澀后，不僅會導(dǎo)致瓦塊溫度升高，而且也會因此產(chǎn)生不穩(wěn)定振動；(3)密封瓦間隙不能很小。密封瓦間隙過小容易引發(fā)瓦溫升高，密封瓦間隙增大后，不僅氫氣泄漏量會增大，密封油流量也會增大，密封油有可能倒灌進(jìn)入發(fā)電機(jī)本體內(nèi)，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)絕緣下降等其它故障。因此，研究氫冷式發(fā)電機(jī)組高效密封方法就顯得很重要。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種汽輪發(fā)電機(jī)組氫氣密封裝置及密封方法，可有效減少氫氣沿軸端的泄漏以及因此而帶來的對機(jī)組安全運行的危害。

本發(fā)明解決的技術(shù)方案是：