发电机冷却介质 第六章

风力发电机组冷却系统风力发电机运行过程中，齿轮箱、发电机、控制变频器、刹车机构、调向装置及变桨系统等部件都会产生热量，其热量大小取决于设备类型及厂商的生产工艺。

目前，兆瓦级机组中主要散热部件为齿轮箱、发电机和控制变频器。

因此要解决机组的散热问题，首先应对以上三大部件进行散热分析。

齿轮箱在运转中，必然会有一定的功率损失，损失的功率将转换为热量，使齿轮箱的油温上升。

若温度上升过高，会引起润滑油的性能变化，黏度降低、老化变质加快，换油周期变短。

在负荷压力作用下，若润滑油膜遭到破坏而失去润滑作用，会导致齿轮啮合齿面或轴承表面损伤，最终造成设备事故。

由此造成的停机损失和修理费用都是十分可观的。

因此，控制齿轮箱的温升是保证风电齿轮箱持久、可靠运行的必要条件。

冷却系统应能有效地将齿轮动力传输过程中发出的热量散发到空气中去。

此外，在冬季如果长期处于0℃以下时，应考虑给齿轮箱的润滑油加热，以保证润滑油不至于在低温黏度变低时无法飞溅到高速轴轴承上进行润滑而造成高速轴轴承损坏。

目前大型风力发电机组齿轮箱均带有强制润滑冷却系统和加热器，但在一些地区，如我国广东省的沿海地带，气温很少低于0℃，则无须考虑加热器。

发电机在工作过程中也会产生大量的热，其各种损耗是电机发热的内在因素，主要包括：①铁损耗，包括转子表面损耗、转子磁场中的高次谐波在定子上产生的附加损耗、齿内的脉振损耗、定子的谐波磁势磁通在转子表面上产生的损耗，以及定子端部的附加损耗（这是定子端接部分的漏磁通在附近各部件中产生的铁损耗）；②铜损耗，包括绕组导线中的铜损耗（常称为基本铜损耗）和槽内横向漏磁通使导线截面上电流分布不均匀所增加的附加铜损耗；③励磁损耗，指维持发电机励磁所产生的损耗，主要是励磁绕组中的铜耗和励磁回路中元件损耗；④机械损耗，主要是轴承损耗和通风损耗（包括风摩损耗）及炭刷损耗。

单机容量增大是当今风电技术的发展趋势，而发电机容量的提高主要通过增大发电机的线性尺寸和增加电磁负荷两种途径来实现。

[模拟] 机电工程施工技术(三)不定项选择题第1题：锅炉本体受热面组合安装的一般程序中，设备清点检查的紧后工序是______。

A.压力试验B.泄漏试验C.灌水试验D.通球试验参考答案：D考查：锅炉本体受热面安装一般程序：设备清点检查—通球试验—联箱找正划线—管子就位对口和焊接。

第2题：用于发电机的冷却介质有______。

A.空气B.惰性气体C.氢气D.水E.润滑油参考答案：ACDE考查发电机的类型：按照冷却介质划分：空气冷却、氢气冷却、水冷却以及油冷却发电机。

润滑油属于油的一种，具有冷却作用。

第3题：汽轮发电机系统设备主要包括______。

A.励磁机B.发电机C.再热器D.汽包E.汽轮机参考答案：ABE考查汽轮发电机系统设备组成，包括：汽轮机、发电机、励磁机、凝汽器、除氧器、加热器、给水泵、凝结水泵和真空泵等。

第4题：锅炉组件吊装原则有______。

A.先上后下B.先小件后大件C.先两侧后中间D.先中心再炉前炉后E.先外围后内部参考答案：ACD考查锅炉组件吊装原则：锅炉铜架安装验收合格后，锅炉组件吊装原则是：先上后下，先两侧后中间，先中心再逐渐向炉前、炉后进行。

第5题：凝汽器内部管束的安装是在______进行穿管和连接。

A.凝汽器壳体就位后B.管板安装前C.低压缸就位前D.低压缸就位后参考答案：D凝汽器内部设备、部件的安装。

包括管板、回热系统最后一级低压加热器、管束的安装、连接。

凝汽器壳体内的管板、低压加热器的安装，在低压缸就位前就应当完成；管束则可以在低压缸就位之后进行穿管和连接。

第6题：发电机转子穿装前要进行单独______试验，消除泄漏后应再经漏气量试验。

A.强度B.气密性C.水压D.气压参考答案：B发电机转子穿装前进行单独气密性试验。

待消除泄漏后，应再经漏气量试验，试验压力和允许漏气量应符合制造厂规定。

第7题：锅炉本体受热面组合安装的一般程序是：设备清点检查→______试验→联箱找正划线→管子就位对口、焊接。

第六章复习题1、什么叫做两个现象相似，它们有什么共性？答：指那些用相同形式并具有相同内容的微分方程式所描述的现象，如果在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对于成比例，则称为两个现象相似。

凡相似的现象，都有一个十分重要的特性，即描述该现象的同名特征数（准则）对应相等。

（1） 初始条件。

指非稳态问题中初始时刻的物理量分布。

（2） 边界条件。

所研究系统边界上的温度（或热六密度）、速度分布等条件。

（3） 几何条件。

换热表面的几何形状、位置、以及表面的粗糙度等。

（4） 物理条件。

物体的种类与物性。

2．试举出工程技术中应用相似原理的两个例子．3．当一个由若干个物理量所组成的试验数据转换成数目较少的无量纲以后，这个试验数据的性质起了什么变化？4．外掠单管与管内流动这两个流动现象在本质上有什么不同？5、对于外接管束的换热，整个管束的平均表面传热系数只有在流动方向管排数大于一定值后才与排数无关，试分析原因。

答：因后排管受到前排管尾流的影响（扰动）作用对平均表面传热系数的影响直到10排管子以上的管子才能消失。

6、试简述充分发展的管内流动与换热这一概念的含义。

答：由于流体由大空间进入管内时，管内形成的边界层由零开始发展直到管子的中心线位置，这种影响才不发生变法，同样在此时对流换热系数才不受局部对流换热系数的影响。

7、什么叫大空间自然对流换热？什么叫有限自然对流换热？这与强制对流中的外部流动和内部流动有什么异同？答：大空间作自然对流时，流体的冷却过程与加热过程互不影响，当其流动时形成的边界层相互干扰时，称为有限空间自然对流。

这与外部流动和内部流动的划分有类似的地方，但流动的动因不同，一个由外在因素引起的流动，一个是由流体的温度不同而引起的流动。

8．简述射流冲击传热时被冲击表面上局部表面传热系数的分布规律．9．简述数数，数，Gr Nu Pr 的物理意义．Bi Nu 数与数有什么区别？ 10．对于新遇到的一种对流传热现象，在从参考资料中寻找换热的特征数方程时要注意什么？相似原理与量纲分析6－1 、在一台缩小成为实物1/8的模型中，用200C 的空气来模拟实物中平均温度为2000C 空气的加热过程。

汽轮机副值考试题一、填空题：（每小题2分，共20分）1、汽轮机是将蒸汽的（）转变为转子旋转的（）能的动力机械。

2、在汽轮机润滑油系统中，用来降低润滑油温度的设备是（）。

3、发电机冷却介质一般有（）、（）和水。

4、除氧器作用是除去水中的（）。

5、离心泵启动前必须先充满水，其目的是（）。

6、汽轮机停机后，停止凝结水泵的步骤：断开（）开关，关闭（）门，拉下（）开关。

7、汽轮机轴向位移保护装置的作用是：当轴向位移增大至某一数值时，首先（）信号提醒运行人员。

当轴向位移增大至危险值时，轴向位移保护装置动作（）。

8、管道外加保温层的目的是（）管道的热阻，（）热量的传递。

9、水泵是用来把原动机的（）能转变为水的（）的一种设备。

10、气体的绝对压力（）大气压力的部分称为表压力；（）大气压力的部分叫真空。

11、给水泵再循环的作用是（）。

12、闭式水箱的补水水源是（）（）。

13、OPC超速保护的动作值是（）。

14、汽轮机主油箱的排烟风机作用（）。

15、发电机定子冷却水补充水源是（）。

16、除盐水向凝结水系统补充水的位置是（）。

17、凝结水泵再循环水回到的位置是（）。

18、我们电厂的高压加热器有（）台。

19、轴封加热器疏水密封系统的补充水源是（）。

20、氢密封油的空侧备用油源是（）。

二、选择题：（每小题2分，共30分）1、离心水泵在运行中，入口真空升高，出口压力、电流降低，说明是______。

A. 电力系统频率降低；B. 水泵叶轮损坏；C. 水泵入口水池水位降低或入口滤网被堵2、汽轮机在突然甩负荷时，会造成推力盘反弹，瞬间冲击______。

A. 工作瓦块；B. 非工作瓦块；C. 主轴瓦3、危急保安器进行喷油试验的目的是______。

A、紧急停机B、检查危急保安器的动作转速C、检查打闸机构的灵敏性D、活动危急保安器避免卡涩4、汽机轴封系统的作用是______。

A．防止缸内蒸汽向外泄漏；B．防止空气漏入凝结器内；C．防止高压蒸汽漏出，防止真空区空气的漏入5、汽机热态启动时若出现负胀差，主要原因是____。

1.>[CC]QFJ-15-2型发电机冷却器热交换容量450KW ，进水温度≤（）℃，出风温度≤（）℃，冷却器组数（）。

答案:33；40；4试题解析:关键字:2.>[CE]QFJ-15-2型发电机空冷器在进水温度不超过（）℃时，进口风温不得超过（）℃。

超过此数值，发电机必须降低负荷运行。

答案:33；40试题解析:关键字:3.>[CE]QFJ-15-2型发电机空冷器最低允许温度以空冷器不凝结水珠为标准，一般不得低于（）℃。

答案:5试题解析:关键字:4.>[CA]SGen5-100A-4P空气冷却器最高运行温度（）℃，冷却方式（）。

答案:90；冷却水试题解析:关键字:5.>[CA]SGen5-100A-4P空气冷却器设计压力（）bar 。

答案:6试题解析:关键字:6.>[CC] SGen5-100A-4P空气冷却器进口水最低水温（）℃。

答案:15试题解析:关键字:7.>[CC] SGen5-100A-4P空气冷却器冷风温度（）℃。

答案:38试题解析:关键字:8.>[CC] SGen5-100A-4P空气冷却器热风温度（）℃。

答案:76.7试题解析:关键字:9.>[CC] QFJ-15-2型发电机空冷器当出口温度高于（）℃，应迅速检查并汇报值长。

答案:55试题解析:关键字:10.>[CC] QFJ-15-2型发电机空冷器当进风温度为40℃时，每增加1℃，定子电流应减小（）% 。

答案:1试题解析:关键字:11.>[CC] QFJ-15-2型发电机空冷器进风温度为40~45℃，每增加1℃，定子电流应减小（）% 。

答案:1.5试题解析:关键字:12.>[CA] SGen5-100A-4P空气冷却器水流速度要求值（）m³/h。

答案:11813.>[AE]QFJ-15-2型发电机检查怀疑空冷器管道有空气时，应对出口管道进行排空气。