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首台660MW级双水内冷发电机的研究与应用

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成果主要完成人

刘春晓、于沛东、李瑞东、高润平、白音高老、丁建兵、肖 亮、修立杰、张 新、张 燕、桑武斌

项目概况

成果背景 双水内冷发电机是我国纯自主研发的产品,自1958年10月首台12MW双水内冷发电机诞生以来,容量最高时仅350MW,发展比较缓慢。京能(锡林郭勒)发电有限公司2台660MW级双水内冷汽轮发电机的成功运行,一举突破了双水内冷发电机长期的存在的容量低的技术瓶颈,填补了大容量发电机660MW级上的空白。该发电机结构简单、安全性高、温升低、振动小、效率高达99.04%,关键运行参数均达到了国际领先水准。 关键技术和创新点 关键技术 (1)定子线棒空心、实心导线均采用铜料,增加线棒截面,降低定子铜耗;放大了转子外径,降低了转子损耗;改进了转子风扇的形状,降低了风摩耗;优化定子槽内布置及转子槽数,降低了附加损耗,效率高达99.04%。 (2)定子线圈采用一次成型多级防晕结构和SVPI真空压力浸渍工艺,定子绕组采用整体灌胶结构,提高防晕能力,运行能力达到海拔4000m环境。 (3)在转子集电环轴上增加稳定轴承,三点支撑一个转轴,解决了传统双水内冷发电机一直存在的进水管振动大问题。 创新点 (1)定子基座采用上下哈夫机座结构,便于检修维护。 (2)发电机采用隔声与冷却风路一体的隔声罩,并将空气冷却器固定在其内部,取消传统空冷小室,节约土建成本。 (3)转子绕组采用大、小号线圈并联结构,承载励磁电流能力大,绕组绝缘连续包绕,降低匝间短路的可能性。 (4)集电环轴增加稳定轴承,三点支撑一个转轴,降低转子振动,解决了传统双水内冷发电机存在的进水管振动大问题;这一技术的成功运用,对提高大型发电机机组汽轮机——发电机轴系系统的稳定性上有深渊的意义,取得质的飞跃。 (5)出水支座采用接触式密封板,提高了防水性能,经发电机厂试验,在3300r/min转速下不漏水。 (6)进水支座密封采用聚四氟乙烯材料编织盘根,提高了盘根耐磨性和密封性,消除了传统双水内冷发电机石墨盘根石墨粉进入转冷水内部,影响水质的问题。 推广应用情况及前景 首台660MW双水内冷发电机已经成功并网运行,填补了双水内冷发电机在660MW容量等级上的空白。该发电机设计先进、结构合理、工艺可靠,具有高效率、高安全性、低振动、低噪音和无漏水等良好的运行性能。选用660MW双水内冷发电机初始投资显著低于同容量水氢氢发电机,在本项目中节省约1500万元。取消氢系统,完全避免了氢爆的可能,人身和设备安全得到可靠保证。符合国家鼓励自主技术发展的产业政策,符合国家能源发展、节能降耗战略要求,达到国际先进水平,具有很高的经济效益和社会效益。