[實用新型]旋風式水輪發電機整體式無塵制動裝置

有效

• 申請號: 201720616805.8
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN206903801U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 何凱
• 申請（專利權）人: 何凱
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙)11427
• 代理人: 陳娟

技術領域

本實用新型涉及水輪發電機技術領域，尤其涉及旋風式水輪發電機整體式無塵制動裝置。

背景技術

在水輪發電機中，發電機轉子轉動慣量很大，啟動和停機很頻繁，為了在停機時使發電機組很快停下來，發電機設有制動裝置。圓周均布若干個制動器，采用低壓壓縮空氣操作，當停機時，壓縮空氣打入制動器內，制動器活塞升起，制動閘板與固定在發電機轉子上的制動環接觸產生摩擦，使轉子制動停機。在這一制動過程中，由于發電機轉子轉動慣量很大，因此為使轉子在規定時間內〔一般為2min)制動停機，制動閘板與制動環將發生強烈地摩擦。摩擦產生的熱量使制動環及制動閘板溫度升高，同時制動閘板和制動環將被磨損，產生制動粉塵，如不及時收集清理掉，將會被發電機內部循環流動的冷卻空氣帶走，沉積在鐵芯及定、轉子線圈表面，污染線圈，增加通風阻力，降低絕緣性能。

在早期的發電機中，由于沒有設計吸塵系統，定、轉子污染嚴重，影響機組正常運行，甚至發生事故。為此，電站只得派人經常去清理維護，增加了機組口常維護的工作量。隨著電站自動化的發展，在近年來設計的發電機中一般都設有與制動器通過管道呈分離式連接的吸塵裝置。該吸塵裝置的作用是按指令聚集并吸收制動器制動時產生的粉塵，經過濾后除去粉塵，將清潔空氣排回到人氣中。吸塵裝置一般由四部分構成：集/吸塵罩、管道、粉塵回收裝置及控制裝置。各種形式的集/吸塵罩是圍繞在制動器四周，形成一個封閉或半封閉的空間，使制動粉塵封閉在這個空間中無法發散。管道是連接集/吸塵罩與粉塵回收裝置的通道；粉塵回收裝置中的風機旋轉后產生負壓，通過管道使集/吸塵罩包裹的封閉或半封閉空間形成一個旋轉氣流，帶動制動粉塵隨氣流排送至風機及過濾系統中，從而實現粉塵的收集功能。控制裝置是通過接收電站中控室發出的指令來控制粉塵回收裝置的啟動與運行。傳統的吸塵裝置與制動器的安裝方式。其吸塵罩為整體密閉的大罩，將整個制動器全部罩起來，只在靠近制動環的部分有約5mm的間隙，此間隙既作為旋轉部分與靜止部分的安全間隔，又作為空氣的吸入口。在負壓的作用下，空氣由此從外向內被吸入，攜帶制動過程產生的粉塵，經過管道，被抽到粉塵回收裝置，在粉塵回收裝置內粉塵被濾料過濾，排出清潔空氣。在電站使用中，該結構的制動器及吸塵裝置使用效果并不理想。2004年第9期《東北電力技術》作者趙向東、王力宇公開了一種新型的水輪發電機制動器吸塵系統，為隨動式小罩吸塵系統，與傳統的大罩式結構相比，隨動式小罩吸塵系統最大的區別就在于吸塵罩的結構不同，它采用一個很小的吸塵罩，固定在制動器制動板的外緣上，除了在迎著制動環運動方向的一邊外，另外三邊都布置有灰擋，構成一個“U”形吸塵罩結構，“U”字的開口是旋轉部件迎面來的方向，隨著旋轉部件來的空氣正好從此開口進入吸塵罩，再加上粉塵回收裝置的負壓作用，粉塵被吸走。“U”字形的底部為集塵區，在此處通過管道與粉塵回收裝置相連空氣攜帶粉塵在此處匯集，被吸到粉塵回收裝置。灰擋是耐高溫毛刷，將耐高溫毛刷固定在制動器制動板的三個邊緣上，在機組制動時隨制動器活塞一起升起落下，在升起時灰擋與制動環相接觸，空氣從“U”形吸塵罩開口處及毛刷的間隙處吸入，毛刷還能將粘附在制動環上的粉塵刷下，防止了粉塵的外溢。該結構的吸塵系統優點是吸塵罩的體積縮小了，抽氣量相應變小、配用粉塵回收裝置的容量也相應降低。但是整體結構的吸塵系統是由多個制動器通過多路管道與一臺粉塵回收裝置組成吸塵單元，再有多組吸塵單元組成制動器吸塵系統。吸塵罩和粉塵回收裝置仍然是通過管道呈分離式遠程連接。在實際使用中管道過長，管道的延程損失大，風量衰減很大，導致實際效果差，且管道延程損失風量無法準確計算，囚此粉塵回收裝置中要匹配較大功率的風機；同時由于發電機組的空間狹小，過長的管道及多個粉塵回收裝置占用空間過大。

申請號為ZL201110030562.7的中國專利提供了旋風式水輪發電機整體式無塵制動裝置，包括制動裝置和粉塵回收裝置，其中制動裝置的制動托板邊緣上固接有灰擋；其特征是：所述粉塵回收裝置位于制動裝置旁側，其總高度小于所述制動裝置基礎底面到制動環之間的距離；該粉塵回收裝置主要由自吸式粉塵集塵盒殼體、防火板、空氣濾芯和風機組成，其中防火板、空氣濾芯和風機置于所述自吸式粉塵集塵盒殼體內；所述自吸式粉塵集塵盒殼體上部進風口置于旋轉部件轉動軌跡的切線方向上，并位于所述灰擋下方，防火板與空氣濾芯自上而下依次連接，風機置于空氣濾芯后端。該專利制動器裝置與粉塵回收裝置成一體式連接，解決了吸塵效果差，管道布置困難，占地空間大的難題。但上述裝置吸塵效果差，對大顆粒的灰塵的吸收效果較差。因此電廠急待開發一種占地空間小、吸塵效果更佳的水輪發電機制動吸塵系統。