某电厂发电机风温高的原因分析及处理

李勇 胡仁强 河南第一火电建设公司调试所 450001

某电厂发电机风温高的原因分析及处理

李勇 胡仁强 河南第一火电建设公司调试所 450001

新疆天业#8机组是哈尔滨电机厂有限责任公司生产的135MW机组，投产以来由于发电机风温高、定子铁芯温度高等严重影响机组带负荷安全运行，停机后，经过具体的原因分析及处理，使问题得到解决，确保机组的安全运行。

发电机；风温；定子铁芯；定子线圈

引言

新疆天业#8号机组发电机为哈尔滨电机厂有限责任公司生产制造生产的QF-150-2型空冷汽轮发电机，额定负荷为150MW。机组于2008年投产，投产后一直受发电机风温高，定子铁芯温度高等问题困扰，机组处于带病运行，为使机组处于正常的安全运行状态，机组于2009年7月24日停机处理缺陷，经过采取相关措施，问题最终得到有效的解决。

1 系统简介

发电机空冷器为4组，并列放置于发电机下面的发电机风室，标高约4m。热风经过发电机空冷器冷却后被发电机两端的冷却风扇分别经汽端、励端冷风室抽至发电机内，冷热风室利用混凝土墙进行隔离。空冷器冷却水取自循环水来水，参数为0.16MPa/27.79℃，空冷器排水至循环水回水管，回水压力为0.10MPa。凝汽器抽空气管道从发电机汽端冷风室中部穿过，直径279mm，温度超过50℃，且该管道在经过风室时未进行保温。空冷器具体铭牌参数见表1。

2 机组运行概况及问题描述

机组负荷125MW时发电机定子铁芯最高温度108.4℃，定子线圈最高温度110.8℃，发电机进风温度56℃，出风温度81℃，随着负荷的升高，定子铁芯和定子线圈温度继续升高，虽将发电机空冷器冷却水温度调整至较低，但效果并不是很理想。考虑到定子铁芯温度及定子线圈温度高会使绝缘发生脆化,机械强度减弱,使发电机寿命大大缩短,严重时会引起发电机绝缘损坏、击穿、造成事故，机组一直不能正常满负荷运行。

3 原因分析

发电机风温高的主要原因是空冷器换热效果不好，其主要有以下几个方面：

3.1 发电机转子风扇扇叶装反。

3.2 空冷器上面有垃圾，基建时从上面落下的各种垃圾如发电机灌浆料等未及时清除。

3.3 发电机冷热风室密封不严。

3.4 空冷器换热片损坏多，运输或安装阶段换热片被踩踏压造成损坏。

3.5 冷却水水质差，在换热器内部形成水垢等附着物，影响换热。

3.6 受凝汽器抽空气管加热冷风影响。

3.7 空冷器冷却水量不够。

3.8 空冷器离发电机距离远，风压低，风量小，影响换热。

3.9 空冷器换热片密，影响通流。

表1 空冷器铭牌参数

4 针对发电机风温高的原因进行逐一排查和处理

4.1 机组停运后，打开发电机两侧的端盖，检查扇叶角度正确，未装反。热风从发电机中部出来向下进入空冷器，然后被发电机两端的风扇抽吸升压送至发电机内冷却发电机定子线圈和定子铁芯。

4.2 机组停运后，打开发电机风室人孔，检查空冷器，未见到基建时留下的垃圾。

4.3 机组停运后，检查空冷器与风室间密封，均有密封料，严密不泄露。

4.4 机组停运后，打开发电机风室人孔，检查空冷器，换热片有极少量被压倒，其余皆正常，这些损坏的换热片不会使空冷器换热效果这么差。

4.5 机组停运后，打开空冷器两端的进水端盖，查看空冷器水侧进出水处有结垢，管子内部有泥。但不是非常的严重，不是空冷器换热差的主要原因。采取措施控制循环水水质在要求范围内。

4.6 凝汽器抽空气管道在机组运行时其温度高于发电机冷风温度，会加热发电机冷风，且其管道较粗，一定程度上阻挡发电机进风，减小了通风面积和通风量，影响发电机换热，但发电机汽端和励端冷风温度相差不是很大，判断其不是发电机风温高的主要因素。机组停运后，将凝汽器抽空气管从发电机风室中移走。

4.7 空冷器冷却水来自循环水进水，回水排至循环水回水管，进回水压差0. 06MPa，冷却水流速较慢，现场用测温仪测空冷器冷却水管道外壳温度，进出水管道外壳温差在2～3℃，若是冷却水量不够，空冷器进出水温差应该较大，经分析不是空冷器换热效果差主要原因，但若能将冷却器回水改为无压回水，增大进回水压差，将会使换热效果更好，考虑冷却水回水量大，需要单独布置管道且管道长等因素，未采取进一步措施。

4.8 查找发电机安装图纸，要求空冷器安装位置为其上边沿距发电机底部1m，而实际安装距离为1.46m。空冷器距发电机定子过远，风压低，发电机出风向下时能量被大大消耗，穿透空冷器能力随之降低，风量减少，造成换热效果差。由于距离过远，也使得空气流程加长，风循环较慢，进一步降低发电机换热效果。分析其为空冷器换热效果差，发电机风温高的主要原因。机组停运后，根据图纸数据和现场情况，沿空冷器安装位置向上打掉冷热风室周围约0.5m高的墙，将空冷器整体抬高约0.5m，减小发电机和空冷器间的距离，缩短空气流通距离，增大风量，加速空气换热速度。

4.9 机组停运后检查空冷器，发现空冷器换热片非常密集，阻力较大，影响换热。经慎重考虑，更换为换热片间距离大，阻力小的空冷器。所更换空冷器具体铭牌参数见表2。

表2 空冷器铭牌参数

5 结束语

机组经过技改后，在机组负荷125MW时，发电机各项参数趋于正常，技改前和技改后实际运行参数见表3。

表3 发电机技改前和技改后实际运行参数

若能将空冷器回水改为无压回水至循环水冷却塔池，将会使冷却器冷却水进回水压差由0.06MPa变为0.16MPa，进一步增大冷却水流速和流量，将大大改善空冷器换热效果，发电机冷风温度将会进一步降低，且空冷器不易结垢，更有利于机组安全运行。

[1]哈尔滨电机厂有限责任公司 编.QF-150-2型空冷汽轮发电机说明书及图纸

[2]冯广亮, 王友玲.发电机风温高停机故障分析及对策.《电力安全技术》.2007年12期

[3]安装图纸（江苏省电力设计院）

[4]章湘武,姚志东 编.空冷器技术问答. 2007年7月

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.21.024

李勇：（1 9 7 9-），男，本科，工程师，河南第一火电建设公司调试所机调，主要从事电厂汽机调试工作。