发电机主要辅助系统.pptVIP

2005年7月 第七章 PWR发电机主要辅助系统(广核第16章) 发电机内定子汽机侧端部结构 7.2 发电机定子线圈冷却水系统 (广核16.2) 7.2.2 系统的描述 7.3 发电机密封油系统 (广核16.3) 发电机的密封结构(励端) 发电机密封油系统流程图 7.4 发电机氢气供应、冷却系统 (广核16.4~16.5) 7.4.2 发电机氢气供应系统 7.4.3 发电机氢气冷却系统 7.4.4 系统的运行 思考题 7.1 概述 (广核16.1) 核电厂的发电机，除其转速随汽轮机有全速与半速(即两极或四极)之区别外，其它方面与现代大功率火力发电厂的发电机基本相同。 发电机由定子和转子构成，其总体结构如下图所示。 定子铁芯由冷轧硅钢片组成，用硅钢片既可以提高磁性又可以减少涡流损耗，定子铁芯由氢气冷却。定子线圈由若干束线棒组成，其矩形铜管内通有去离子水进行冷却。 转子用合金钢整体锻造而成，在转子的圆周上开了若干个线槽，转子线圈镶嵌 在线槽内，线圈槽的两端各装有使氢气冷却剂循环的风扇叶轮，以便将转子，定子之间的热氢气抽出，送人冷却器；从冷却器出来的冷氢分成两路，分别穿过转子线圈和定子铁芯。在转子线圈和定子铁芯中吸热后的热氢气各自回到转子与定子的间隙中，再由风扇送回冷却器。 发电机总体结构 7.2.1 系统的功能 本系统的作用是通过一个闭合的低电导率水的循环回路，带走发电机带负荷运行时定子线圈内的热量。 发电机定子线圈冷却水系统是由容积控制箱、水泵、热交换器电加热器、过滤器、离子交换器、气体收集容器以及有关的阀门与管道组成，如图6-9。容积控制水箱保证整个系统始终满水，并为两台水泵的入口提供一定的压头，同时当水温变化时，起容积补偿的作用。该水箱由核岛除盐水分配系统补水，补水可由水箱液位通过浮子自动控制。两台水泵，一台工作，一台备用。系统中电加热器在停机时投入运行，以自动维持发电机定子线圈冷却水系统的水温，从而避免定子线圈受潮；或者当定子线圈受潮时，电加热器可用于干燥定子线圈。气体收集箱是为收集和排放泄漏到水中的氢气而设置的。 7.2.3 系统的运行 核电厂正常运行时，发电机定子线圈冷却系统实现以下的控制： (1) 调节由常规岛闭路冷却水系统提供的冷却水的流量，以控制定子线圈入口的冷却水温，避免定子内温度变化，使定子线棒与铁芯之间产生的相对变形(热膨胀)减少； (2) 汽轮发电机组停机后，投入电加热器，以控制定子线圈水温，避免因受潮而损坏； (3) 定子线圈冷却水压力由电动调节阀控制，它应始终小于氢气压力，以防止冷却水漏到发电机内； (4) 当水的电导率大于1.8μs/cm时，手动投入离子交换器，以降低水的电导率。 发电机密封油系统的功能是防止发电机内部高压氢气从转子与发电机壳体间缝隙泄露出来，同时防止氢气受到密封油所带空气的污染，此外还可用于带走运行时密封瓦产生的热量。 7.4.1 系统的功能 核电厂正常运行时，发电机氢气供应系统应保证发电机内氢气压力，监测氢气纯度和干燥氢气，保证发电机工作在允许的限值内。发电机启动时，本系统通过中间介质CO2来排除发电机内的空气而充入氢气；相反，在发电机停机检修前，由本系统用CO2排除发电机内的氢气而充入空气。 发电机氢气冷却系统是利用常规岛闭路冷却水系统的水冷却发电机内循环的氢气以及励磁机内循环的空气。本系统还利用设置在发电机及励磁机内的热电偶，对发电机和励磁机的温度进行连续地监测。 发电机氢气供应系统主要由氢、二氧化碳及压缩空气供应管道及手动阀门等组成，如下图所示。 为了保证充气和排气的安全，系统采用两个可拆卸刚性的U形接头来连接气源及管道，一个用于氢气供应，另一个U形管(具有不同半径)用于二氧化碳的供应。系统设有氢气及二氧化碳取样管道，配备有温度及纯度分析仪，设有定子线圈冷却水泄漏监测和报警装置及气体干燥器，还设置了紧急排气盘。 从右图所示的发电机氢气供应系统原理图上可看出，系统的排空气充氢气流程如下：把两个可拆卸移动的U型管接在氢气和二氧化碳气源管上，然后向系统充人二氧化碳，在压差作用下，发电机内空气通过相应的管道从系统内排空，根据取样和监测分析，确认空气已排完时，打开压力调节阀向发电机充氢，同样，在压差作用下，发电机内的二氧化碳从系统向大气排放而排空。根据取样和监测分析，二氧化碳已排完，且发电机内氢气压力、湿度和纯度均符合运行要求时，充氢过程结束，否则，要用干燥器对氢气进行处理，正常运行时，氢是依靠其压差维持循环的。 若发电机要停机检修，排除氢气充入空气的流程是：先把氢气源供应管的U形接管拆装到压缩空气供应管道上，然后向系