[发明专利]汽轮发电机组氢气密封装置及密封方法

说明书

本发明涉及汽轮发电机组氢气密封装置及密封方法，技术方案是，密封座开口处的发电机转轴上套装有与发电机转轴固定在一起的阻力盘，阻力盘从密封座的开口处伸入密封座的内腔，阻力盘两侧的密封座内分别设置有沿发电机转轴轴向左右滑动的第一密封环和第二密封环，阻力盘与第一密封环正对面的外周上开有多道均布的第一螺旋槽，阻力盘与第二密封环正对面的外周上开有多道均布的第二螺旋槽，与现有技术相比，本发明氢气泄漏时需要经过密封环和阻力盘之间的两级螺旋槽式动压油膜密封以及密封浮环和发电机转轴之间的两级凹槽式动压油膜密封，泄漏量小；密封环和阻力盘之间因螺旋槽动压效应而形成的密封间隙很小，从而能够有效地减小泄漏。

技术领域

本发明涉及一种氢冷式汽轮发电机两端动静部件之间的密封方法，减少氢气沿轴端的泄漏以及因此而带来的对机组安全运行的危害，主要用于氢冷式发电机氢气密封。

背景技术

随着发电机组单机容量的增大，发电机运行中产生的热量增大。为了提高冷却效果，大型发电机组普遍采用氢气作为冷却介质，以替代水或空气。发电机动静部件之间有间隙，氢气会沿着两者之间的间隙泄漏。氢气属于易燃易爆气体，其在空气中的浓度达到一定程度后，将会引发爆炸，对机组安全运行和人员生命将会产生巨大危害。因此，机组运行中，严格禁止氢气的泄漏。

为了减少氢气的泄漏，在氢冷式发电机组转轴两端的发电机端盖上各安装有1套密封瓦，目前主要采用环流式。按照油路的数量，分为单流式、双流式或三流式，按照瓦块的数量，分为单环式或双环式，将油路和密封环组合后，密封瓦可以分为：单流单环式、单流双环式、双流单环式等。尽管油路和密封环的数量不同，但环流式密封瓦的工作原理相同，本质上都属于一种浮动式密封或者浮动式滑动轴承。机组运行时，将略高于发电机内氢压的密封油从瓦块背部穿过瓦块进入到瓦块与轴颈之间的间隙内，依靠轴颈高速旋转所带来的动压效应，将密封环浮起来，在动静间隙之间充满润滑油，从而将氢气泄漏通道堵塞，起到密封效果。

环流式密封瓦在氢冷发电机组上应用时存在以下几方面的问题：(1)浮动力不够。发电机氢压增大后，氢侧和空侧之间的压差变大，氢气压力作用在密封环端面上后，会形成一个轴向推力，将密封环推向一侧，导致瓦块卡涩，不能实现瓦块和轴颈位置变化之间的随动； (2)密封瓦卡涩后，不仅会导致瓦块温度升高，而且也会因此产生不稳定振动；(3)密封瓦间隙不能很小。密封瓦间隙过小容易引发瓦温升高，密封瓦间隙增大后，不仅氢气泄漏量会增大，密封油流量也会增大，密封油有可能倒灌进入发电机本体内，导致发电机绝缘下降等其它故障。因此，研究氢冷式发电机组高效密封方法就显得很重要。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种汽轮发电机组氢气密封装置及密封方法，可有效减少氢气沿轴端的泄漏以及因此而带来的对机组安全运行的危害。

本发明解决的技术方案是：