一種燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統,特征是利用空氣冷卻器中的冷水對發電機損耗產生的熱風進行一次風路循環熱交換,熱交換后空氣冷卻器和軸承油冷卻器產生的熱水,再通過引水環管送至機組泡頭的冷卻套,利用流道中的河水對冷卻套中的熱水進行二次水路循環熱交換,通過河水將熱量帶走,再通過蝶閥、離心水泵、止回閥、引水管等設備將冷水注回軸承油冷卻器,由此對電機進行循環冷卻。
【專利說明】一種燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于發電機冷卻【技術領域】,尤其是涉及一種燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統。
【背景技術】
[0002]一次冷卻方式為燈泡貫流式水輪發電機(以下簡稱“燈泡電機”)的常規冷卻方式,是通過空氣冷卻器的熱交換作用帶走熱量,冷卻水來自機組供水系統(河水),經過空氣冷卻器后排到河道中。這種冷卻方式不受機組容量的限制,利用良好的自然條件,在清水電站的燈泡電機上獲得廣泛應用。水質較差的河流上的貫流機組采用一次冷卻方式時,空氣冷卻器易發生結垢、堵塞等故障,對空氣冷卻器等日常維護成本較高,同時,也會因為空氣冷卻器及相關供水管路系統等故障而停機的次數增加。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種具有不受水質等自然環境的制約、設備簡單、造價低、維護運行方便、電站不用專設泵房、節約廠房面積的燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統。
[0004]本發明的技術方案是:一種燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統,其特征在于:利用空氣冷卻器中的冷水對發電機損耗產生的熱風進行一次風路循環熱交換,熱交換后空氣冷卻器和軸承油冷卻器產生的熱水,再通過引水環管送至機組泡頭的冷卻套,所述引水環管包括冷水環管和熱水環管利用流道中的河水對冷卻套中的熱水進行二次水路循環熱交換,通過河水將熱量帶走,再通過蝶閥、水泵、止回閥、引水環管等設備將冷水注回軸承油冷卻器,由此對電機進行循環冷卻。
[0005]進一步,所述弓I水環管包括冷水環管和熱水環管。
[0006]進一步,所述水泵為離心水泵。
[0007]進一步,所述風路循環設有冷水環管和空氣冷卻器,冷水環管的出水端與空氣冷卻器的進水端通過管路連接,所述管路經過軸流風機、導風筒、轉子支架、擋風板、電機熱耗回到空氣冷卻器而形成風路循環。
[0008]進一步,所述水路循環設有空氣冷卻器,空氣冷卻器出水端連接有熱水環管,冷水環管的另一出水端與軸承油冷卻器的進水端通過管路連接,所述軸承油冷卻器的出水端也連接到熱水環管上,熱水環管出水一端連接有膨脹水箱,另一端連接有第一水箱,第一水箱、冷卻套、第二水箱、水泵、止回閥通過管路依次連接,止回閥的出水端與冷水環管的進水端通過管路連接。
[0009]本發明具有的優點和積極效果是:二次冷卻系統具有不受水質等自然環境的制約、運行維護簡單的優點,多用于水質較差的河流上的貫流機組。尤其是黃河流域開發的電站所應用的燈泡電機一般都需要米用內循環二次冷卻方式。對比一次冷卻系統,二次冷卻系統具有以下五個優點:
[0010]第一,空氣冷卻器中的冷卻水循環使用,省下的水用來發電,長年計算經濟效益可觀。
[0011]第二,整個冷卻水循環系統簡單,用2-3個小水泵(備用水泵廣2個),在泡頭內用引水環管把冷卻套中的水直接可以送入空氣冷卻器中。
[0012]第三,由于使用循環供水,設備簡單、造價低、維護運行方便。
[0013]第四,對發電廠來說,運行方便。
[0014]第五,電站不用專設泵房,節約廠房面積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的系統框圖;
[0016]圖2是本發明的原理圖。
[0017]圖中:
[0018]1、空氣冷卻器 2、冷卻套 3、引水管 4、膨脹水箱 5、液位信號計
[0019]6、蝶閥7、水泵8、止回閥 9、壓力開關 10、壓力表
[0020]11、熱電偶溫度計12、流量開關 13、放氣閥 14、引水環管
【具體實施方式】
[0021]如圖1、2所示,本發明提供了一種燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統,利用空氣冷卻器I中的冷水對發電機損耗產生的熱風進行一次風路循環熱交換,熱交換后空氣冷卻器I和軸承油冷卻器產生的熱水,再通過引水環管14送至機組泡頭的冷卻套2,所述引水環管14包括冷水環管和熱水環管,利用流道中的河水對冷卻套2中的熱水進行二次水路循環熱交換,通過河水將熱量帶走,再通過蝶閥6、離心水泵7、止回閥8、引水管等設備將冷水注回軸承油冷卻器,由此對電機進行循環冷卻。
[0022]進一步,所述引水環管14包括冷水環管和熱水環管。
[0023]進一步,所述水泵7為離心水泵.[0024]進一步,所述風路循環設有冷水環管和空氣冷卻器1,冷水環管的出水端與空氣冷卻器I的進水端通過管路連接,所述管路經過軸流風機、導風筒、轉子支架、擋風板、電機熱耗回到空氣冷卻器I而形成風路循環。
[0025]進一步,所述水路循環設有空氣冷卻器1,空氣冷卻器I出水端連接有熱水環管,冷水環管的另一出水端與軸承油冷卻器的進水端通過管路連接,所述軸承油冷卻器的出水端也連接到熱水環管上,熱水環管出水一端連接有膨脹水箱4,另一端連接有第一水箱,第一水箱、冷卻套2、第二水箱、水泵7、止回閥8通過管路依次連接,止回閥8的出水端與冷水環管的進水端通過管路連接。
[0026]本發明的工作過程:
[0027]1、二次冷卻系統主要由空氣冷卻器1、冷卻套2、引水環管14、膨脹水箱4、液位信號計5、蝶閥6、水泵7、止回閥8、壓力開關9、壓力表10、熱電偶溫度計11、流量開關12、放氣閥13組成。
[0028]2、冷水流入空氣冷卻器1,通過熱交換之后,冷水變熱水。冷、熱水通過各自的管路熱偶溫度計11、蝶閥6、壓力表10、引水環管14及引水管在空氣冷卻系統中流動,冷卻水在冷熱交換過程中產生的氣體由放氣閥13排出。[0029]3、冷水流入軸承油冷卻器,與機組滑動軸承系統中的熱油進行熱交換后,產生熱水。
[0030]4、空氣冷卻器I中的熱水以及軸承油冷卻器中的熱水通過特定管路匯合,并在此段熱水管路上設置有流量開關12,兩路熱水通過并聯兩路蝶閥6進入冷卻套2。
[0031]5、冷卻套2是位于定子上游側、泡頭下游側間的一個錐度夾層殼體,在二次冷卻系統中,發電機的總損耗最終通過冷卻套2內的循環水與流道中河水間的熱交換帶走。熱水通過冷卻套冷2卻后,流出冷水。
[0032]6、冷水通過蝶閥6、水泵7、止回閥8、引水環管14流入空氣冷卻器I和軸承油冷卻器之中,從而構成水路循環。其中,水泵7為一主一備使用,作為二次冷卻水路系統的動力源。
[0033]7、冷水進入空氣冷卻器I的水路上,裝設壓力開關9、壓力表10、熱電偶溫度計11、
流量開關12。
[0034]8、冷水進水處設有膨脹水箱4,主要考慮當空氣冷卻系統中的冷卻水和冷卻套2中的水損失減少時,向冷卻套2補充冷卻用水。膨脹水箱4上設有液位信號計5,并設有電接點磁珠,有25 %、50 %、75 %、100 %的水位刻度。
[0035]9、冷卻套2和膨脹水箱4中的水是由離子交換設備凈化處理過的專用水,并且按照冷卻水重量的0.3%的比例摻入防腐劑NaNO (亞硝酸鈉)。
[0036]9、進出水管安裝后,整個系統需進行1.5倍額定水壓、歷時30分鐘的耐壓試驗,要求無滲漏現象。
[0037]在我廠燈泡貫流式水電機組的產品設計中,海勃灣水電站位于內蒙古自治區烏海市境內黃河干流上,電站裝設4臺單機容量為22.5MW的燈泡貫流式水輪發電機組。鑒于河道泥沙含量較高,發電機設計中采取了二次冷卻結構,效果良好,深受業主好評。
[0038]以上對本發明的一個實施例進行了詳細說明,但所述內容僅為本發明的較佳實施例,不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等,均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
1.一種燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統,其特征在于:利用空氣冷卻器中的冷水對發電機損耗產生的熱風進行一次風路循環熱交換,熱交換后空氣冷卻器和軸承油冷卻器產生的熱水,再通過引水環管送至機組泡頭的冷卻套,利用流道中的河水對冷卻套中的熱水進行二次水路循環熱交換,通過河水將熱量帶走,再通過蝶閥、水泵、止回閥、引水環管等設備將冷水注回軸承油冷卻器,由此對電機進行循環冷卻。
2.根據權利要求1所述的一種燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統,其特征在于:所述弓I水環管包括冷水環管和熱水環管。
3.根據權利要求1所述的一種燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統,其特征在于:所述水泵為離心水泵。
4.根據權利要求1所述的一種燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統,其特征在于:所述風路循環設有冷水環管和空氣冷卻器,冷水環管的出水端與空氣冷卻器的進水端通過管路連接,所述管路經過軸流風機、導風筒、轉子支架、擋風板、電機熱耗回到空氣冷卻器而形成風路循環。
5.根據權利要求1所述的一種燈泡貫流式水輪發電機的二次冷卻系統,其特征在于:所述水路循環設有空氣冷卻器,空氣冷卻器出水端連接有熱水環管,冷水環管的另一出水端與軸承油冷卻器的進水端通過管路連接,所述軸承油冷卻器的出水端也連接到熱水環管上,熱水環管出水一端連接有膨脹水箱,另一端連接有第一水箱,第一水箱、冷卻套、第二水箱、水泵、止回閥通過管路依次連接,止回閥的出水端與冷水環管的進水端通過管路連接。
【文檔編號】H02K9/00GK103580376SQ201210284785
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月10日 優先權日:2012年8月10日
【發明者】陳晨 申請人:天津市天發重型水電設備制造有限公司