浅析汽轮发电机结构设计及其作用

当前,随着电力事业的发展,汽轮发电机在电站的单机装机容量基本趋于系列规范化.然而,由于各国的电网情况不同,系列规范化的发电机有时候不能满足客户的要求.本文主要对40MW空冷汽轮发电机的主要技术参数、结构特点、强度分析和整机试验结果做了描述.介绍了此台空冷发电机的结构设计和强度分析工作.通过工厂整机型式试验,可以看出样机的试验结果与设计参数基本一致,成功地完成了40MW空冷汽轮发电机的研制.该发电机的设计经验和主要参数为其它容量发电机的设计研发积累了经验.     

空冷汽轮发电机转子温度分布

为了研究汽轮发电机转子温度分布情况,以某型空冷汽轮发电机转子为研究对象,建立三维物理模型。依据CFD原理,利用合理的基本假设和边界条件,对转子内冷却介质和固体部件的温度场进行数值求解,分析转子的温度分布。计算结果表明转子线圈温度最高达到了102℃,位于转子直线段的端部,没有超过温度限制;转子线圈整体平均温度为88.0℃,厂方试验值为87.5℃,误差为0.57%,所得结果为汽轮发电机的安全运行提供保障。     

大型汽轮发电机定子变结构对温度场的影响

汽轮发电机通风冷却技术对汽轮发电机的容量和性能有决定性的影响．针对大容量汽轮发电机通风冷却要求高的问题,以某大型空冷汽轮发电机定子为例,依据CFD原理,提出了两种改变结构的方案,保持铁芯的总有效长度不变,改变铁芯叠片的厚度不改变风沟数量和改变风沟的数量．模拟不同结构定子内部的流场和温度场,分析原结构和变化后结构的流场和温度场,以及电机各部分温度的空间分布特性,比较定子在不同结构下的运行性能．合理布置电机的通风结构,提高传热介质的利用率,降低铁芯与绕组等的温升．研究结果表明变结构后模拟最大温升为118℃,比原结构模拟结果的温升有所降低,且流场温度场分布更均匀,为大型空冷汽轮发电机定子的结构设计提供理论依据．     

多风路空冷汽轮发电机PIV流场测试实验台研发

为了研究定子多风路的大型空冷汽轮发电机内部气隙中(转子外表面与定子内壁面之间)的旋转空气速度场特征,研发并试制了电机通风粒子图像测速技术(PIV)测试实验台.首先介绍了实验台的风路设计方案及部件风扇、定子和转子各部分结构及相关尺寸;设计了PIV测试实验测量方案.然后,采用ANSYS有限元程序,在符合实际的边界条件下,对通风实验台的轴与支撑环及风扇支架、转子环进行应力分布计算及分析,计算并选择合适的拖动系统电动机,得出最终的结构方案,为实验台的加工制造提供基础数据.该实验台可为大型空冷汽轮发电机旋转流场可视化研究提供平台.     

能源与环保

济南发电设备厂研制的国产首台220兆瓦空冷汽轮发电机,在河南登封热电厂并网发电。该发电机是目前国内容量最大的空冷汽轮发电机,也是国家重大技术装备创新研制项目,其研制成功和批量投产,标志着我国空冷汽轮发电机的单机容量和制造技术与国际同步发展。据了解,空冷汽轮发电机与水冷、氢冷发电机相比,结构简单、辅助设备少,安装运行维护方便,可满足我国电力建设对大容量发电机的需求,也更利于国产发电机产品参与国际竞争。(思民)国产首台220兆瓦空冷发电机并网发电CFM11LE系列漏电断路器华通机电集团公司是一家专业生产高低压电器、成套电…     

汽轮发电机转子风路堵塞时的温度场数值分析

大型汽轮发电机结构紧凑,气隙狭小,其运行的安全可靠性依赖于冷却系统的散热能力.因而,若其冷却系统维护不当,发生通风道堵塞故障,造成的后果不堪设想.为详细了解风道堵塞对转子流场及温度场的影响,以一台150MW空内冷汽轮发电机为例,建立转子径向通风道发生堵塞时的二维流动与传热物理和数学模型;同时给出边界条件和假设条件,采用...     

汽轮发电机冷却风扇的数值模拟及优化

为了深入研究汽轮发电机冷却风扇内的流动规律,并对其设计提出合理优化方案,对某汽轮发电机轴流式通风冷却风扇的原始模型在流量为25m3/s的工况下进行了CFD流场数值模拟,通过改变叶片安放角和叶片扭转角,得到冷却风扇计算效率和叶片安放角及叶片扭转角之间的关系.计算结果表明:在一定范围内,风扇效率和叶片安放角及叶片扭转角之间都呈近抛物线变化关系,在特定叶片安放角和叶片扭转角附近风扇效率最高.经叶片修型后的轴流风扇效率较原模型提高了15.8%.     

空冷发电机在核电厂的应用

本文介绍了发电机冷却技术的发展过程,及当前国内外空冷发电机的现状和前景.针对核电厂的特殊性,分析了采用空冷发电机组的优势所在.     

飞速发展的上海汽轮发电机有限公司

上海电气(集团)总公司所属中德合资上海汽轮发电机有限公司有50多年专业生产大中型汽轮发电机的历史。公司有员工近800名,拥有一大批世界先进、国内唯一的生产装备,主要生产120～900MW双水内冷、氢冷、水氢冷、空冷汽轮发电机,具有年产10000MW和单机容量1000MW的生产能力。近年来依托雄厚的科技、先进的管理快速崛起,成为亚     

汽轮发电机组直接空冷系统安装过程控制严密性的关键工作

本文主要针对汽轮发电机组直接空冷系统安装过程控制严密性进行分析论述。     

国产首台220兆瓦空冷发电机并网发电

济南发电设备厂研制的国产首台220兆瓦空冷汽轮发电机，在河南登封热电厂并网发电。     

600MW机组直接空冷系统空冷凝汽器查漏检修工艺

空冷器是利用自然界的空气来对汽轮机乏汽进行冷却的大型工业用热交换设备,其体积庞大,以往常用的灌水查漏法失去了作用.本文针对我国第一台国产空冷NZK600-16.7/538/538型汽轮机组,结合生产实际,详细介绍了该型空冷凝汽器的查漏检修工艺.     

大型水氢氢冷却汽轮发电机定子温度分布

以某大型水氢氢冷却四极汽轮发电机定子为研究对象,根据CFD原理,建立1/48圆周结构的定子铁心、定子线圈、磁屏蔽及气隙的三维模型,选择合理的基本假设和边界条件,对定子内冷却介质和固体区域的温度场进行数值求解。计算结果显示固体部件最高温度出现在励端磁屏蔽外圆侧,温度值为399.9 K,定子铁心最高温度为376.3 K,没有超过最高温度限制,定子线圈最高温度出现在冷却水出口位置,温度值约为342 K,计算值与实验值的误差为5%。所得结果为氢冷汽轮机组的优化设计提供理论指导。     

空冷汽轮发电机定子风道中气体运动流场的数值模拟

以某吸入式空冷汽轮发电机定子结构为例,采用Fluent程序对定子风道中的气体运动流场进行了模拟,分析了气体运动状态对定子风道气体运动流场的影响,得出了气体运动粘性对气体运动流场有明显的影响.     

1 000 MW级汽轮发电机转子绕组副槽通风冷却系统的分析计算

依据空气动力学原理,建立了副槽通风系统的转子绕组通风计算模型,给出了副槽和转子绕组径向风道内冷却气体压力、流量和流速的计算方程,并对一台转子绕组采用副槽通风系统的1000MW汽轮发电机副槽和转子绕组的通风进行了分析计算。使用节点单元热阻等效网络方法计算出了该电机转子绕组各单元的温度。该分析计算方法对大容量汽轮发电机的设计是实用有效的。     

大型定子内永磁风力发电机的设计

提出新型定子内永磁发电机的基本结构和工作原理,根据国内风力发电设备生产和应用的实际情况,进行1.5 MW定子内永磁风力发电机的设计工作.接着提出定子内永磁风力发电机的主要设计参数和设计原则,最后给出直接驱动定子内永磁风力发电机的设计实例.设计和分析结果表明大型定子内永磁风力发电机设计方案的可行性和正确性.     

超导同步电机的磁场分析

根据在上海电机厂参加协作研制试验性超导汽轮发电机时所作的实际设计计算工作(并已经过制成电机的试验验证),对超导同步电机的磁场分析作一介绍。从汽轮发电机的实际结构情况出发,把超导同步电机中的三维空间磁场简化为二维场问题来解。分别对电机的励磁磁场和电枢磁场进行了理论分析,从而得出可供设计计算这种新型电机时应用的磁场计算公式。     

发电机自并励静止励磁系统在设计、选型和应用中应注意的问题

通过发电机自并励静止励磁系统近年来在汽轮发电机中的应用说明该励磁方式的优越性.分析和探讨汽轮发电机自并励静止励磁系统在设计、选型、调试和运行中应注意的问题.     

不对称负载对汽轮发电机磁场畸变及功角的影响

大型汽轮发电机是电力系统的重要组成部分,其稳定性直接影响了电力系统的安全运行。在建立二维电磁场时步有限元模型的基础上,对一台1 407 MVA汽轮发电机的空载、额定负载及不对称负载运行工况进行深入研究。分析了汽轮发电机不同运行工况下磁场的变化,给出了发电机负载不对称工况下磁密偏移角度的计算方法,通过磁密偏移角度来定量的研究发电机磁场畸变的变化规律。研究了在汽轮发电机负载不对称工况对应的不同负序含量下发电机内功率因数角及功角的变化规律。研究结果表明汽轮发电机在带不对称负载时,不仅磁场发生偏移与畸变并且内功率因数角、功角均随负载不对称发生相应变化,得出的仿真结果与理论分析结果相一致,为发电机在负载不对称工况下磁场的研究及故障判断提供一定的理论基础。     

国产首台空冷300MW汽轮机组研制成功

由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司自行设计、制造的首台国产空冷300MW汽轮机组,进行整机盘车一次成功。这标志着我国拥有了自主知识产权并在国际领先的同类型机组。空冷300MW汽轮机组是哈汽公司适应市场需求开发出的新一代产品,主要适用于富煤缺水的地区。由于将200MW空冷机组成功经验与优化设计亚临界300MW空冷机组技术进行了有效融合,从而使空冷300MW汽轮机组实现了高点起步,机组的主要技术参数处于当今世界同类机组的先进水平。国产首台空冷300MW汽轮机组研制成功@经网