眾所周知,汽輪發電機冷卻系統的好壞將直接影響到發電機的發熱和發電機的安全穩定運行密不可分。所以選擇一個良好的冷卻系統很重要。在汽輪發電機中有氣冷、氣液冷和液冷三大類。氣體冷卻介質包括空氣和氫氣等;液體冷卻介質有水、油、氟里昂類介質及新型無污染化合物類氟碳介質。現在小編給大家介紹其中水冷中的冷卻方式(閉式冷卻塔)。
汽輪發電機閉式冷卻塔工作原理
火電廠中,鍋爐產生的高溫高壓水蒸汽進入汽輪機做功推動電機發電,做工后的乏汽從汽輪機尾部排入凝汽器進行第一次熱交換,乏汽將熱量傳遞給冷卻水冷凝為凝結水,由給水泵送回鍋爐,進入下一個熱工循環。
在凝汽器內部受熱升溫的冷卻水,通過循環水泵升壓進入間接空冷散熱器,在閉式冷卻塔的自然抽力作用下,與橫掠翅片管束的冷卻空氣進行第二次換熱,冷卻水將熱量傳遞給空氣后降溫,在返回凝汽器中進入下一個熱交換循環,這就是汽輪機閉式冷卻塔工作原理。
汽輪機復合流閉式冷卻塔工作原理
汽輪發電機使用閉式冷卻塔優勢
(1)解決了大型發電機空冷線棒熱變形問題。
(2)由于汽化吸熱比熱吸熱強烈,在同樣的熱交換條件下它可以比水冷具有更小的熱交換面積。
(3)整個冷卻系統基本處于低壓甚至無壓狀態。氣側壓力設計為運行時接近o.1 MPa液柱高所產生的正壓。停機時為負壓,且僅為水冷情況下的1/5弱,極大地減少了介質發生泄漏的幾率。同時相關連接管件的結構和工藝大大簡化。
(4)汽輪機閉式冷卻塔具有良好的自適應、自調節能力。電機運行時產生熱量的大小決定了介質冷卻量的多寡,所以它具有天生的自調節和自適應能力。故電機繞組沿線棒溫度分布十分均勻,其溫度平均值在60℃左右,且溫差較小(小于loac),所以不會出現水冷導線局部高溫形成氣堵斷水故障。同時線棒溫升比空冷降低40K以上,根據絕緣老化規律,絕緣壽命延長至少3倍。
(5)超發能力的獲得是基于它本身的高冷卻能力和設計時留有的余度,如無特殊要求,閉式冷卻塔冷卻電機均具有115%額定出力的超發能力,繞組溫升幾乎沒有變化。
(6)運行維護簡便和經濟。閉式冷卻塔冷卻系統幾乎沒有外部配套設備,密閉循環,與空冷電機具有相同的監測量,不增加運行人員的工作量。經十多年工業機組的長期運行證實,線棒完好如初,與定子鐵芯幾乎無熱交換,熱變形顯著減小,也不會因熱變形引起磨損破壞絕緣等問題,機組壽命期內無更換線棒之憂,電機的總維護工作量大為減小;
(7)閉式冷卻塔冷卻所采用的冷卻介質是環保的氟碳化合物。其液態的絕緣性能與變壓器油相當,即使稍有泄漏,也不會引發事故。冷卻介質還具有滅火滅弧的能力,消除了水內冷因泄漏而引發大事故的缺點。