[发明专利]使在旋转电机的循环风路内流动的冷却空气中所产生的臭氧及硝酸的浓度降低的方法以及装置

说明书

技术领域

本发明涉及使在旋转电机的循环风路内流动的冷却空气中所产生的臭氧及硝酸的浓度降低的方法以及装置，所述旋转电机采用空气作为冷却介质。

背景技术

发电机或电动机等旋转电机一般具有定子和转子等部件。其中，在空气冷却式涡轮发电机中，通过向发电机内的循环风路供给冷却空气，从而冷却定子或转子等。该空气冷却式涡轮发电机的定子通常由铁芯和卷绕于铁芯的绕线构成，在其上实施了用于防止局部放电的处理，不过仍存在因绕线绝缘或局部放电防止剂的时效劣化等各种各样的原因而发生局部放电的情况。并且，在供与外部空气同样湿润的空气进行循环的发电机内发生局部放电的情况下，产生臭氧（O₃）、氮氧化物（NOx）、硝酸等，这些随着空气的循环而扩散到发电机内。其结果是，存在着发电机内的金属部件（例如螺栓、铝散热片）腐蚀、或者有机材料劣化的情况。因此，需要减少臭氧、硝酸等。

同样地，在大型电动机中，也存在因在循环风路内由高电场引起的局部放电等而生成臭氧、氮氧化物、硝酸等的情况。由此，在大型电动机中，从抑制金属部件的腐蚀和改善作业环境的观点出发，也需要减少臭氧、硝酸等。

作为减少臭氧、氮氧化物、硝酸等的方法，提出有若干种方法。

例如，在专利文献1中，提出了下述方法：在旋转电机的循环风路内配置过滤装置，所述过滤装置具有用于除去臭氧和硝酸气体的至少一方的除去剂。在该方法中，作为臭氧的除去剂使用活性炭（吸附剂），作为硝酸气体的除去剂使用化学吸附剂，利用各吸附剂降低臭氧和硝酸气体的浓度。

而且，在专利文献2中，提出了下述方法：使难以吸附的NOx（NO和NO₂）与臭氧反应生成硝酸，使用硅吸附剂吸附除去该硝酸，然后使用臭氧分解催化剂分解除去残留臭氧。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-111356号公报

专利文献2：日本专利第3310861号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1、专利文献2的方法中，存在下述的问题。

在专利文献1的方法中，由于是以活性炭除去臭氧、以化学吸附剂除去硝酸地分别进行除去的，因此需要在循环风路内配置大量的活性炭、化学吸附剂。因此，循环风路内的压力损失增大，在循环风路内循环的冷却空气的量减少。其结果是，在应用专利文献1的方法的空气冷却式的旋转电机中，存在着无法得到预期的冷却性能的情况。而且，在利用化学吸附剂吸附除去硝酸的情况下，在比较短的时间内其性能就会降低，因此需要频繁地进行化学吸附剂的更换或者再生。由于该化学吸附剂的更换或再生需要使装置停止，因此导致装置的运转率降低。

在专利文献2的方法中，利用硅吸附剂吸附除去通过使NOx与臭氧反应而生成的硝酸，不过，由于积极地使该反应发生而导致了要处理的硝酸的量增大，因此吸附剂的性能降低很快。实际上，引起金属部件的腐蚀的是臭氧、硝酸，NOx本身的影响较小，而且，NOx的量本身较少，因此并不一定要除去NOx。并且，在专利文献2的方法中，需要使空气依次经过填充有硅吸附剂的吸附塔和填充有臭氧分解催化剂的催化剂塔（即，吸附塔和催化剂塔多层且串联地配置），因此，在循环风路采用该结构的话，压力损失会增大。

本发明正是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制压力损失且长期使在旋转电机的循环风路内流动的冷却空气中所产生的臭氧及硝酸的浓度降低的方法以及装置。

用于解决课题的手段

本发明的发明人们为了解决上述问题而进行了锐意研究，结果发现，通过使在旋转电机内的循环风路内流动的冷却空气经过含有臭氧分解催化剂的臭氧分解单元或者混合单元，能够简易且大幅地降低臭氧的浓度以及硝酸的浓度。

即，本发明为一种使在旋转电机的循环风路内流动的冷却空气中所产生的臭氧及硝酸的浓度降低的方法，其特征在于，在所述循环风路内配置包含臭氧分解催化剂的臭氧分解单元，通过使所述冷却空气经过所述臭氧分解单元，将臭氧分解并且抑制硝酸的生成。

而且，本发明为一种使在旋转电机的循环风路内流动的冷却空气中所产生的臭氧及硝酸的浓度降低的方法，其特征在于，在所述循环风路内配置由臭氧分解催化剂和硝酸吸附剂的混合物形成的混合单元，通过使所述冷却空气经过所述混合单元，将臭氧分解并且抑制硝酸的生成。