180MW空冷汽輪發(fā)電機通風系統(tǒng)計算

李巧珍,徐國俊,張嘉康

(上海電氣電站技術(shù)研究與發(fā)展中心,上海 200241)

1 前言

近年來,空冷汽輪發(fā)電機以其安裝維護方便、輔助系統(tǒng)少等優(yōu)勢,成為汽輪發(fā)電機的發(fā)展趨勢。

180MW空冷汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子為副槽徑向通風直接冷卻,定子鐵心為軸向分區(qū)的徑向風道冷卻,定子繞組空氣間接冷卻。在發(fā)電機主要部件處,冷卻風量分布合理與否將直接影響電機的性能指標、安全運行的可靠性及電機的使用壽命。因此分析計算研究發(fā)電機通風系統(tǒng)的風量風壓分布,是汽輪發(fā)電機設計過程中必須重點考慮的問題之一。

2 通風系統(tǒng)介紹

整個發(fā)電機的風路分為三部分:第一部分從機座上設置的軸向管道將冷空氣引到定子鐵心背部的進風區(qū),另一部分冷空氣從端部定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙進入,第三部分冷空氣由護環(huán)下端部空間流入轉(zhuǎn)子繞組。三部分氣體在氣隙匯合后經(jīng)定子出風區(qū)的徑向通風道流出鐵心,再經(jīng)定子鐵心背部機座空間流入冷卻器。如圖 1所示。

由圖 1的風路示意圖轉(zhuǎn)化成圖 2的等效網(wǎng)絡圖。

3 計算假設及計算方法

3.1 計算的假設條件

通風計算前,根據(jù)電機通風系統(tǒng)的特點,作如下假設:

(1)發(fā)電機是中心對稱的,計算以半個發(fā)電機為分析對象;

(2)冷卻介質(zhì)處于連續(xù)循環(huán)流動狀態(tài),流量和壓力連續(xù)變化;

(3)空氣為不可壓縮流動,不計空氣密度的微小變化;

(4)冷卻介質(zhì)流動隨時間變化并不劇烈,可視為定常流動;

(5)忽略重力的影響。

3.2 計算方法

計算方法系發(fā)電機通風系統(tǒng)計算的傳統(tǒng)方法網(wǎng)絡節(jié)點法,即根據(jù)通風回路中氣體的流向分別建立若干個節(jié)點,計算每個節(jié)點的阻力系數(shù),繼而建立等效網(wǎng)絡,按交叉點處風量平衡和壓力平衡建立方程組。……