[发明专利]半速汽轮发电机新型两侧多级逆流式轴-径向通风冷却系统

说明书

本发明公开了半速汽轮发电机新型两侧多级逆流式轴‑径向通风冷却系统，它涉及电机领域。本发明为了解决现有大容量半速汽轮发电机内构件温度高的问题，由沿轴向交替排布的静风叶和动风叶构成的逆流式多级风扇安装在半速汽轮发电机两侧，定子铁芯开设有齿部轴向通风孔，定子铁芯直线段区域开设有定子铁芯径向通风沟，风室固定在机壳上并与定子铁芯相接触，将定子铁芯直线段区域划分为多个风区，转子绕组开设有转子径向通风孔，转子铁芯开设有转子双凸型副槽通风道并位于转子绕组下方，可调节式环形导风板固定在机壳上，端部构件均开设有端部轴向通风孔，磁屏蔽内部开设有径向通风道。本发明增强了汽轮发电机构件的冷却效果，结构简单，便于实现。

技术领域

本发明涉及半速汽轮发电机新型两侧多级逆流式轴-径向通风冷却系统，属于电机领域。

背景技术

电能已经成为人们日常生活中不可缺少的一部分，在今天的中国仍然存在着大量的火电厂，火电厂以燃烧煤炭等不可再生能源发电，污染环境且效率低下。而核电厂与火电厂相比，其具有占地面积小、能量密度高、可以大功率稳定供电等优点，因此核电厂未来大有逐步取代火电厂的趋势。在国家能源发展“十四五”规划中提出，确保实现新增新能源装机7000-8000万千瓦，根据国家的规划，大量沿海地区三代核电项目正在建设中，核电站中的核心设备超大容量半速汽轮发电机容量较大，核电半速汽轮发电机单机容量越大，其经济性能越好，发电机容量的增大会带来发热等安全问题，从而严重威胁其安全稳定运行。

为了能够有效地降低半速汽轮发电机内定子铁芯、定子绕组、转子铁芯、转子绕组和端部构件的温度，可以采用半速汽轮发电机新型两侧多级逆流式轴-径向通风冷却系统，加快半速汽轮发电机直线段区域和端部区域内高压氢气的流速，增大了冷却气体与定子铁芯、定子绕组、转子铁芯、转子绕组和端部构件区域的接触面积，提高了定子铁芯、定子绕组、转子铁芯、转子绕组和端部构件表面散热系数，增强了冷却气体带走定子区域和转子区域热量的能力，明显地降低了半速汽轮发电机轴向方向温差和热应力，从而提高了半速汽轮发电机长期安全稳定运行的能力。

发明内容

本发明的目的提供半速汽轮发电机新型两侧多级逆流式轴-径向通风冷却系统，以解决由于半速汽轮发电机直线段区域和端部区域通风设计不合理而导致的定子铁芯、定子绕组、转子铁芯、转子绕组和端部构件温度过高的问题，通过两侧逆流式多级高效风扇将加热后的高压氢气从半速汽轮发电机内部抽出，提高了半速汽轮发电机内冷却流体的利用率，有效地降低了半速汽轮机内部各构件的温度，减小了轴向方向的温差和热应力，提高了半速汽轮发电机安全稳定运行的能力。

本发明的半速汽轮发电机新型两侧多级逆流式轴-径向通风冷却系统，它包括风室入口、冷却器、可调节式环形导风板、逆流式多级风扇、机壳、风室出口、定子铁芯径向通风沟、静风叶、动风叶、风室、定子铁芯、齿部轴向通风孔、定子绕组、转子、端部磁屏蔽径向通风道、磁屏蔽、压圈、压指、定子端部绕组、水管、小定位筋、屏蔽压板、大定位筋、端部轴向通风孔、楔下垫条、转子径向通风孔、转子绕组、转子双凸型副槽通风道、转子铁芯轴向通风道。逆流式多级风扇由静风叶和动风叶组成，动风叶由第一级动风叶和第二级动风叶组成，静风叶由第一级静风叶、第二级静风叶和第三级静风叶组成。第一级动风叶、第二级动风叶安装在转轴上，第一级静风叶、第二级静风叶和第三级静风叶固定在机壳上，由沿轴向交替排布的静风叶和动风叶构成的逆流式多级风扇安装在半速汽轮发电机两侧，定子铁芯开设有齿部轴向通风孔，定子铁芯直线段区域开设有定子铁芯径向通风沟，风室固定在机壳上并与定子铁芯相接触，将定子铁芯直线段区域划分为多个风区，转子绕组开设有转子径向通风孔，转子铁芯开设有转子双凸型副槽通风道并位于转子绕组下方，可调节式环形导风板固定在机壳上，端部构件均开设有端部轴向通风孔，磁屏蔽内部开设有径向通风道。

定子铁芯径向通风沟宽度为3mm至8mm；定子铁芯齿部轴向通风孔直径为20mm至40mm；磁屏蔽内部轴向通风孔直径为5mm至10mm；端部磁屏蔽径向通风道宽度为3mm至8mm；转子径向通风孔直径为10mm至30mm；水管内冷却水流速为1m/s至3m/s；机壳内部氢气的压力为2个大气压至5个大气压。