東方電機35萬(wàn)大容量千瓦空冷汽輪發(fā)電機榮獲殊榮
在9月24日~26日舉行的第十八屆中國科協(xié)年會(huì )全國科技工作者創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)大賽總決賽暨頒獎典禮上，由四川省德陽(yáng)市送選的東方電機有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“東方電機”）“35萬(wàn)千瓦空冷汽輪發(fā)電機技術(shù)革新與推廣應用項目”榮獲銀獎。
空冷汽輪發(fā)電機具有系統簡(jiǎn)單，安裝周期短，啟停方便等優(yōu)勢，在燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)電站項目上顯示出巨大的市場(chǎng)前景，隨著(zhù)新結構、新材料和計算機輔助設計手段的運用，空冷汽輪發(fā)電機單機容量不斷增大，大型空冷汽輪發(fā)電機逐步成為國內外發(fā)展趨勢，成為各公司保持競爭優(yōu)勢、占領(lǐng)市場(chǎng)的主流產(chǎn)品之一。
全力搶占市場(chǎng)制高點(diǎn)
今年4月6日，東方電機研制的35萬(wàn)千瓦空冷汽輪發(fā)電機，在國內數十位專(zhuān)家的現場(chǎng)見(jiàn)證下完成廠(chǎng)內真機型式試驗，各項試驗數據表明，完全符合設計要求，試驗取得成功。這標志著(zhù)具有世界先進(jìn)水平的大容量空冷汽輪發(fā)電機在東方電機研制成功，使該公司在發(fā)電機研發(fā)領(lǐng)域又達到了一個(gè)新的高度，為提升東方電機市場(chǎng)核心競爭力創(chuàng )造了有利條件。
空冷汽輪發(fā)電機繞組、鐵芯等發(fā)熱部件均采用空氣冷卻，與傳統汽輪發(fā)電機相比，具有系統簡(jiǎn)單，安裝周期短，啟停方便，運行經(jīng)濟，可靠性高，安全性能強，維護檢修方便等突出優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)日益受到用戶(hù)的歡迎，具有廣大的市場(chǎng)前景。東方電機為填補30萬(wàn)千瓦級空冷發(fā)電機的空白，拓展30萬(wàn)千瓦級汽輪發(fā)電機的市場(chǎng)份額，把研制開(kāi)發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權的35萬(wàn)千瓦空冷汽輪發(fā)電機作為公司戰略目標，全力搶占市場(chǎng)制高點(diǎn)。
事實(shí)上，早在2011年，東方電機在沒(méi)有市場(chǎng)訂單的情況下，自籌資金，投入大容量全空冷汽輪發(fā)電機科研樣機的研制。經(jīng)過(guò)近5年的研發(fā)，解決了該機型存在冷卻困難導致定轉子溫升高，尺寸大導致的制造困難及運輸困難等難題。針對這些技術(shù)困難和難題，東方電機多部門(mén)聯(lián)合研發(fā)，進(jìn)行充分的技術(shù)論證，進(jìn)行了大量的基礎技術(shù)研究及計算，并接受和通過(guò)了真機型式試驗的考驗。
針對發(fā)電機冷卻困難的難題，東方電機研發(fā)人員查閱了大量資料，對各種形式的通風(fēng)系統進(jìn)行了分析研究，設計了多個(gè)通風(fēng)降溫方案并進(jìn)行反復論證，制作了旋轉模型，通過(guò)3000轉下的旋轉模型試驗來(lái)驗證新的通風(fēng)冷卻系統滿(mǎn)足設計要求。針對制造過(guò)程中的困難，研發(fā)人員對各部套的制造工藝多次論證，采用了多項新工藝措施來(lái)完成樣機的研制。針對運輸困難，東方電機憑借多年的解決運輸難題的經(jīng)驗，設計采用了內外定子、外機座上下分瓣結構，以減小運輸重量和尺寸，滿(mǎn)足產(chǎn)品運往全國各地的運輸要求。
最大限度降低制造成本
空氣作為最方便的、不需要輔助系統的冷卻介質(zhì)，最早應用于汽輪發(fā)電機的冷卻。但空氣與氫氣相比，有比重大、傳熱效率低的缺點(diǎn)，對于轉速高、體積受限制的大容量汽輪發(fā)電機，帶來(lái)了一系列的技術(shù)障礙。因此，開(kāi)發(fā)大容量空冷汽輪發(fā)電機，最核心的問(wèn)題是降低損耗和解決散熱問(wèn)題，必須在發(fā)熱與散熱之間找到一個(gè)最佳平衡點(diǎn)。
2002年9月，國內第一臺15萬(wàn)千瓦空冷汽輪發(fā)電機在東方電機完成了制造和廠(chǎng)內型式試驗，2003年7月投入商業(yè)運行。發(fā)電機的所有技術(shù)參數完全達到了國家標準和業(yè)主的要求，滿(mǎn)足機組長(cháng)期安全穩定運行需要，為該公司研制更大容量空冷汽輪發(fā)電機奠定了基礎。
相比較而言，氫冷汽輪發(fā)電機需要承受壓力較高、結構復雜、需可靠性高的密封裝置防止發(fā)生氫氣的泄露而引起的爆炸。水冷發(fā)電機也需要水密封裝置。而空冷汽輪發(fā)電機不需要密封裝置，因此,空冷發(fā)電機與氫冷、水冷發(fā)電機相比，結構簡(jiǎn)單、節省材料人力、減少制造工時(shí)，從而可降低制造成本，使用單位可減少一次性投資，并且維護費用減少，可靠性增加。
與氫冷汽輪發(fā)電機和水冷汽輪發(fā)電機相比，空冷汽輪發(fā)電機可靠性較高，一方面是因為系統簡(jiǎn)單，沒(méi)有旋轉的輔助設備，減少了故障的幾率；另一方面是介質(zhì)安全，氫氣是可燃易爆性氣體，運行中氫壓較高易泄漏而發(fā)生著(zhù)火爆炸，造成機毀人亡的可能，國內外都發(fā)生過(guò)此類(lèi)事故。水冷發(fā)電機在導體內通水，如接頭焊接質(zhì)量不良、導體檢驗不嚴格，則易發(fā)生漏水事故，從而引起繞組短路接地擴大事故,造成長(cháng)期停機修理，影響機組可用小時(shí)數，降低可用率。而空冷發(fā)電機因其本體和輔助設備簡(jiǎn)單，從而避免了上述兩種冷卻方式發(fā)電機的事故，而提高了機組運行的可靠性。
朱先生