出水返回定冷水箱,在离子交换器内发生如下反应:
Gu+2+2RNa=R2Gu+2Na+ HCO3-+ROH=RHCO3+OH-
经过离子交换反映后,溶解在定冷水中的微量中性盐转化成NaOH。微碱性的离子交换器出水进入定冷水箱后现中和水箱内的微量酸性物质,降低定冷水的腐蚀性,然后提高水的PH值在7.5—8.5,进一步抑制铜导线的腐蚀。 (六)电导率仪
电导率是物质传送电流的能力,与电阻值相对,单位一般以μS/cm表示,10-3时以mS/cm表示。定子线圈冷却水的电导率由三个电导率仪来监测,其中两个串联地安装在定子线圈主水管路的旁路上,用于监测主水路的电导率;一个安装在离子交换器的出水管路上。电导率仪带有报警开关。主水路电导率的正常范围应为0.5~1.5μS/㎝。当主水路中的电导率达到5和9.5μS/㎝时,将分别发出“电导率高”和“电导率非常高”警报。离子交换器出口水路中的电导率达到1.5μS/㎝时,将发出“离子交换器出口电导率高”报警。离子交换器出口水路中的电导率可直接反映出离子交换器内树脂的饱和情况。
电导率仪测定原理:将两块平行的极板,放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势(通常为正弦波电压),然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律,电导率(G)--电阻(R)的倒数,由导体本身决定的。
水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比,而且固体量浓度越高,电导率越大。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为: 2μS/cm=1ppm。利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值,如前述,为了近似换算方便,1μs/cm电导率=0.5ppm硬度。电导率是物质传送电流的能力,与电阻值相对,单位Siemens/cm(S/cm),该单位的10-6以μS/cm表示,10-3时以mS/cm表示。 (七)气动式调节器
在水冷却器循环水进水管路上设置一套气动式调节器,用以调节循环水量,从而控制冷却器介质侧出水温度在40℃左右。 (八)水箱充氮系统
定子水系统水箱是密闭的,在水箱液位上的空间充满一定压力的氮气,氮气来源于充氮管路,充入水箱的氮气压力由一只减压器自动整定在0.014MPa。当
水箱内未充氮时,定子水系统仍可运行,但不推荐这种运行方式,因为这种情况下由于氧的作用,空芯导线的腐蚀速度将大增加。 (九)定子水系统反冲洗装置
定子水系统反冲洗装置是由安装于定子线圈冷却水进出口处的管道和四个阀门所组成。它通过改变相应阀门的开关状态,可使定子线圈的进水侧改变为出水侧;而出水侧改变为进水侧,使其在发电机不带负荷的状态下,能从相反的方向对定子线圈进行冲洗。进行反冲洗时应将定子线圈进口水过滤器的滤芯抽出。发电机反冲洗应在停机后2小时内进行,防止发电机内结露。 四、发电机断水保护
当发电机定子绕组进出水压差降低到1/2额定水流量下的压差值时,三个压差开关闭合,三个信号按“三取二”的逻辑原则运算后,作为发电机断水保护的信号源。当发电机定子绕组出现断水情况时,允许满载100%额定电流运行30秒,备用泵须在30秒内投入正常运行。如果30秒内不能正常运行,发电机跳闸。在运行中发电机定子绕组出现断水情况后,如果两台定子循环水泵恢复到额定运行状态,在增加负荷之前,水泵必须运行十五分钟,发电机负荷可按汽机负荷增加速率增加。
第三节 密封油系统
一、发电机轴密封装置介绍
为了防止氢冷发电机内部氢气泄露,在发电机两端、轴的伸出处静止与转动部分之间,需供以压力比氢压高一些的压力油形成油隔离,这就是轴密封。密封油相对静止和转动部分也起到润滑和冷却作用。按照结构,轴密封装置可分为两类,即盘式和环式轴密封。盘式也称为径向式或端面式轴密封,环式轴密封也称为轴向式或浮动式轴密封。
通常使用的环式轴密封有单、双流之分。
单流环式密封瓦的密封间隙在轴的外表面与密封环的内表面之间。运行时高于氢压的密封油来自油孔2进入密封间隙,然后分成两股油流分别流向氢气侧和空气侧。为防止氢气压力将浮环压向瓦壳产生较大摩擦,平衡油管4向密封环空气侧一面供入压力平衡油。氢气侧回油一般进入专门的密封油净化装置,使油
中含有的氢气和其它气体与油分离。空气侧回油与支持瓦回油混合在一起流回汽轮机主油箱。运行中密封瓦可随轴中心的移动在油膜中作径向浮动。这种结构的密封间隙大,耗油量也较大,有相当多密封油进入氢气侧,因此容易在氢气侧放出较多的烟气和吸收较多的氢气,使氢气消耗量大、纯度下降快,因而需要使用
较复杂的真空净油设备。
图8-9单流环式轴密封结构示意图 1—密封环 2—油孔 3—轴 4—平衡油道
双流环式密封瓦有两个油流,一个在空气侧,一个在氢气侧,二油流在瓦中央被狭窄的流体密封分开,各自成为一个独立的油压循环系统。氢侧进油处设均压阀控制二进油压力为同一数值。若空氢侧进油压力完全一样时,则在两回路的接触处(瓦的中间区)没有油的交换。氢侧油独自循环,同机内氢气接触并吸收氢气达到饱和。空气侧油也独自循环,并且含有空气,但空气侧油不与发电机内氢气接触,因此空气不会侵入发电机内。可以认为双流环式密封瓦中被油吸收而消耗的氢气几乎没有。与单流环式密封瓦相比,它可不用真空净油设备,但却要两套油系统和油泵、贮油器、冷油器等设备,并且要求均压阀经常可靠,否则会造成空气侧与氢气侧油流交混。
图8-10双流环式轴密封结构示意图
1—密封环 2—空气侧油孔 3—氢侧油孔 4—轴 5—平衡油道 环式密封瓦的另一种结构是带中间回油的环式密封瓦,压力高于氢压的密封油从外壳进Ⅰ室后,一路经Q孔进入密封瓦内,在密封间隙中形成环状油流。在密封间隙中向右的油流经空气侧与支持轴瓦回油混合。向左的油流则沿轴向氢侧流去,而中途又有一部分经中间回油孔L进入油室Ⅲ,称为中间回油。因为有中间回油,所以流到氢侧的油量大大减少。中间回油未与氢气接触,则可引入结构简单的净化装置加以除气。少量的氢侧回油也就不需复杂的真空除气装置和系统。运行中调整中间回油管上的油门可以调整去氢侧的油量和油压。另外一路经油口孔到油室Ⅱ的油是作平衡油。Ⅱ室内油压将密封环压向氢侧,以平衡中间回油室Ⅲ中的回油将密封环压向空气侧的力。 二、密封油系统
(一)密封油系统的作用
对于用氢气冷却的发电机,为了防止氢气外漏,发电机两端装有密封瓦。其作用就是向密封瓦供油,并同时分离出油中的氢气、空气和水分,起到净化油的作用。通过轴颈与环式密封瓦氢气侧与空气侧之间的油流阻止了氢气外逸。
双流即密封瓦的氢气侧与空气侧各有独立的油路。当两路密封油经过密封支座上各自的油道、进入双流密封瓦中各自的油槽时,平衡阀控制着氢侧进油系统使氢侧油压与空侧油压维持均衡,于是两路密封油就互不相让,各自从轴颈表面分别流向氢侧与空侧,充分发挥了密封氢气的作用。通常只要密封油压始终保持高于机内气体压力,便可防止氢气从发电机内逸出。氢侧油路供给的油将沿轴和密封瓦之间的间隙,流向氢侧并流入消泡箱。而空侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙流往轴承侧,并汇同轴承回油一起进入空侧回油密封箱,从而防止了空气与潮气侵入发电机内部。平衡阀的精密度严格控制了两路密封油的互相串流,从而大大减少了氢气的流失和空气对机内氢气的污染,使氢气的消耗量少于单流环式;又因省掉了真空泵系统,简化了维护工作。
图8-11密封油系统图
(二)密封油系统油路循环
密封油系统有一个比较完善的供油系统,分空侧和氢侧油路二个部分。 1、空侧密封油油路:由交流电动机驱动的空侧密封油油泵,从空侧回油箱取得油源,它把一部分油泵入油冷却器、滤油器注入密封瓦的空侧,另一部分油则经过差压阀流回到油泵的进油侧。通过差压调节阀将密封瓦处的空侧密封油油