浑 江 发 电 厂
设 计 方 案
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2007年1月7日
200MW汽轮发电机增容改造设计方案
应浑江电厂要求,以适应汽轮机三缸三排汽200MW汽轮发电机组全面技术改造的需要,对其在运行的我公司96年生产的200MW发电机进行部分结构改造,使发电机容量由200MW增加到220MW,达到增容降耗、安全运行的目标。 一、机组现状
浑江电厂两台200MW汽轮发电机是我公司90年代的产品,至今已安全运行十多年。转子集电环有轻微磨损;转子局部槽楔存在松动。针对机组现状拟定具体改造方案。 二、结构方面的改进
将原200MW汽轮发电机增容到220MW,由于容量的增加,定、转子温升较200MW汽轮发电机会相对增高,定子绕组端部电动力也会增加,为了确保增容后机组仍可安全运行,发电机定子,转子,冷却器,内端盖,隔音刷架结构方面都要进行改进。
1、定子
1.1加装风区隔板装配
在发电机定子上加装风区隔板,有效地解决冷、势风混流问题,提高冷却效果。实施加装风区隔板,仅需更换部分定子槽楔,在风区分界处加装氟橡胶材料的风区隔环即可。见附图1及图片1。
2、转子
根据两班制调峰运行的需要,转子绕组端部由圆锥型改为圆柱型。在护环扇型瓦及楔下垫条下加滑移层,以减小转子绕组在调峰运行过程中胀缩位移时的摩擦阻力。将转子绕组引线位置由线圈上面改到下面,即使引线保持原柔性又使引线径向段具有良好的稳定性,减小引线轴向位移对导电螺钉的影响,保持转子的良好气密性,以利于提高引线抗低周疲劳能力。见附图2。
3、氢汽冷却器
200MW汽轮发电机增容到额定容量为220MW,经电磁计算损耗增加为近10%,而200MW汽轮发电机原有氢气冷却器的换热裕度只有6%,因此满足不了机组增容到220MW的要求,冷却器需要重新选型设计。见图片3。
改用新型穿片式冷却器,冷却水管的材质可根据用户要求选择。
新型穿片式冷却器经哈尔滨大电机研究所计算传热裕度为19.6%。完全可以带走增容所增加的损耗。
4、隔音刷架装配
由于浑江电厂发电机励磁系统要改为静止励磁,建议将隔音罩改为新型玻璃钢结构。玻璃钢结构优点:1、外形美观;2、隔音效果好;3、良好的绝缘性能。刷握采用恒压组合式新结构,方便检修及维护。见附图3及图片4。
5、内端盖及导风环
因发电机端部漏磁较大,200MW,300MW发电机原来使用的铝端盖多次发生电腐蚀,目前已全部采用玻璃钢材质的内端盖及导风环,避免电腐蚀。
6、更换发电机铭牌,铭牌额定功率为220MW。
7、主要额定数据对比
订单跟踪管理对比 项 | 改 造 前 | 改 造 后 |
额定容量KVA | 235300 | 老化台258800 |
有功功率KW | 200000 | 220000 |
最大功率KW | 一种关注210000 | 228000 |
功率因数 | 0.85 | 0.85 |
电压V | 合肥荣事达洗衣设备制造有限公司15750 | 分子筛柱15750 |
电流A | 8625 | 9488 |
励磁电压V | 450 | 462 |
励磁电流A提金工艺 | 1765 | 1884 |
效率% | 98.63 | 98.66 |
转速r/min | 3000 | 3000 |
频率HZ | 50 | 50 |
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三、改进后效果
200MW汽轮发电机我公司已生产100多台,并已在电厂安全运行多年,现在根据部分用户的需求,把原200MW汽轮发电机组增容到220MW,总结近20台增容改造的运行情况,实践证明这些措施是可行的,取得明显效果。
定子部分:在发电机上加装气隙区隔环后,转子平均温升下降19.7K。这是在富拉尔基二电厂增容改造后的实测值。
200MW汽轮发电机增容到220MW后,定子绕组端部电动力增加21%,这表明有必要对定子端部进行加固,加固措施是在原有结构上增加一些有效的辅助机构,尤其注意解决鼻端附近径向电动力的对策。
隔音刷架部分:
QFSN-200-2型发电机隔音刷架在长期的使用过程中暴露出了一些问题,为了保证增容改造后的200MW机组安全可靠运行,对该结构进行改造。
座式导电环原结构中铸黄铜(材料)改为T2铜板(材料)加工装配式可增加导电性能及可靠性,减小风阻,改善通风散热条件。建议隔音罩外壳采用玻璃钢材质,尺寸放大,进一步改善内部通风状况。