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

日前，在中國水力發(fā)電工程學會和中國電工技術(shù)學會共同組織召開的“蒸發(fā)冷卻技術(shù)在抽水蓄能機組應(yīng)用評估暨推介會”上了解到，我國完全自主研發(fā)的發(fā)電機蒸發(fā)冷卻技術(shù)已在1千瓦、5千瓦、40千瓦和70千瓦常規(guī)水電機組上實現(xiàn)成功應(yīng)用，其中三峽水電站采用該技術(shù)的機組目前已安全運行6年多。

“三峽地下電站27F、28F采用的是70萬千瓦蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機組，發(fā)電機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)過六年多運行考驗，三峽電站蒸發(fā)冷卻發(fā)電機運行狀態(tài)良好，而且隨著設(shè)備進入運行穩(wěn)定期，蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的維護便捷性、運行經(jīng)濟性等優(yōu)勢已逐漸顯現(xiàn)，實現(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)是由中國工程院院士顧國彪團隊歷時幾十年自主研發(fā)的電機高效冷卻技術(shù)，具備高絕緣、低沸點、自循環(huán)、經(jīng)濟高效等優(yōu)點，其冷卻效果堪比水內(nèi)冷，可靠性及維護性能遠優(yōu)于水內(nèi)冷。

記者了解到，從熱學原理來講，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的汽化潛熱帶走熱量。

“由于液體的汽化潛熱遠遠大于流體的比熱容，蒸發(fā)冷卻的帶熱能力強，冷卻效果更好。”中國工程院院士顧國彪告訴記者，“蒸發(fā)冷卻技術(shù)的最大特點是換熱效率高、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)的特點還可以實現(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臺不同容量的工業(yè)機組，所有機組在運行期間未發(fā)生過任何一起因冷卻系統(tǒng)問題引起的故障，更沒有因冷卻問題而大修。運行實踐證明，其性能穩(wěn)定、經(jīng)濟高效，大大延長了電機的使用壽命，是其它冷卻方式無法比擬的。

“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)真機穩(wěn)定運行30余年，1992年投運的安康5萬千瓦蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機無故障運行至今，更充分體現(xiàn)了蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機的過負荷能力以及運維的經(jīng)濟性，大容量機組和巨型機組平穩(wěn)運行安全可靠。”東方電氣集團東方電機有限公司首席專家鄭小康說。

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

參會專家一致認為，我國抽水蓄能電站建設(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。用戶、科研單位、設(shè)計院和制造企業(yè)應(yīng)進一步積極參與，加速蒸發(fā)冷卻技術(shù)在抽水蓄能發(fā)電電動機上的推廣應(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)用于水電機組，技術(shù)體系完善、制造能力成熟、運維經(jīng)驗豐富、優(yōu)勢突出，特別適用于抽水蓄能發(fā)電電動機。然而，該技術(shù)的實際工程應(yīng)用歷程艱辛，推廣應(yīng)用更是困難重重。因此，與會院士、專家呼吁：國家相關(guān)部委及主管部門應(yīng)重視和關(guān)注蒸發(fā)冷卻技術(shù)的進一步研發(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，對蒸發(fā)冷卻技術(shù)的推廣予以優(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 我國