[发明专利]自定心浮动刷式密封瓦

说明书

技术领域

本发明涉及一种，尤其是涉及一种用于氢冷发电机端部密封的刷式密封件，属于刷式密封技术领域。 

背景技术

由于氢气热容大，导热性比空气高6倍多，流动性比空气好，重量不到空气的1/10,使得发电机内的通风摩擦损耗大大减小，所以现代单机大容量发电机普遍采用氢冷技术。为使机组能够安全、可靠、经济、稳定地运行，严格地保证机内氢气不外漏及高纯度是十分必要的。氢气纯度不合格，将会造成机内构件局部过热，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，直接影响机组的安全。如果氢气纯度下降至爆炸范围内，在一定的条件下可能还会引起爆炸；此外，氢气纯度下降时，混合气体的密度随之上升，将导致发电机内通风摩擦损耗增加，降低发电机的效率。根据美国GE公司介绍 ,一台运行氢压为0.5MPa,容量为907MW的氢冷发电机，其氢气纯度从98%下降至95%时，通风摩擦损耗大约增加32%,即相当于损失685KW。一般情况下，当机内的氢气压力不变时，氢气纯度每降低1% ,其通风摩擦损耗增加约11%。综上，氢气纯度降低严重威胁机组的经济与安全运行，必须利用排污、补氢的方法提高机内氢气纯度。

为了维持发电机内氢气压力稳定以及高纯度,尽量减少排污和补氢的次数，在发电机端盖处设有专门的密封装置。发电机密封装置通常采用浮环式密封瓦结构,通以密封油流实现密封， 浮环密封可分为单流环、双流环和三流环三种形式, 最常用的有单流环和双流环两种形式。

发电机采用单流环密封瓦结构时, 所配套的密封油系统带有真空净化处理装置。机组正常运行时，密封油由汽轮机的润滑油系统补给到密封油真空箱，经密封油泵升压后通过调节阀调节，供给密封瓦，保证密封油压力高于氢气压力一定值，如GE公司的要求是0.049 MPa。密封瓦的氢侧回油经氢气分离器分离后，氢气返回到发电机内，密封油返回到润滑油回油系统；密封瓦的空侧回油，通过U型管或分离器后也返回到润滑油回油系统。这样的密封油系统实际上是一个开式系统，为了防止溶解在润滑油中的气体和水分被携带到发电机内，影响氢气的纯度和湿度，密封油系统专门设计了真空处理装置，配有真空箱、真空泵、喷淋管等设施，对补给的润滑油及氢侧返回的密封油进行真空脱气处理。由以上系统结构可知，溶解在氢侧密封油回油中的氢气都将被带走或被脱气处理。

发电机采用双流环密封瓦结构时，所配套的密封油系统由空侧和氢侧两个相对独立的系统组成。空侧的密封油由空侧密封油泵供给，通过差压调节阀来保证空侧密封油压力高于氢气压力一定值，如WH公司要求是0.084 MPa。氢侧的密封油由氢侧密封油泵供给，通过平衡阀调节来保证氢侧密封油压与空侧密封油压在密封瓦处相等，如采用 WH技术的发电机，平衡阀控制两者差压在±490Pa内。在理想状态下，平衡阀调节使两侧油压相等，空侧的密封油和氢侧的密封油在密封瓦内不发生窜流，这时的氢侧密封油系统完全是一个封闭的循环系统。但实际上，平衡阀一直处于跟踪调节状态，且其自身精度有限，易出现卡涩、磨损等问题，故氢侧密封油压与空侧密封油压很难达到绝对相等，在密封瓦内发生窜流现象是必然的。当空侧密封油窜流到氢侧时，溶解在密封油中的空气被带到氢侧，最终影响发电机内氢气的纯度和湿度。氢侧密封油油箱的液位也将被抬高，通过液位调节阀的调节，窜流过来的密封油将被排回到空侧密封油系统，这时，溶解在密封油中的氢气也随之被带走；当氢侧密封油窜流到空侧时，溶解在密封油中的氢气直接被带到空侧密封油系统，在空侧油箱中会离析出来，最后被排到室外。

综上所述，发电机内氢气的密封实际上是以油封来实现，而密封瓦的作用就是维持稳定的油流。一般而言，密封瓦与发电机转子轴颈配合总间隙为0.15～0.40mm，其间形成稳定的油流，阻止氢气外漏并避免其受到污染。理论上，稳定的油流能够实现机内氢气的完全密封，但工程实践中仍存在氢气外漏和纯度不断下降的现象，主要原因是气体溶解到密封油中，以密封油为介质实现互换。 

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种密封性能好、有效地减少氢气的泄漏和污染、提高氢冷发电机组运行的经济性与安全性的自定心浮动刷式密封瓦。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

自定心浮动刷式密封瓦，包括上半密封瓦和下半密封瓦，所述的上半密封瓦和下半密封瓦在中分面处通过螺栓紧固，所述密封瓦的内表面为钨金面，其特征在于，所述的密封瓦的内表面凹陷形成装设刷环用凹槽，所述的装设刷环用凹槽内设置有刷环，所述的刷环与发电机转子的轴颈零间隙或过盈配合。