大型空冷汽轮发电机冷却技术的现状与分析

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1、大型空冷汽轮发电机冷却技术的现状与分析　　摘要：近年来，我国越来越重视采用了空冷技术的大型汽轮发电机的使用与推广。为了为我国研究大型空冷汽轮发电机的冷却技术提供更多科学的参考，本文将根据大型空冷汽轮发电机在国内外的发展状况，并从汽轮发电机采用空冷技术的原因和利弊等方面来对其进行分析，并对目前我国空冷技术的发展提出一些改进意见。　　关键词：空冷技术；国内外发展现状；原因；利弊；分析　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.148　　1发展现状　　1.1国外发展现

2、状　　伴随着科技与经济的飞速发展，越来越多不同种类的材料被运用于现代生活与工业生产之中。在技术发达的新时代，国外的一些大型公司以其先进的互联网技术与各种新材料如绝缘和导电、导磁等的广泛应用，加之对大型氢冷汽轮发电机制造技术的移植，发明了100～500MW的大型空冷汽轮发电机。在上世纪70年代末，国外的BBC公司就生产出了135MW的空冷汽轮发电机，在当时不仅创造了最高容量的世界记录，还打破了以往其容量一直低于100MW的局面，从而促使空冷汽轮发电机开始向大容量方向发展。进入80年代后，其容量又提高

3、到了200MW，紧接着ABB公司在90年代生产的23型空冷汽轮发电机则达到了300MVA以上。而ABB公司又在1998年研制出了目前世界上容量最高的大型空冷汽轮发电机，其功率为500MVA。　　1.2国内发展现状　　由于我国的工业化起步较慢，1978年实施改革开放才开始向西方国家学习各种先进技术，因此我国对于大型空冷汽轮发电机的研制要比国外晚起步很多，技术方面与国外相比也没有那么成熟与完善。上世纪八十年代，当国外大型空冷汽轮发电机的最大容量已经达到200MW的时候，我国的最大容量才只有35MW而已

4、。因为受到冷却技术的约束，容量为50MW及以上的汽轮发电机采用的冷却方法都是双水内冷、水氢氢和氢冷等。随着90年代的到来，我国的各大发电机制造公司都不断向国外学习，引进国外的先进技术，研制出了一批批容量超过50MW的空冷汽轮发电机。譬如，济南的发电设备厂在不断引进ABB公司的先进技术的基础上，先后研发出了50MW至220MW等不同容量的空冷汽轮发电机。目前我国国内最大容量的大型空冷汽轮发电机就是该厂在2005年与ALSTOM公司合作制造的WX25R-127型330MW空冷汽轮发电机，说明我国在大型

5、空冷汽轮发电?C的冷却技术方面起步虽慢但发展飞快，因此更需要针对其进行深入研究与分析。　　2大型空冷汽轮发电机冷却技术的分析　　2.1大型汽轮发电机采用空冷技术的原因　　大型汽轮发电机自从采用空冷技术以来，越来越受到世界各国的重视，在20世纪50年代以后其需求量便不断增长。进入90年代以后市场更是空前扩大，甚至出现供不应求的情况。这使得各大发电机厂家更加积极地研究空冷技术，开发大型空冷汽轮发电机，以抢占市场份额。下面，就让我们对大型空冷汽轮发电机冷却技术进行分析，将其采用空冷技术的原因阐述如下：　

6、　（1）大型空冷汽轮发电机制造的时间短，投资成本低，经济效率高。采用了空冷技术的大型汽轮发电机因为工序较少，所以制造的时间要比氢冷汽轮发电机短，投资成本更低。加上大型空冷汽轮发电机的冷却技术在这几年不断创新与发展，也大大提高了工作效率，这也意味着其带来的经济效率也就更高。（2）大型空冷汽轮发电机结构简单，维护便利，性能优秀。采用了空冷技术的大型汽轮。发电机在制造的时候工序较少且简单，不需要使用制氢设备与对水进行处理，但又不会影响到发电机的性能，使其性能更为优秀且便于维。除此以外，因为空冷技术采用了

7、空气作为冷却介质，避免了氢气爆炸的危险，提高了设备的安全性。以上两点，就是目前大型汽轮发电机采用空冷技术的主要原因，也是针对大型空冷汽轮发电机的冷却技术进行的分析和研究越来越受重视的重要原因。　　2.2目前大型空冷汽轮发电机冷却技术存在的缺点　　（1）如今大型空冷汽轮发电机的冷却技术在不断的创新与发展中，已获得了比以前更高的工作效率。但是，一旦与氢冷和水冷汽轮发电机的工作效率相比，就可以发现其效率还是相对较低的。这是由于氢和水的导热和传热性能要比空气更好，因而导致的通风损耗要更小。在大型空冷汽轮发

8、电机的全部损耗中，其通风损耗占据了三分之一。这就使得一般情况下，大型空冷汽轮发电机的工作效率要比同等容量的氢冷汽轮发电机低0.1%至0.2%。　　（2）大型空冷汽轮发电机在其使用的过程中，发出的噪声要比氢冷和水冷汽轮发电机大，因此在对其冷却技术进行分析与改进的时候，有必要采取有效措施来降低噪声。　　2.3改进我国空冷技术的意见　　（1）减少冷却风扇动力的消耗。风扇是空冷汽轮发电机通风冷却系统中的一个耗功部件，冷却气体的势能和动能就是其受转子驱动后耗损部分机械能转换而成的，另外其与气