[實用新型]水電站機組節能型循環冷卻裝置

無效

• 申請號: 200620034645.8
• 申請日: 2006-06-19
• 公開（公告）號: CN201004578Y
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 孫景;孫詩杰
• 申請（專利權）人: 孫景
• 主分類號: H02K9/00
• 分類號: H02K9/00;H02K9/10;H02K9/19
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司
• 代理人: 呂建平

技術領域

本實用新型涉及水電站機組的冷卻技術，特別是涉及從外部對水電站機組發熱部件進行循環強制冷卻的技術。

背景技術

水電站水輪發電機組在運行過程中，不但發電機的上導軸承、推力軸承和下導軸承以及水輪機的導軸承會產生大量的熱量，溫度升高，發電機轉子與定子之間也會產生大量的熱量，且較之軸承處產生的熱量更多。水輪發電機組各軸承處的溫度升高，會使軸承潤滑油的性能大大降低，軸承的工作環境惡化，水輪發電機組的正常工作將受影響。為了使軸承在一個正常環境下工作，需要對軸承進行冷卻，將運行中產生的熱量及時移走。發電機轉子與定子也一樣，應將運行中產生的熱量及時移走。發電機轉子與定子的冷卻，是由在發電機轉子與定子之間的間隙循環穿過的空氣進行冷卻，空氣再由發電機空氣冷卻器冷卻，將熱量帶走。對軸承和空氣冷卻器進行冷卻的傳統方法，是直接用經初步清潔化的壩前水或由蝸殼或下游尾水引來的比較清潔的水進行冷卻，冷卻水完成冷卻后直接排放，不循環使用。這種傳統方法最為不足的地方是，由于冷卻水不斷排走，很難做到將冷卻水軟化、中性化，清除冷卻水中的水生物等有害物質處理，因此，運行一段時間后，軸承與空氣冷卻器的水冷卻面會產生水垢，聚集泥沙與孳生水生物，需要經常進行清除，才能保證軸承與空氣冷卻器正常工作，如不及時清除，會大大降低冷卻效果，影響水輪發電機組的正常工作。對于以清潔化程度不高的壩前、蝸殼、尾水直接對軸承與空氣冷卻器進行冷卻，由于冷卻水中雜質多，泥沙含量大，水輪發電機組的正常工作更難保證，運行成本更高。

為了克服這種傳統水冷卻法的不足，本申請的實用新型人在89年設計出了一種冷卻水可循環使用的水電站機組節能型循環冷卻裝置，申請了中國實用新型專利，專利號89213362.7。循環冷卻裝置由循環水池、循環水泵、機組自備冷卻器、置于水輪機尾水中的管殼式換熱器和連接冷卻器、循環水泵、循環水池與換熱器的管路構成。該專利技術采用軟化處理后的軟水作冷卻水，解決了傳統水冷卻方法存在的發熱部件水冷卻面的水結垢、泥沙聚集與水生物孳生等問題，提高了機組運行可靠性，大幅度地降低了運行成本，促進了水電站機組冷卻技術的進步。但該水電站機組節能型循環冷卻裝置還存在一些不足。其一，循環冷卻裝置的冷卻水循環不是自動循環，必須配置提供循環動力的循環水泵，運行消耗大量的電能，運行成本還比較高；其二，由于冷卻水的循環還不是完全密閉的循環，對機組運行有害的雜物還有可能由循環水池進入循環水，危害循環冷卻裝置的運行，運行的可靠性還不是很高；其三，由于水的導熱效率不是很高，需要配備換熱面積足夠大的換熱器，冷卻裝置的體積比較龐大，除此之外還需要配備循環水泵和循環水池，裝置配置成本還較高。

在上述對軸承和空氣冷卻器進行水冷卻的現有技術中，用于空氣冷卻器冷卻的冷卻水占全部冷卻水用量達80％，解決了空氣冷卻器的冷卻問題，即基本上解決了水輪發電機組的冷卻運行成本問題。因此，解決發電機空氣冷卻器的冷卻問題是首要問題。

實用新型內容

針對現有技術的水電站機組節能型循環冷卻裝置存在的不足，本實用新型提供的水電站機組節能型循環冷卻裝置可以解決以下技術問題：

1、通過提高冷卻水用量占全部冷卻水用量達80％的發電機空氣冷卻器的冷卻熱效率和運行的可靠性，以降低水電站機組節能型循環冷卻裝置的運行成本和裝置的配置成本。

2、通過提高發電機空氣冷卻器和軸承的冷卻熱效率與運行的可靠性，降低水電站機組節能型循環冷卻裝置的運行成本和裝置的配置成本。

本實用新型所要解決的第一個技術問題，可通過具有以下技術方案的水電站機組節能型循環冷卻裝置來實現。

解決上述第一個技術問題的水電站機組節能型循環冷卻裝置，其發電機空氣冷卻系統為自動循環熱管冷卻系統，包括將發電機空氣熱量移走的熱管蒸發器和置于水中冷卻熱管工質蒸汽的熱管冷凝器，熱管蒸發器和熱管冷凝器含有密閉真空腔室，工質蒸汽上升管和工質冷凝液下降管的兩端分別與熱管蒸發器密閉真空腔室和熱管冷凝器密閉真空腔室連接，構成熱管工質自動循環密閉真空回路。