我國(guó)自主研發(fā)的發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻技術(shù)成功應(yīng)用

日前，在中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)和中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)共同組織召開(kāi)的“蒸發(fā)冷卻技術(shù)在抽水蓄能機(jī)組應(yīng)用評(píng)估暨推介會(huì)”上了解到，我國(guó)完全自主研發(fā)的發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻技術(shù)已在1千瓦、5千瓦、40千瓦和70千瓦常規(guī)水電機(jī)組上實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用，其中三峽水電站采用該技術(shù)的機(jī)組目前已安全運(yùn)行6年多。

“三峽地下電站27F、28F采用的是70萬(wàn)千瓦蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)定子繞組冷卻采用中科院電工研究所提供的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的蒸發(fā)冷卻技術(shù)。”三峽水力發(fā)電廠副總工程師葉華松介紹，“經(jīng)過(guò)六年多運(yùn)行考驗(yàn)，三峽電站蒸發(fā)冷卻發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)良好，而且隨著設(shè)備進(jìn)入運(yùn)行穩(wěn)定期，蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的維護(hù)便捷性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)已逐漸顯現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了‘零非停’。”

中科院電工研究所研究部主任阮琳介紹，蒸發(fā)冷卻技術(shù)是由中國(guó)工程院院士顧國(guó)彪團(tuán)隊(duì)歷時(shí)幾十年自主研發(fā)的電機(jī)高效冷卻技術(shù)，具備高絕緣、低沸點(diǎn)、自循環(huán)、經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)點(diǎn)，其冷卻效果堪比水內(nèi)冷，可靠性及維護(hù)性能遠(yuǎn)優(yōu)于水內(nèi)冷。

記者了解到，從熱學(xué)原理來(lái)講，空冷、水內(nèi)冷等冷卻方式都是利用介質(zhì)的比熱吸熱，而蒸發(fā)冷卻卻是利用液體沸騰時(shí)的汽化潛熱帶走熱量。

“由于液體的汽化潛熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于流體的比熱容，蒸發(fā)冷卻的帶熱能力強(qiáng)，冷卻效果更好。”中國(guó)工程院院士顧國(guó)彪告訴記者，“蒸發(fā)冷卻技術(shù)的最大特點(diǎn)是換熱效率高、冷卻效果好、電子電氣設(shè)備兼容性好，這使得采用該技術(shù)的設(shè)備不僅安全可靠、高效散熱，由于其自然循環(huán)的特點(diǎn)還可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。”

資料顯示，蒸發(fā)冷卻技術(shù)目前已成功應(yīng)用于6臺(tái)不同容量的工業(yè)機(jī)組，所有機(jī)組在運(yùn)行期間未發(fā)生過(guò)任何一起因冷卻系統(tǒng)問(wèn)題引起的故障，更沒(méi)有因冷卻問(wèn)題而大修。運(yùn)行實(shí)踐證明，其性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)高效，大大延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命，是其它冷卻方式無(wú)法比擬的。

“蒸發(fā)冷卻技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用已日臻成熟，1983年首批工業(yè)真機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行30余年，1992年投運(yùn)的安康5萬(wàn)千瓦蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機(jī)無(wú)故障運(yùn)行至今，更充分體現(xiàn)了蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機(jī)的過(guò)負(fù)荷能力以及運(yùn)維的經(jīng)濟(jì)性，大容量機(jī)組和巨型機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行安全可靠。”東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司首席專(zhuān)家鄭小康說(shuō)。

作為抽水蓄能電站的核心設(shè)備，發(fā)電電動(dòng)機(jī)具有雙向旋轉(zhuǎn)、高線(xiàn)速度、頻繁啟停、負(fù)荷變化率大的運(yùn)行特點(diǎn)，所引起的交變熱應(yīng)力以及機(jī)械疲勞是影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素，而蒸發(fā)冷卻技術(shù)的特點(diǎn)恰好可以從根源上解決上述問(wèn)題，能滿(mǎn)足大容量、高轉(zhuǎn)速機(jī)組對(duì)高效散熱技術(shù)的迫切需求。

參會(huì)專(zhuān)家一致認(rèn)為，我國(guó)抽水蓄能電站建設(shè)正處高速發(fā)展期，蒸發(fā)冷卻技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用恰逢其時(shí)。用戶(hù)、科研單位、設(shè)計(jì)院和制造企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步積極參與，加速蒸發(fā)冷卻技術(shù)在抽水蓄能發(fā)電電動(dòng)機(jī)上的推廣應(yīng)用。

記者在采訪中獲悉，定子繞組自然循環(huán)蒸發(fā)冷卻技術(shù)可廣泛應(yīng)用于水電機(jī)組，技術(shù)體系完善、制造能力成熟、運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)豐富、優(yōu)勢(shì)突出，特別適用于抽水蓄能發(fā)電電動(dòng)機(jī)。然而，該技術(shù)的實(shí)際工程應(yīng)用歷程艱辛，推廣應(yīng)用更是困難重重。因此，與會(huì)院士、專(zhuān)家呼吁：國(guó)家相關(guān)部委及主管部門(mén)應(yīng)重視和關(guān)注蒸發(fā)冷卻技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)和應(yīng)用推廣，在制定行業(yè)發(fā)展規(guī)劃和相關(guān)政策時(shí)，對(duì)蒸發(fā)冷卻技術(shù)的推廣予以?xún)?yōu)先考慮和支持，在后續(xù)建設(shè)的大型水電站及抽水蓄能電站中積極推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 自主研發(fā) 發(fā)電機(jī) 我國(guó)