原创《大型空冷汽轮发电机冷却技术的现状和分析》：这篇汽轮发电机论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：近年来,我国越来越重视采用了空冷技术的大型汽轮发电机的使用与推广.为了为我国研究大型空冷汽轮发电机的冷却技术提供更多科学的参考,本文将根据大型空冷汽轮发电机在国内外的发展状况,并从汽轮发电机采用空冷技术的原因和利弊等方面来对其进行分析,并对目前我国空冷技术的发展提出一些改进意见.
关键词：空冷技术；国内外发展现状；原因；利弊；分析
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.148
1 发展现状
1.1 国外发展现状
伴随着科技与经济的飞速发展,越来越多不同种类的材料被运用于现代生活与工业生产之中.在技术发达的新时代,国外的一些大型公司以其先进的互联网技术与各种新材料如绝缘和导电、导磁等的广泛应用,加之对大型氢冷汽轮发电机制造技术的移植,发明了100 ～500MW的大型空冷汽轮发电机.在上世纪70年代末,国外的BBC公司就生产出了135MW的空冷汽轮发电机,在当时不仅创造了最高容量的世界记录,还打破了以往其容量一直低于100MW的局面,从而促使空冷汽轮发电机开始向大容量方向发展.进入80年代后,其容量又提高到了200MW,紧接着ABB公司在90年代生产的23型空冷汽轮发电机则达到了300MVA以上.而ABB公司又在1998年研制出了目前世界上容量最高的大型空冷汽轮发电机,其功率为500MVA.
1.2 国内发展现状
由于我国的工业化起步较慢,1978年实施改革开放才开始向西方国家学习各种先进技术,因此我国对于大型空冷汽轮发电机的研制要比国外晚起步很多,技术方面与国外相比也没有那么成熟与完善.上世纪八十年代,当国外大型空冷汽轮发电机的最大容量已经达到200MW的时候,我国的最大容量才只有35MW而已.因为受到冷却技术的约束,容量为50MW及以上的汽轮发电机采用的冷却方法都是双水内冷、水氢氢和氢冷等.随着90年代的到来,我国的各大发电机制造公司都不断向国外学习,引进国外的先进技术,研制出了一批批容量超过50MW的空冷汽轮发电机.譬如,济南的发电设备厂在不断引进ABB公司的先进技术的基础上,先后研发出了50MW至220MW等不同容量的空冷汽轮发电机.目前我国国内最大容量的大型空冷汽轮发电机就是该厂在2005年与ALSTOM公司合作制造的WX25R-127型330 MW空冷汽轮发电机,说明我国在大型空冷汽轮发电機的冷却技术方面起步虽慢但发展飞快,因此更需要针对其进行深入研究与分析.
2 大型空冷汽轮发电机冷却技术的分析
2.1 大型汽轮发电机采用空冷技术的原因
大型汽轮发电机自从采用空冷技术以来,越来越受到世界各国的重视,在20世纪50年代以后其需求量便不断增长.进入90年代以后市场更是空前扩大,甚至出现供不应求的情况.这使得各大发电机厂家更加积极地研究空冷技术,开发大型空冷汽轮发电机,以抢占市场份额.下面,就让我们对大型空冷汽轮发电机冷却技术进行分析,将其采用空冷技术的原因阐述如下：
（1）大型空冷汽轮发电机制造的时间短,投资成本低,经济效率高.采用了空冷技术的大型汽轮发电机因为工序较少,所以制造的时间要比氢冷汽轮发电机短,投资成本更低.加上大型空冷汽轮发电机的冷却技术在这几年不断创新与发展,也大大提高了工作效率,这也意味着其带来的经济效率也就更高.（2）大型空冷汽轮发电机结构简单,维护便利,性能优秀.采用了空冷技术的大型汽轮.发电机在制造的时候工序较少且简单,不需要使用制氢设备与对水进行处理,但又不会影响到发电机的性能,使其性能更为优秀且便于维.除此以外,因为空冷技术采用了空气作为冷却介质,避免了氢气爆炸的危险,提高了设备的安全性.以上两点,就是目前大型汽轮发电机采用空冷技术的主要原因,也是针对大型空冷汽轮发电机的冷却技术进行的分析和研究越来越受重视的重要原因.
2.2 目前大型空冷汽轮发电机冷却技术存在的缺点
（1）如今大型空冷汽轮发电机的冷却技术在不断的创新与发展中,已获得了比以前更高的工作效率.但是,一旦与氢冷和水冷汽轮发电机的工作效率相比,就可以发现其效率还是相对较低的.这是由于氢和水的导热和传热性能要比空气更好,因而导致的通风损耗要更小.在大型空冷汽轮发电机的全部损耗中,其通风损耗占据了三分之一.这就使得一般情况下,大型空冷汽轮发电机的工作效率要比同等容量的氢冷汽轮发电机低0.1 % 至0.2 % .
（2）大型空冷汽轮发电机在其使用的过程中,发出的噪声要比氢冷和水冷汽轮发电机大,因此在对其冷却技术进行分析与改进的时候,有必要采取有效措施来降低噪声.
2.3 改进我国空冷技术的意见
（1）减少冷却风扇动力的消耗.风扇是空冷汽轮发电机通风冷却系统中的一个耗功部件,冷却气体的势能和动能就是其受转子驱动后耗损部分机械能转换而成的,另外其与气体摩擦后还产生了热能.与氢冷相比,空冷需要的冷却介质更少.这就导致大型空冷汽轮发电机的风扇与空气的摩损要大于氢冷汽轮发电机.因此提高风扇的效率,并减少冷却风扇动力的消耗,对于改进我国大型空冷汽轮发电机的冷却技术的作用就十分重要.
（2）减少发电机的风摩损耗.大型空冷汽轮发电机的风摩损耗主要有转子风摩损耗和定子风摩损耗两部分组成.所以要减少发电机的风摩损耗,就必须优化转子和定子的通风结构,从而减少两者的风摩损耗.要优化转子的通风结构,就可以在转子上应用副槽径向通风等直接冷却技术,从而使其表面更加光滑,有利于风摩损耗的降低,还能获得更好的冷却效果.而定子通风结构的优化,就可以通过适当増大径向支路和气隙面积的方法,对定子进行各方面的系统优化,从而降低风摩损耗.如此,便可以减少大型空冷汽轮发电机的风摩损耗.
3 结语
时代与科技的发展,使得大型空冷汽轮发电机的冷却技术获得了更多的创新与进步,而发电机的容量也随之增长.只是,综合上文的分析,我们可以看到在它的发展过程中,还伴随着许多缺点与问题,这就需要我们不断寻求解决方法,提出改进的意见,促进我国大型空冷汽轮发电机的冷却技术进一步发展.
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汽轮发电机论文参考资料：
结论：大型空冷汽轮发电机冷却技术的现状和分析为关于汽轮发电机方面的论文题目、论文提纲、汽轮发电机论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
