[实用新型]汽轮发电机集电环隔音罩压力密封结构

说明书

本实用新型发明属于大型火力发电设备汽轮发电机制造技术领域。

已有的大型汽轮发电机供给发电机励磁的电流转换集电环，装有同轴高压离心风扇，将集电环运转时产生的热损耗排出，为防护集电环的安全工作和高速运转的集电环产生的噪音，每台大型发电机集电环都设置有密闭隔音防护罩，防护罩装有两个与高速旋转轴配合的密封挡风圈，挡风圈内侧处于风扇的低压区，因此，造成了转轴密封的困难。国内已运行的大型汽轮发电机集电环总是有大量由电刷磨损产生的粉尘和邻近设置的发电机轴承挡油盖产生的油雾进入防护罩内并牢固地粘附在集电环表面及罩内所有结构上，高压风扇也不能将其带走，长时间的运行使罩内积污增多，使集电环对地绝缘恶化，造成发电机转子接地重大事故，积污增多，还严重地堵塞罩内通风道，使散热条件恶化，集电环温度升高，可导致集电环及导电螺钉乃至转轴的烧毁，国内外有不少大型电站：如巴基斯坦贾木肖罗电厂、广东沙角电厂、广东韶关电厂、河北陡河电厂等都曾因集电环积污过多而造成严重事故。导致事故的原因分析就是隔声密封防护罩与转轴相配合的两道密封存在着间隙，且罩内外气压不平衡，造成粉尘油雾进入而造成。

本实用新型的目的是将高压风扇的出口高压空气引至特殊设计的隔声罩与转轴配合的密封挡风圈内，应用高压气体密封技术阻止罩外任何油雾和粉尘的进入。从而提高大型汽轮发电机组的运行可靠性。

本实用新型是在集电环隔声防护罩内高压离心风扇的出口处设计一取风风斗，将高压空气通过与风斗连接的专用通风管道，从防护罩内部引入到隔声罩与转轴配合处的密封挡风圈内，挡风圈内沿圆周有一半圆型截面的内腔，在发电机组运行时，转轴密封挡风圈内腔充满恒定动态高压气体，高压气体沿转轴密封间隙向防护罩内外泄漏，但流量有限，流失的气体由取风风斗完全保证补充。漏入防护罩内的空气量不影响罩内的冷却效果，漏入防护罩外的空气量却可以阻止罩外任何粉尘和油雾进入罩内。本实用新型已在湖北阳罗电厂300MW汽轮发电机组上进行了较长时间的结构性能试验。证明效果非常好，防护罩内无任何油雾进入，电刷磨损产生的干粉尘全部被高压风扇排出，杜绝了因集电环积污产生的事故。

本实用新型整体结构如图一所示        挡风圈结构如图二所示

1、隔声防护罩体

2、高压离心风扇装配

3、高压风扇出风口高气压区

4、风扇进风低气压区

5、热风出口

6、高压空气取风风斗

7、高压空气引风管道

8、取风气流流动方向

9、转轴密封挡风圈

10、挡风圈与转轴间密封间隙

和挡风圈半圆型内腔

11、挡风圈内腔高压空气入口

12、电刷装配

13、集电环装配

14、转轴

经过清滤的冷却空气在离心式风扇运转时抽风作用下，从隔声防护罩1设置的进风口进入罩内低压区4沿着设计的风路吹沸集电环装置13和电刷装置12，并带走集电环产生的热损耗和电刷磨损的碳粉。通过离心风扇2排出罩外，排出气流为5，在风扇出口高压区3内安装两个取风风斗6，将一部分高压空气8对称分两路导入引风管道7，通过挡风圈9设置的进气口11进入挡风圈内腔10，腔内气压在运转时保持恒定。少量气体沿着内腔两侧与大轴14之间的间隙分别向罩内外泄漏，从而有效地密封了防护罩外部油雾尘粉的进入。

本实用新型的结构属国内发电设备首创，结构简单，引风巧妙，不增加附加耗能设备，密封效果好，提高了大型汽轮发电机组的运行可靠性，减少了事故率，具有重大的经济效益和社会效益。