專利名稱：改進抽水蓄能機組發(fā)電機空氣冷卻器冷卻效果的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電廠發(fā)電機空冷器設備檢修技術范圍，特別涉及一種改進抽水蓄能機組發(fā)電機空氣冷卻器冷卻效果的方法。具體是針對抽水蓄能機組的進口發(fā)電機空冷器老化后冷卻效果下降后的檢修改造，并涉及進口備件采購周期長、采購成本和維護成本高等問題，將進口空冷器進行局部國產(chǎn)化改造的一種方法。
背景技術：
北京十三陵蓄能電廠是國網(wǎng)新源控股有限公司的直屬電廠，單機容量20萬千瓦，共4臺機組，每臺機組安裝8臺空氣冷卻器，截止目前運行已達14年?？諝饫鋮s器為肋管表面式熱交換器，用來帶走發(fā)電機在運行時產(chǎn)生的多余熱量，將多余熱量傳遞流過管中的冷卻水，達到冷卻的效果。機組檢修期間對空氣冷卻器進行壓力試驗，發(fā)現(xiàn)空氣冷卻器內(nèi)部銅管路有部分滲漏缺陷，經(jīng)檢查確認，其中3#空氣冷卻器冷卻水管滲漏為15%，銅管路開裂滲漏后進行封堵，空氣冷卻器熱交換能力下降，致使發(fā)電機冷熱風溫度偏高，影響發(fā)電機的可靠運行。根據(jù)DL / T 817 一 2002立式水輪發(fā)電機檢修技術規(guī)程規(guī)定，如果銅管本身漏泄，可兩頭用楔塞堵死，但堵塞銅管的根數(shù)不得超過總根數(shù)的10%，否則應更換新冷卻器。目前運行的空冷器由奧地利維也納SIROCCO公司制造，如從原廠定購備件存在價格高，供貨周期長等諸多問題，因此有必要立項對進口空冷器進行多項國產(chǎn)化改造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進抽水蓄能機組發(fā)電機空氣冷卻器冷卻效果的方法，其特征在于，包括步驟如下I)將空氣冷卻器上水端蓋內(nèi)的上水腔隔板由一個改成2個，使上導水室由2個改成3個，下水端蓋內(nèi)增加一個下水腔隔板，因此空氣冷卻器的水流方向由單一的U形流向改為W形流向，提高空氣冷卻器換熱效率；2)在空氣冷卻器內(nèi)增加冷卻管，以增加散熱效果及冷卻器的傳熱余量，滿足機組運行要求；3)空氣冷卻器散熱片由鋁片改為散熱效果更好的銅片材料；4)空氣冷卻器導水室密封形式由石棉密封更換為橡膠密封，增加密封效果，提高密封使用壽命；所述冷卻管由4排130根增加至5排160根以上。本發(fā)明的有益效果是經(jīng)過改造后的機組經(jīng)過實際運行的效果來看，有效降低了發(fā)電機冷、熱風溫度，提高了冷卻器的工作效率，保證了發(fā)電機運行安全性，減少采購和維護成本。所采取的技術都可以推廣到其他水電廠，具有較好的經(jīng)濟效益和推廣價值。


圖I為空氣冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為空氣冷卻器中冷卻管排列結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為空氣冷卻器上水端蓋結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為空氣冷卻器下水端蓋結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種改進抽水蓄能機組發(fā)電機空氣冷卻器冷卻效果的方法，下面結(jié)合附圖予以說明。圖I所示為空氣冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，由定子槽鋼4焊接成架體，在架體兩端通過螺栓6分別固定上水端蓋15和下水端蓋13，上水端蓋15和下水端蓋13同時5壓緊螺釘16壓緊；在架體兩側(cè)面固定散熱片2，冷卻水管5排列在架體內(nèi)，冷卻水管5兩端口分別對著上水端蓋內(nèi)的上導水室8和下水端蓋內(nèi)的下導水室11，在架體頂面焊接兩條補償電條3 ;下水端蓋13內(nèi)中部固定下水腔隔板12，將伸入下導水室11的冷卻水管5等分成兩部分；在上水端蓋15內(nèi)焊接兩塊上水腔隔板10，將上導水室8分成三部分，在兩端部分分別焊接冷卻水進水口 9和冷卻水出水口 7，并在冷卻水進水口 9和冷卻水出水口 7焊接連接法蘭14 ;所述三部分中兩端部分的面積相同，并且為中間部分面積的面積的二分之一；中間部分的冷卻水管5靠近冷卻水進水口 9的一半為出水,靠近冷卻水出水口 7的一半為進水；在上水端蓋15、下水端蓋13、上水腔隔板10和下水腔隔板12與架體的接觸面之間都有橡膠密封圈I密封；使等分成兩部分的下導水室11將兩部分內(nèi)進出水口接通，同理，上導水室8中間部分將本部分內(nèi)的進出水口接通，從而使空氣冷卻器內(nèi)冷卻水管5的冷卻水形成W形流向，與原始空氣冷卻器的單一的U形流向相比，增加散熱效果及冷卻器的傳熱余量，滿足機組運行要求。圖2所示為空氣冷卻器中冷卻管排列結(jié)構(gòu)示意圖，被分成三部分的上導水室8，8. I部分內(nèi)冷卻水管將冷卻水進水口 9的冷卻水流進下導水室11 一半導水室，中間分為兩部分，8. 2部分內(nèi)冷卻水管為下導水室11 一半導水室的出水，8. 3部分內(nèi)冷卻水管將下導水室11 一半導水室的出水返回下導水室11的另一半導水室，另一半導水室將返回的冷卻水再通過上導水室8的8. 4部分內(nèi)冷卻水管返回上導水室8的8. 4部分內(nèi)(如圖4水流方向所示)，從冷卻水出水口 7。實施例I.在空氣冷卻器進出風方向增加一排冷卻管，冷卻片由鋁片改為銅片，使冷卻器出風溫度降低1-1. 5°C,電機各部溫度也降低1-1. 5°C，冷卻器增加一排冷卻水管后，總管數(shù)由130增加到163，與空氣接觸的面積由314 m2增加至393 m2，冷卻器熱負荷由0. 0715kw/IiTC降至0.057 kw/riTC。因此明顯增加了散熱效果，增加了散熱余量，加強了冷卻器的冷卻能力。2.空氣冷卻水室密封形式由石棉密封更換為①5_橡膠密封，結(jié)構(gòu)改造后便于現(xiàn)場安裝更換，且壽命由原來的I年時間延長至3-5年時間，密封使用壽命延長，密封效果顯著。3.空冷器兩端的不銹鋼水室四個邊加寬2 mm，便于安裝密封；4.空冷器兩端的不銹鋼上水室進出水腔隔板加厚至10mm，確保其密封；5.空冷器兩端的不銹鋼上下水室選用不銹鋼材料加工；
6.空冷器兩端的不銹鋼水室對密封接觸面進行防腐處理，提高耐腐蝕能力，減少腐蝕造成的缺陷；7.空冷器兩側(cè)支撐槽鋼改為鍍鋅鋼，便于美觀和散熱；8.因改進后的冷卻器重量增加到850kg，在每臺冷卻器與定子槽鋼間增加補償墊條，長2220x寬30x厚(3 mm) 2件，來增強把合強度；9.、空冷器兩端的不銹鋼水室進行噴砂處理，保證水室外觀的光潔平整效果；10、改造前的每箱空冷器的價格為32萬元，改造后的每箱空冷器的價格為9. 248萬元，每臺機組8箱空冷器，維護費用同比減少2萬/年，每臺機組節(jié)約184. 016萬元。11.此項目4 #機組B級檢修實施，改造后發(fā)電機冷熱風溫度明顯降低，定子熱風 在夏季極端高溫情況下，比往年同期最高溫度70°C降低至68°C，效果明顯，保障了機組安全穩(wěn)定運行。
權(quán)利要求
1.一種改進抽水蓄能機組發(fā)電機空氣冷卻器冷卻效果的方法，其特征在于，包括步驟如下 1)在空氣冷卻器上水端蓋內(nèi)增加一個上水腔隔板，使上導水室由2個改成3個，下水端蓋內(nèi)增加一個下水腔隔板，使空氣冷卻器的冷卻水通道由單一的U形通道形成W形通道，因此空氣冷卻器的水流方向由單一的U形流向改為W形流向，提高空氣冷卻器換熱效率； 2)在空氣冷卻器內(nèi)增加冷卻管，以增加散熱效果及冷卻器的傳熱余量，滿足機組運行要求； 3)空氣冷卻器散熱片由鋁片改為散熱效果更好的銅片材料； 4)空氣冷卻器導水室密封形式由石棉密封更換為橡膠密封，增加密封效果，提高密封使用壽命。
2.—種權(quán)利要求I所述一種抽水蓄能機組發(fā)電機空氣冷卻器的改進結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空氣冷卻器的改進結(jié)構(gòu)是由定子槽鋼(4)焊接成架體，在架體兩端通過螺栓(6)分別固定上水端蓋(15)和下水端蓋(13)，上水端蓋(15)和下水端蓋(13)同時用壓緊螺釘(16)壓緊；在架體兩側(cè)面固定散熱片(2)，冷卻水管(5)排列在架體內(nèi)，冷卻水管(5)兩端口分別對著上水端蓋內(nèi)的上導水室(8)和下水端蓋內(nèi)的下導水室(11)，在架體頂面焊接兩條補償電條(3);下水端蓋(13)內(nèi)中部固定下水腔隔板(12)，將伸入下導水室(11)的冷卻水管(5)等分成兩部分；在上水端蓋(15)內(nèi)焊接兩塊上水腔隔板(10)，將上導水室(8)分成三部分，在兩端部分分別焊接冷卻水進水口(9)和冷卻水出水口(7)，并在冷卻水進水口(9 )和冷卻水出水口( 7 )焊接連接法蘭(14 );在上水端蓋(15 )、下水端蓋(13)、上水腔隔板(10)和下水腔隔板(12)與架體的接觸面之間都有橡膠密封圈(I)密封；使等分成兩部分的下導水室(11)將兩部分內(nèi)進出水口接通，同理，上導水室(8)中間部分將本部分內(nèi)的進出水口接通，從而使空氣冷卻器內(nèi)形成W形冷卻水通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種抽水蓄能機組發(fā)電機空氣冷卻器的改進結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述三部分中兩端部分的面積相同，并且為中間部分面積的面積的二分之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種抽水蓄能機組發(fā)電機空氣冷卻器的改進結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻管由4排130根增加至5排160根以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于電廠發(fā)電機空冷器設備檢修技術范圍的一種改進抽水蓄能機組發(fā)電機空氣冷卻器冷卻效果的方法。首先將空氣冷卻器的導水室由2個改成3個，使空氣冷卻器的水流方向由U形流向改為W形流向；在空氣冷卻器進風口方向增加冷卻水管及密封材料的更換，增加散熱效果及空氣冷卻器的傳熱余量，提高空氣冷卻器換熱率，滿足機組運行要求，解決了空氣冷卻器老化后冷卻效果下降及進口備件采購周期長、采購成本和維護成本高等問題，實現(xiàn)了水電廠設備安全水平和效益水平的綜合提升。
文檔編號H02K9/02GK102969836SQ20121042614
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者樊玉林, 王春亭, 高占杰, 施美霖, 潘春強, 郭新杰, 李江濤, 劉偉, 胡新文, 張光宇, 張毅, 付金艷 申請人:華北電網(wǎng)有限公司北京十三陵蓄能電廠