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我自主研发的蒸发冷却技术成功应用
2018/3/14 7:22:09    新闻来源:中国能源报

专家呼吁,该技术的产业化应用恰逢其时

本报记者 苏南 《 中国能源报 》( 2018年03月12日   第 12 版)

  记者日前在中国水力发电工程学会和中国电工技术学会共同组织召开的“蒸发冷却技术在抽水蓄能机组应用评估暨推介会”上了解到,我国完全自主研发的发电机蒸发冷却技术已在1千瓦、5千瓦、40千瓦和70千瓦常规水电机组上实现成功应用,其中三峡水电站采用该技术的机组目前已安全运行6年多。

  “三峡地下电站27F、28F采用的是70万千瓦蒸发冷却水轮发电机组,发电机定子绕组冷却采用中科院电工研究所提供的具有自主知识产权的蒸发冷却技术。”三峡水力发电厂副总工程师叶华松介绍,“经过六年多运行考验,三峡电站蒸发冷却发电机运行状态良好,而且随着设备进入运行稳定期,蒸发冷却系统的维护便捷性、运行经济性等优势已逐渐显现,实现了'零非停'。”

  中科院电工研究所研究部主任阮琳介绍,蒸发冷却技术是由中国工程院院士顾国彪团队历时几十年自主研发的电机高效冷却技术,具备高绝缘、低沸点、自循环、经济高效等优点,其冷却效果堪比水内冷,可靠性及维护性能远优于水内冷。

  记者了解到,从热学原理来讲,空冷、水内冷等冷却方式都是利用介质的比热吸热,而蒸发冷却却是利用液体沸腾时的汽化潜热带走热量。

  “由于液体的汽化潜热远远大于流体的比热容,蒸发冷却的带热能力强,冷却效果更好。”中国工程院院士顾国彪告诉记者,“蒸发冷却技术的最大特点是换热效率高、冷却效果好、电子电气设备兼容性好,这使得采用该技术的设备不仅安全可靠、高效散热,由于其自然循环的特点还可以实现节能降耗。”

  资料显示,蒸发冷却技术目前已成功应用于6台不同容量的工业机组,所有机组在运行期间未发生过任何一起因冷却系统问题引起的故障,更没有因冷却问题而大修。运行实践证明,其性能稳定、经济高效,大大延长了电机的使用寿命,是其它冷却方式无法比拟的。

  “蒸发冷却技术产业化应用已日臻成熟,1983年首批工业真机稳定运行30余年,1992年投运的安康5万千瓦蒸发冷却水轮发电机无故障运行至今,更充分体现了蒸发冷却水轮发电机的过负荷能力以及运维的经济性,大容量机组和巨型机组平稳运行安全可靠。”东方电气集团东方电机有限公司首席专家郑小康说。

  作为抽水蓄能电站的核心设备,发电电动机具有双向旋转、高线速度、频繁启停、负荷变化率大的运行特点,所引起的交变热应力以及机械疲劳是影响机组安全稳定运行的主要因素,而蒸发冷却技术的特点恰好可以从根源上解决上述问题,能满足大容量、高转速机组对高效散热技术的迫切需求。

  参会专家一致认为,我国抽水蓄能电站建设正处高速发展期,蒸发冷却技术的产业化应用恰逢其时。用户、科研单位、设计院和制造企业应进一步积极参与,加速蒸发冷却技术在抽水蓄能发电电动机上的推广应用。

  记者在采访中获悉,定子绕组自然循环蒸发冷却技术可广泛应用于水电机组,技术体系完善、制造能力成熟、运维经验丰富、优势突出,特别适用于抽水蓄能发电电动机。然而,该技术的实际工程应用历程艰辛,推广应用更是困难重重。因此,与会院士、专家呼吁:国家相关部委及主管部门应重视和关注蒸发冷却技术的进一步研发和应用推广,在制定行业发展规划和相关政策时,对蒸发冷却技术的推广予以优先考虑和支持,在后续建设的大型水电站及抽水蓄能电站中积极推广应用。

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