具有加熱干燥功能的空冷裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有加熱干燥功能的空冷裝置，包括通過(guò)管道依次連接成循環(huán)水路的冷卻塔、循環(huán)泵、冷卻水入口閥、發(fā)電機(jī)空冷器和冷卻水出口閥，冷卻水入口閥和發(fā)電機(jī)空冷器之間設(shè)有入口三通管，入口三通管的第一接口與冷卻水入口閥相連，第一接口與冷卻水入口閥之間的管路上設(shè)有第一水壓表，入口三通管的第二接口與發(fā)電機(jī)空冷器的入口相連，第二接口與發(fā)電機(jī)空冷器入口之間的管路上設(shè)有水溫表，入口三通管的第三接口通過(guò)熱水入口閥與熱源裝置相連，第三接口與熱水入口閥之間的管路上設(shè)有第二水壓表。本發(fā)明具有干燥效果好、操作簡(jiǎn)單、安全性高、節(jié)約能源、耗時(shí)短、加熱均勻和不漏電的特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電空冷式發(fā)電機(jī)上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有加熱干燥功能的空冷裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及火力發(fā)電空冷式發(fā)電機(jī)技術(shù)，具體地指一種具有加熱干燥功能的空冷
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中，其定、轉(zhuǎn)子繞組會(huì)產(chǎn)生大量的運(yùn)行熱量，造成機(jī)組運(yùn)行溫度升高，為確保機(jī)組溫升維持在合格的范圍內(nèi)，必須采取適當(dāng)?shù)臒崃拷粨Q技術(shù)，帶走機(jī)組運(yùn)行熱量，實(shí)現(xiàn)冷卻的目的。作為火力發(fā)電廠的基礎(chǔ)裝備，汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行冷卻方式雖然各異，但由于空氣密閉循環(huán)冷卻方式的汽輪發(fā)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、輔助系統(tǒng)少、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，在中小功率等級(jí)機(jī)組中得到普遍采用。同時(shí)隨著設(shè)計(jì)制造水平的提高以及絕緣材料等基礎(chǔ)配套能力的發(fā)展，空氣循環(huán)冷卻方式也被部分大功率發(fā)電機(jī)所采用，在600MW級(jí)超臨界機(jī)組上也有直接空冷的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。目前，我國(guó)空冷機(jī)組的裝備量已位列世界第一位。
[0003]與其他冷卻方式相比，空氣密閉循環(huán)冷卻式發(fā)電機(jī)通過(guò)貫通定、轉(zhuǎn)子的循環(huán)空氣帶走繞組及鐵芯熱量，通過(guò)空氣冷卻器降低循環(huán)空氣溫度，進(jìn)而達(dá)到冷卻的目的。其主要構(gòu)成為:風(fēng)冷室、發(fā)電機(jī)空冷器、轉(zhuǎn)子風(fēng)扇、循環(huán)分配風(fēng)道、鐵芯和繞組氣隙、補(bǔ)風(fēng)風(fēng)門(mén)、氣封
坐寸ο
[0004]發(fā)電機(jī)空冷器是空冷式發(fā)電 機(jī)的必備部件，通常為板式結(jié)構(gòu)，主要由換熱翅片、回形水管、入口和出口水閥門(mén)組成，是發(fā)電機(jī)內(nèi)部熱空氣與外部進(jìn)行熱交換的關(guān)鍵樞紐部件。發(fā)電機(jī)空冷器內(nèi)部管道接通循環(huán)冷卻水，以冷卻循環(huán)空氣。
[0005]合格的定、轉(zhuǎn)子繞組絕緣性能是發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的必備條件，是日常維護(hù)工作的重點(diǎn)內(nèi)容。由于空氣介子冷卻的工藝特點(diǎn)，空冷式發(fā)電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子繞組絕緣水平與內(nèi)部循環(huán)空氣的濕度和繞組溫度密切相關(guān)。根據(jù)行業(yè)故障調(diào)查顯示，發(fā)電機(jī)繞組絕緣不合格的故障多因受潮所引起，定、轉(zhuǎn)子繞組因受潮而導(dǎo)致絕緣不合格，延誤機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電的故障在行業(yè)內(nèi)屬常見(jiàn)多發(fā)故障，所以空冷式發(fā)電機(jī)必須經(jīng)常采取合適的干燥方法，用以降低定、轉(zhuǎn)子繞組濕度，恢復(fù)絕緣性能，因此發(fā)電機(jī)的干燥維護(hù)作業(yè)非常普遍。目前，發(fā)電機(jī)繞組的電加熱烘烤是最常見(jiàn)的干燥方法，具體包括:電加熱器法、紅外線(xiàn)烘烤法、繞組通電法等等。其中電加熱器法和紅外線(xiàn)烘烤法均需安裝固定式或臨時(shí)性加熱設(shè)備，其操作不僅較為繁瑣，而且起效緩慢、耗時(shí)較長(zhǎng)、各部位的加熱也不均勻，同時(shí)還容易發(fā)生漏電并浪費(fèi)電能。相對(duì)而言，繞組通電法的加熱較為均勻，干燥效果好，但同樣存在操作復(fù)雜，危險(xiǎn)性較高，浪費(fèi)電能的缺點(diǎn)?？梢钥闯觯?jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，這些方法雖然操作工藝較為成熟，干燥效果良好，但同時(shí)存在操作繁瑣、危險(xiǎn)性高、浪費(fèi)電能、速度慢等顯著缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是要提供一種干燥效果好、操作簡(jiǎn)單、安全性高、節(jié)約能源、起效快、耗時(shí)短、加熱均勻和不漏電的具有加熱干燥功能的空冷裝置。[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的具有加熱干燥功能的空冷裝置，包括通過(guò)管道依次連接成循環(huán)水路的冷卻塔、循環(huán)泵、冷卻水入口閥、發(fā)電機(jī)空冷器和冷卻水出口閥，所述冷卻水入口閥和發(fā)電機(jī)空冷器之間設(shè)有入口三通管，所述入口三通管的第一接口與冷卻水入口閥相連，所述第一接口與冷卻水入口閥之間的管路上設(shè)有第一水壓表，所述入口三通管的第二接口與發(fā)電機(jī)空冷器的入口相連，所述第二接口與發(fā)電機(jī)空冷器入口之間的管路上設(shè)有水溫表，所述入口三通管的第三接口通過(guò)熱水入口閥與熱源裝置相連，所述第三接口與熱水入口閥之間的管路上設(shè)有第二水壓表。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述發(fā)電機(jī)空冷器出口和冷卻水出口閥之間設(shè)有出口三通管，所述出口三通管的第一接頭與冷卻水出口閥相連，所述出口三通管的第二接頭與發(fā)電機(jī)空冷器的出口相連，所述出口三通管的第三接頭通過(guò)熱水排放閥與排放管相連。
[0009]進(jìn)一步地，所述排放管道與回收裝置或地溝相連。
[0010]更進(jìn)一步地，所述熱源裝置采用火電廠含富余熱水的疏水?dāng)U容器。
[0011]本發(fā)明的工作原理是這樣的:根據(jù)發(fā)電機(jī)空冷器具有的換熱功能及性能參數(shù)，結(jié)合火電廠熱水富余的條件，逆向使用發(fā)電機(jī)空冷器，利用通入熱水加熱發(fā)電機(jī)空冷器，具有加熱干燥功能的空冷裝置分別設(shè)有冷卻水入口閥、冷卻水出口閥、熱水入口閥和熱水排放閥，分別構(gòu)成“循環(huán)冷卻水”和“熱水”的循環(huán)通道，通過(guò)四臺(tái)閥門(mén)相對(duì)應(yīng)的啟閉切換，可選擇通入循環(huán)冷卻水或熱水，實(shí)現(xiàn)冷卻或加熱的雙功能目的。通過(guò)控制熱水閥和冷水閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)循環(huán)冷卻水與熱水的混合比例，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入發(fā)電機(jī)空冷器水溫的精確控制，并進(jìn)而形成“暖氣片效應(yīng)”，進(jìn)而加熱發(fā)電機(jī)內(nèi)部循環(huán)空氣，形成熱風(fēng)循環(huán)并貫通整個(gè)發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組及鐵芯，從而實(shí)現(xiàn)快速干燥，同時(shí)，通過(guò)發(fā)電機(jī)空冷器入口處溫度表可監(jiān)視發(fā)電機(jī)空冷器的循環(huán)水溫。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(I)利用富余熱水進(jìn)行加熱干燥，不需要消耗電能，具有節(jié)能環(huán)保的特性；(2)與電加熱方式相比較，操作更簡(jiǎn)便，且沒(méi)有漏電、觸電的危險(xiǎn)，安全可靠性高；(3)通過(guò)熱風(fēng)貫通發(fā)電機(jī)各部位，加熱更均勻，干燥速度快，耗時(shí)短，絕緣恢復(fù)效果好。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明具有加熱干燥功能的空冷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0015]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明具有加熱干燥功能的空冷裝置，包括冷卻塔1、循環(huán)泵2、冷卻水入口閥3、發(fā)電機(jī)空冷器4、入口三通管5、第一水壓表6、水溫表7、熱水入口閥8、熱源裝置
9、第二水壓表10、冷卻水出口閥11、出口三通管12、熱水排放閥13、地溝14和排放管15。
[0016]所述冷卻塔1、循環(huán)泵2、冷卻水入口閥3、入口三通管5、發(fā)電機(jī)空冷器4、出口三通管12、冷卻水出口閥11通過(guò)管道依次連接成循環(huán)水路。所述入口三通管5的第一接口與冷卻水入口閥3相連，所述第一水壓表6位于入口三通管5的第一接口與冷卻水入口閥3之間的管路上，所述第一水壓表6可以測(cè)量冷卻水入口閥3所在的冷水管處的循環(huán)冷卻水壓力，所述入口三通管5的第二接口與發(fā)電機(jī)空冷器4的入口相連，所述水溫表7位于入口三通管5的第二接口與發(fā)電機(jī)空冷器4入口之間的管路上，所述水溫表7可以測(cè)量發(fā)電機(jī)空冷器4入口處管路內(nèi)冷熱混合循環(huán)水的水溫，所述入口三通管5的第三接口通過(guò)熱水入口閥8與熱源裝置9相連，所述第二水壓表10位于入口三通管5的第三接口與熱水入口閥8之間的管路上，所述第二水壓表10可以測(cè)量熱水入口閥8所在管路的熱水水壓，分別測(cè)量冷水管中循環(huán)冷卻水水壓和熱水管中熱水水壓是因?yàn)闊崴畨焊哂谘h(huán)冷卻水水壓才能流進(jìn)發(fā)電機(jī)空冷器4的入口，在本實(shí)施例中，所述熱源裝置9采用火電廠含富余熱水的疏水?dāng)U容器。所述出口三通管12的第一接頭與冷卻水出口閥11相連，所述出口三通管12的第二接頭與發(fā)電機(jī)空冷器4的出口相連，所述出口三通管12的第三接頭通過(guò)熱水排放閥13與排放管15相連，所述地溝14與排放管15相連，當(dāng)然，排放管15還可以與回收裝置(圖中未示出)相連。
[0017]采用火電廠疏水?dāng)U容器中的富余熱水作為熱源，其水頭壓力一般不高于0.3MPa，熱水水質(zhì)必須優(yōu)于循環(huán)冷卻水，因?yàn)槿绻麩崴|(zhì)低于循環(huán)冷卻水，可能會(huì)造成管路結(jié)垢而造成管路堵塞，當(dāng)然，在熱水懸浮物濁度、酸堿度等水質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于循環(huán)冷卻水的前提下，也可以選用其他熱水源(圖中未示出)。循環(huán)冷卻水的回流壓力一般為0.1~0.3MPa，當(dāng)所選熱水的壓力低于循環(huán)冷卻水回流壓力時(shí)，發(fā)電機(jī)空冷器4出口熱水不能回流至冷卻塔1，在此情況下發(fā)電機(jī)空冷器4加熱除濕操作采用出口熱水排放地溝14的方式；如所選用熱水壓力等于或高于循環(huán)冷卻水回流壓力，則可以關(guān)閉熱水排放閥13，開(kāi)啟冷卻水出口閥11，將排放水回收至冷卻塔I。需要說(shuō)明的是，加熱除濕操作為發(fā)電機(jī)(圖中未示出)絕緣故障狀況下的處理作業(yè)，屬于非日常操作，其作業(yè)次數(shù)和用水量均較少，對(duì)發(fā)電機(jī)空冷器4排放熱水的回收意義可不作要求。
[0018]由圖1可知，發(fā)電機(jī)空冷器4日常運(yùn)行在冷卻工況下，冷卻水入口閥3和冷卻水出口閥11處在開(kāi)啟狀態(tài)，循環(huán)冷卻水由循環(huán)泵2加壓并通過(guò)冷卻水入口閥3送入，吸收熱量后，由冷卻水出口閥11流出并經(jīng)管道送入冷卻塔I噴淋冷卻。在發(fā)電機(jī)需要加熱干燥時(shí)，由于具有加熱干燥功能的空冷裝置共設(shè)有四臺(tái)閥門(mén)，分別控制著“循環(huán)冷卻水”和“熱水”的循環(huán)通道，通過(guò)四臺(tái)閥門(mén)相對(duì)應(yīng)的啟閉切換，可選擇通入循環(huán)冷卻水或熱水，實(shí)現(xiàn)冷卻或加熱的雙重功能。特別是通過(guò)控制冷卻水入口閥3和熱水入口閥8的開(kāi)度，調(diào)節(jié)循環(huán)冷卻水與熱水的混合比例，可實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入發(fā)電機(jī)空冷器4水溫的精確控制，并可以通過(guò)發(fā)電機(jī)空冷器4入口處的水溫表7監(jiān)視 發(fā) 電機(jī)空冷器4的循環(huán)水溫，其具體操作步驟如下:
[0019]( I)發(fā)電機(jī)處于解列狀態(tài)，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路(圖中未示出)和定子繞組(圖中未示出)均處在斷電狀態(tài)；
[0020](2)檢測(cè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組(圖中未示出)和定子繞組絕緣電阻值，并做好記錄；[0021 ] ( 3 )按正常運(yùn)行方式啟動(dòng)汽輪機(jī)(圖中未示出)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行，使發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)空冷器4之間形成空氣循環(huán)；
[0022](4)根據(jù)發(fā)電機(jī)繞組受潮程度選取發(fā)電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，以此控制發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)空冷器4之間的循環(huán)風(fēng)速，濕度越大，所需循環(huán)風(fēng)速越高，選取轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)速控制在500~3000轉(zhuǎn)/分的范圍內(nèi)，除了臨界轉(zhuǎn)速外，可以根據(jù)實(shí)際需要選??；
[0023](5)檢查水溫表7、第一水壓表6和第二水壓表10有無(wú)損傷，數(shù)據(jù)指示是否正確；
[0024](6)檢查冷卻水 入口閥3和冷卻水出口閥11是否處于全關(guān)狀態(tài)，熱水入口閥8和熱水排放閥13是否處于全關(guān)狀態(tài)；
[0025](7)全開(kāi)熱水排放閥13， 將冷卻水入口閥3開(kāi)啟30%左右，檢查發(fā)電機(jī)空冷器4入口水溫；
[0026](8)緩慢開(kāi)啟熱水入口閥8，密切監(jiān)視水溫變化，為確保發(fā)電機(jī)空冷器4受熱膨脹平穩(wěn)，防范發(fā)生應(yīng)力破壞，必須嚴(yán)格控制水溫上升的速度，水溫每升高5°C，停止開(kāi)啟熱水入口閥8，并穩(wěn)定運(yùn)行30分鐘，其后的冷卻水入口閥3、熱水入口閥8的具體開(kāi)度由需要的混合水溫來(lái)決定；
[0027](9)檢查發(fā)電機(jī)循環(huán)風(fēng)溫度，每升高5°C，停止升溫并穩(wěn)定運(yùn)行30分鐘，具體溫度的選擇由發(fā)電機(jī)的絕緣等級(jí)來(lái)決定，一般為30?80°C之間，發(fā)電機(jī)空冷器4對(duì)應(yīng)的入口水溫不超過(guò)80°C ；
[0028]( 10)在發(fā)電機(jī)熱風(fēng)運(yùn)行30分鐘后，檢測(cè)定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的絕緣情況，正常情況下會(huì)呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢(shì)；
[0029](11)通過(guò)控制發(fā)電機(jī)空冷器4的冷卻水入口閥3和熱水入口閥8的開(kāi)度來(lái)控制循環(huán)冷卻水與熱水的混合比例，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)空冷器4水溫的控制，并借以控制循環(huán)風(fēng)溫，以每5°C的溫升為一個(gè)步驟，以每30分鐘為一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)段，每個(gè)時(shí)段檢測(cè)一次發(fā)電機(jī)絕緣參數(shù)，當(dāng)連續(xù)四個(gè)運(yùn)行時(shí)段即兩小時(shí)內(nèi)，發(fā)電機(jī)絕緣沒(méi)有恢復(fù)或好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，就可以判定為非受潮故障，必須考慮繞組硬接地等故障的可能性；
[0030](12)發(fā)電機(jī)經(jīng)過(guò)熱風(fēng)干燥運(yùn)行30分鐘以后，繞組濕度就會(huì)逐漸降低，其絕緣性能也會(huì)逐漸恢復(fù)或好轉(zhuǎn)。具體運(yùn)行時(shí)間由發(fā)電機(jī)絕緣恢復(fù)情況和汽輪機(jī)工況來(lái)決定，當(dāng)檢測(cè)發(fā)電機(jī)絕緣參數(shù)恢復(fù)合格后，可以延續(xù)加熱運(yùn)行不超過(guò)30分鐘；
[0031](13)確定發(fā)電機(jī)絕緣合格后，以水溫每降低5°C為一個(gè)操作步驟，逐步關(guān)閉熱水入口閥8，直至全關(guān)熱水入口閥8，需要注意的是，水溫嚴(yán)禁陡然降低，以避免劇烈冷卻收縮的應(yīng)力破壞；
[0032](14)關(guān)閉熱水排放閥13 ；
[0033](15)全開(kāi)冷卻水入口閥3和冷卻水出口閥11，恢復(fù)冷卻運(yùn)行工況；
[0034](16)最后轉(zhuǎn)入正常的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)操作步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種具有加熱干燥功能的空冷裝置，包括通過(guò)管道依次連接成循環(huán)水路的冷卻塔(I)、循環(huán)泵(2 )、冷卻水入口閥(3 )、發(fā)電機(jī)空冷器(4)和冷卻水出口閥(11 )，其特征在于:所述冷卻水入口閥(3 )和發(fā)電機(jī)空冷器(4 )之間設(shè)有入口三通管(5 )，所述入口三通管(5 )的第一接口與冷卻水入口閥(3)相連，所述第一接口與冷卻水入口閥(3)之間的管路上設(shè)有第一水壓表(6)，所述入口三通管(5)的第二接口與發(fā)電機(jī)空冷器(4)的入口相連，所述第二接口與發(fā)電機(jī)空冷器(4)入口之間的管路上設(shè)有水溫表(7)，所述入口三通管(5)的第三接口通過(guò)熱水入口閥(8 )與熱源裝置(9 )相連，所述第三接口與熱水入口閥(8 )之間的管路上設(shè)有第二水壓表(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加熱干燥功能的空冷裝置，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)空冷器(4 )出口和冷卻水出口閥(11)之間設(shè)有出口三通管(12)，所述出口三通管(12 )的第一接頭與冷卻水出口閥(11)相連，所述出口三通管(12)的第二接頭與發(fā)電機(jī)空冷器(4)的出口相連，所述出口三通管(12)的第三接頭通過(guò)熱水排放閥(13)與排放管(15)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有加熱干燥功能的空冷裝置，其特征在于:所述排放管(15)與回收裝置或地溝(14)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的具有加熱干燥功能的空冷裝置，其特征在于:所述熱源裝置(9)采用火電廠含富余熱水的疏水?dāng)U容器。
【文檔編號(hào)】F26B3/02GK103887926SQ201210553631
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月19日
【發(fā)明者】魏高峰, 袁學(xué)庚, 黃暉, 單明 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司