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氢冷发电机组氢气纯度的在线监测

氢冷发电机组氢气纯度的在线监测
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氢冷发电机组氢气纯度的在线监测

关键词: 电机发电机发电机组

【摘要】氢分析仪在氢冷发电机组中的应用.天津市新气能源科技有限公司,XMTC氢分析仪

应用

氢冷发电机组必须有一个高能量的输出,以此为基础才能保持电厂在高效状态下运行,效率是由发电机产生的,转子中有一个导体,当它转动时,产生一个旋转的电磁场。在汽缸中的导体或定子,定子环绕着转子,会产生流动的电荷,然而,定子和转子的铜损会产生热量,导致发电机的输出效率降低。为了保持发电机最大的输出效率必须使用冷却剂,以冷却绕组和定子及转子的其它部件。在这种场合下最常用的是氢气,因为它是一种优异的热传导介质,使用氢气也会增加发电机的输出,因为与其它冷却剂相比氢气的粘度最低。氢气能降低转子的阻力,从而大大提高效率。保持氢气的纯度接近100%是对冷却优化的要求,这会最大限度地提高发电机的效率。

问题

氢气与空气的混合物超过一定的范围(4%到74%,体积比)后会发生爆炸。在氢冷机组运行的三个阶段:启动、正常运行和关机,必须防止潜在危险的发生,随着氢气纯度的降低,发电效率也会降低。这主要是因为高粘度和低热导。另一个问题是氢气中水汽的冷凝。这些湿气能通过各种方式进入发电机,引起腐蚀及元件的高应力,导致停车。

改进发电机的安全性和运行状况

在氢冷机组的启动阶段,空的冷却管和发电机内部会含有空气,在氢气进入之前必须排走空气,防止空气中的氢气达到爆炸范围。一种情性气体,如二氧化碳常用于驱赶发电机中的氢气。在发电机启动时,二氧化碳从发电机底部的管路进入发电机,把空气从顶部赶走。(见图1)当二氧化碳达到86%时,氢气进入发电机,赶走剩余的二氧化碳。氢气是从发电机的顶部加入,二氧化碳从发电机的底部排出。

在正常操作时,氢气通过中空的冷却管在发电机中循环,当氢气通过发电机时带走热量。然后氢气进入冷却管中冷却通常使用水冷或其它的换热器。密封油和循环管线中的泄漏会导致氢气纯度的下降,因为空气会渗入氢气中以及氢气会泄漏。由于任何泄漏都会引起电力输出的降低,所以连续分析氢气纯度以监测氢气的损失和空气的进入是绝对必要的。

发电机经常按计划每年检修,在停机阶段,发电机中的氢气必须赶走,以防止潜在的燃烧危险。再有,必须注入惰性气体以防止空气和氢气易燃混合气的存在。二氧化碳同样被用于这个过程以驱除发电机中的氢气,这样发电机才能够停机。为了准备停机,二氧化碳从底部进入发电机,把氢气从发电机顶部赶走。加入大量的二氧化碳直到氢气的浓度低于5%。这时可以打开发电机的外壳并使用风扇驱散剩余的二氧化碳和氢气。这种驱散方法也可防止氢气和二氧化碳的窒息效应,此效应会对操作工作人有害。

减少腐蚀和维护

转子上的止推环是发电机上受力最大的元件。因为这种强大的应力,所以需要高强度的合金且必须没有磁性以减少电损。转子的止推环非常重要,因为它要支撑绕组和档块的离心载荷。其它受力元件包括分离环,间隙环,和推进环,通过氢气冷却器,定子水循环系统,湿的补给氢气或透

平蒸汽泄漏,水能够与这些元件接触,另外,在一些发电机系统中,停机和存放时经常会发生冷凝,无论是在维护时还是在运行时,湿气不进入发电机是非常重要的。湿气的存在能腐蚀受力元件,这会导致元件破裂,从而增加停机时间和维修费用。

止推环的失效是由应力腐蚀引起的,这会导致其它的损坏,为了减少湿气进入发电机并防止腐蚀,一些制造商选用氢气干燥器来除去湿气,防止腐蚀并避免向定子和转子绕组中带入腐蚀性物质。另一些制造商不提供干燥器,因为他们相信提供的氢气已经除去湿气并保持适当的露点防止冷凝。然而无论有无干燥器,所有的制造商都建议对湿度进行监测,当湿度超标时可立即采取正确的行动。

测量氢气纯度和湿度含量

在发电机氢气纯度的测量中有两种方法---热导法和密度法。方法的使用通常依赖于制造商的喜好。密度测量是基于气体密度原理,混合气体有不同的密度,在一定的流速下会产生不同的压力。在孔板处用鼓风扇产生一个固定的流速,用经过百分比浓度校准的仪表指示相应的压差。对绝压和温度读数必须是正确的,然后转换成百分浓度。

采用密度法测量样品管线一般比较长(61米到91米),这将导致测量滞后。为了使样气流动,需要一个风扇,并且管道要比较大,以容纳风扇。校准费时且困难,在许多场合制造商不再支持这种密度测量系统,而更喜爱热导方法。

今天绝大多数氢气纯度测量系统都基于热导原理。所有气体都有不同的导热能力。为了比较各种气体的能力,根据它们各自的保持热的能力给出各自的导热系数。通过运用这些导热系数和控制环境,可提供一种方法以确定气样中特定气体的浓度---热导法。

热导气体分析仪由两部分组成:传感装置和控制装置。传感装置有两个气体室,一个用于测量气,另一个用于参比气。整个传感装置由温度控制保证常温,在每一个气室中都有一个温度传感器用以感应各自气体的温度。已知传感装置的特性,每种气体的热导系数,每个气室的温度,就可以计算出被测气体的浓度,并在控制单元上显示,通过使氢气的纯度尽可能地接近100%,可最大限度地提高发电效率,氢气纯度每降低一个百分比,每天会有成百上千美金的损失,所以准确地测量氢气的纯度至关重要。

样气在进入测量装置的气室前必须经过适当的处理。处理过程包括降低和调整压力,过滤样气中的污染物,如密封油,保持温度在一个标准范围内。天津市新气能源科技有限公司提供一个取样系统,包含所有必要的过滤器,压力流量调节器,以及适当的调节和简化校准及正常操作所需的阀门。取样系统还包含为样气从工艺过程到分析仪的传送所需必要的管路连接,以及放空管。传感装置可在发电机附近安装,消除密度测量法的滞后时间。采样系统使用发电机的放空口采样,所以不需要风扇和泵(见图1)

660MW等级发电机介绍(水冷+水氢冷)

660MW双水内冷发电机发电机介绍 1、概述 QFS-660-2型汽轮发电机是在总结135MW、300MW等级双水内冷发电机制造运行经验基础上,结合600MW级水氢冷发电机设计技术,以及拥有稳定运行经验的1000MW火电发电机成熟结构,吸取了近年来国内外大型汽轮发电机的先进成熟技术,进行的优化设计的产品。产品开发方案于2014年7月8日国内行业资深专家评审会一致通过评审。 双水内冷发电机具有运输重量轻,成本低,价格便宜,交货进度快等特点,对电厂安装、运行、维修、厂房投资也均具有独特的优越性。 2、性能参数 660MW双水内冷发电机设计风格参考有稳定生产、运行经验的660MW水氢氢发电机,性能参数与660MW水氢冷发电机相当。 3、可靠性 660MW双水内冷发电机采用660MW级水氢冷发电机和百万千瓦级水氢冷

发电机相同的先进技术进一步提高性能和可靠性。包括: 定子: 全补偿、抗蠕变定子铁心防松技术 采用无机涂层的硅钢片、激光点焊风道板结构,内倾式齿压板结构、阶梯段冲片偏小槽结构等全新结构,避免铁心局部松动。 定子端部整体灌胶技术 降低端部线棒应力,提高抗突然短路能力;提高整机防晕性能;防油、防水、防异物。 定子槽内弹性防松技术 定子槽内紧固采用高强度槽楔、楔下双层波纹板,槽底和上、下层线棒之间垫有适形垫条,并采用了涨管热压工艺,使槽内线棒固定更加牢固,直线段端

部采用鱼尾形关门槽楔就地锁紧,防止轴向位移。 球形接头机械式水电连接技术 既确保100%电接触,且抗冲击能力强,防止松动,可适应定子嵌线过程中 鼻端六个方向的装配误差,减少线圈所受应力。 转子: 转子线圈 采用水直接冷却,冷却效果好,利于提高绝缘寿命;采用连续绝缘,无转子匝间短路问题。 4、经济性 由于660MW双水内冷转子采用水冷却方式,与传统水氢冷发电机相比,没有与氢气相关的防护及辅助系统,经济性上相较于传统水氢冷发电机有较大优势。 一次性投资 制造成本与相同容量的水氢冷发电机相比价格低。 运行维护 投运后运行维护较水氢冷发电机维护工作简单,维护成本低。

氢冷发电机组及氢系统的防火防爆措施实用版

YF-ED-J8141 可按资料类型定义编号 氢冷发电机组及氢系统的防火防爆措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

氢冷发电机组及氢系统的防火防 爆措施实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 氢冷发电机级及氢系统的防火防爆措施, 应采取以下防爆措施: (1)提高设计、制造水平,严格检修工艺和 质量标准,尽力降低发电机本体(包括冷却器密 封垫、冷却器铜管、发电机端盖、出线套管、 热工引出线及相连的氢管道)、密封油系统、密 封瓦、氢气系统的管道和阀门的泄漏程度,并 用测氢仪和肥皂水检测,应没有指示,从根本 上杜绝氢爆炸的可能。 (2)氢冷发电机进行冷却介质置换时,应严

格按照规程进行操作,在置换过程中必须及时、准确化验。冷却介质置换避免与起动升电压、并列、电气试验等项目工作同时进行。 (3)当发电机为氢气冷却运行时,应将补空气管路隔断,并加严密的堵板;当发电机为空气冷却运行时,应将补充氢气管路隔断并加装严密的堵板。这样做才能以防止阀门不严密发生漏氢气或漏空气而引起爆炸。 (4)严格监视密封油系统的正常运行,密封油压应高于氢压0.03~0.05MPa,严防氢气留入主油箱系统,引起爆炸着火。主油箱上的徘烟机应保持经常运行,如排烟机故障时,应采取措施佼油箱内人积存氢气。 氢气设备、管道必须保持正压,否则空气易进入形成有爆炸危险的混合气体。

风力发电机组载荷计算

北京鉴衡认证中心 风力发电机组载荷计算 北京鉴衡认证中心 发言人:韩炜 2008-4-14 w w w .s i m o s o l a r .c o m

北京鉴衡认证中心 内容概要 1. 风力发电机组载荷计算目的 2. 风力发电机组载荷特点 3. 风力发电机组载荷计算 w w w .s i m o s o l a r .c o m

北京鉴衡认证中心 风力发电机组载荷计算目的 ? 对于设计:提供强度分析载荷依据,确保各部 件承载在设计极限内;优化运行载荷,提高机 组可靠性。 ? 对于认证:确保载荷计算应用了适当的方法, 工况假定全面且符合标准要求,结果真实可靠。w w w .s i m o s o l a r .c o m

北京鉴衡认证中心 风力发电机组载荷特点 ? 风 ? 空气动力学 ? 叶片动力学 ? 控制 ? 传动系统动力学 ? 电力系统 ? 塔架动力学 ? 基础 w w w .s i m o s o l a r .c o m

风力发电机组载荷计算标准 ? 陆上风机:GB18451.1(2001);IEC61400-1(1999, 2005);GL Guideline2003;… ? 海上风机:IEC61400-3;GL Guideline (Offshore) 2005? DNV- OS-J101 … 风力发电机组载荷计算 w w w. s i m o s o l a r.c o m 北京鉴衡认证中心

北京鉴衡认证中心 风力发电机组设计等级 (IEC61400-1:1999) 级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ S V ref [m/s] 50 42.5 37.5 30 V ave [m/s] 10 8.5 7.5 6 A I 15 [-] 0.18 0.18 0.18 0.18 a [-] 2 2 2 2 B I 15 [-] 0.16 0.16 0.16 0.16 a [-] 3 3 3 3 由设计 者规定 各参数 注: V ref :轮毂处参考风速 V ave :轮毂处平均风速 I 15:风速15m/s时的湍流强度 a: 斜度参数 风力发电机组载荷计算 w w w .s i m o s o l a r .c o m

氢冷发电机的防火防爆参考文本

氢冷发电机的防火防爆参 考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

氢冷发电机的防火防爆参考文本 使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 氢冷发电机组需用氢气冷却,发电机的轴密封及汽轮 机调速等均大量用油,由于以上物质的客观存在及运行中 的种种原因,均可能发生氢冷发电机组油系统火灾和氢气 爆炸,造成人身伤亡和国家财产的严重损失。氢冷发电机 组的火灾和氢爆应引起人们的充分重视。 1.氢冷发电机组的防火 (1)火灾易发部位。汽轮发电机的调速、轴瓦润滑、 发电机的轴密封均大量用油,虽新型机组调速用油采用燃 点高的调速油,但也有起火的可能。因此,调速、润滑、 轴密封用油的油管一旦漏油,均有发生火灾的可能;此 外,油压表管断裂或接头松动,调速油溢出等也可能引起 火灾;发电机轴密封的油氢压差过大,使油封遭破坏,氢

气窜入主油箱,遇明火产生爆炸起火。 (2)防火注意事项。氢冷发电机组防火注意事项如下: 1)运转中的发电机,必须保证密封油系统正常供油。无论发电机是否充氢,只要发电机在转动,就必须保证密封油系统的正常供油。并按运行规程的规定,维持相应的氢气压力,保持规定的油氢压差,严防氢气窜入主油箱,防止氢爆起火。 2)直流密封油泵能自动投入。发电机运行时,一般是交流密封油泵工作,直流密封油泵备用,当交流密封油泵因故停运时,则直密封油泵能自动投入,使发电机的轴封维持正常。 3)改变发电机的氢压时,应相应调整密封油的油压,防止氢气向外泄漏。 2.氢冷发电机组的防爆

氢冷发电机的防火防爆(正式版)

文件编号:TP-AR-L2658 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编订:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 氢冷发电机的防火防爆 (正式版)

氢冷发电机的防火防爆(正式版) 使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 氢冷发电机组需用氢气冷却,发电机的轴密封及 汽轮机调速等均大量用油,由于以上物质的客观存在 及运行中的种种原因,均可能发生氢冷发电机组油系 统火灾和氢气爆炸,造成人身伤亡和国家财产的严重 损失。氢冷发电机组的火灾和氢爆应引起人们的充分 重视。 1.氢冷发电机组的防火 (1)火灾易发部位。汽轮发电机的调速、轴瓦 润滑、发电机的轴密封均大量用油,虽新型机组调速 用油采用燃点高的调速油,但也有起火的可能。因 此,调速、润滑、轴密封用油的油管一旦漏油,均有

发生火灾的可能;此外,油压表管断裂或接头松动,调速油溢出等也可能引起火灾;发电机轴密封的油氢压差过大,使油封遭破坏,氢气窜入主油箱,遇明火产生爆炸起火。 (2)防火注意事项。氢冷发电机组防火注意事项如下: 1)运转中的发电机,必须保证密封油系统正常供油。无论发电机是否充氢,只要发电机在转动,就必须保证密封油系统的正常供油。并按运行规程的规定,维持相应的氢气压力,保持规定的油氢压差,严防氢气窜入主油箱,防止氢爆起火。 2)直流密封油泵能自动投入。发电机运行时,一般是交流密封油泵工作,直流密封油泵备用,当交流密封油泵因故停运时,则直密封油泵能自动投入,使发电机的轴封维持正常。

300MW氢冷发电机氢气及密封油系统操作维护

300MW氢冷发电机氢气及密封油系统操作维护 来源:未知作者:日期:07-12-21 15:59:46 关键词: 密封油密封油系统300MW 1.概述 宝鸡第二发电有限责任公司4×300MWQFSN300-2型汽论发电机氢油系统是发电机的辅助系统。它分为三个部分:即氢气控制系统、密封油系统和定子线圈冷却水系统。 1.1氢气控制系统用以置换发电机内气体,有控制的向发电机内输送空气,保持机内氢气压力稳定,监视机内氢气纯度及液体的泄漏,干燥机内氢气。 1.2密封油系统用以保证密封瓦所需压力油不间断地供给,以密封发电机内的氢气不外泄,润滑、冷却密封瓦。 1..3定子线圈冷却水系统用以保证向定子线圈不间地供水,监视水压、流量和导电度等参数。 2.发电机密封油系统 2.1系统概述及工作原理 汽轮发电机组密封瓦均采用双流环式瓦,其供油系统有两路各自独立而又互相联系的油路组成。一路向密封瓦空气侧供油,密封油与空气接触,称为空侧油路。另一路向密封瓦氢气侧供油,密封油与氢气接触,称为氢侧油路。 2.1.1空侧油路 设有两路油源,向两台交流油泵,一台直流油泵供油。主工作油源取自汽机轴承润滑压力油,备用油源取自汽机主油箱及汽机轴承润滑压力油管路接至空侧密封油泵滤网出口门后,可直接向空侧密封油系统供油,大大提高了空侧供油系统的可靠性。正常运行中,一台交流油泵运行,另一台交流油泵作为第一备用,直流油泵作为第二备用。主工作油源向油泵入口供油,备用油源各手动门均应开启作为油泵主油源断流后的备用。第三路油源仅作为密封油系统投运初期及空侧密封油系统因故无法向密封瓦供油的故障情况下使用,但在此情况下,发电机内氢压≯0.15MPa。各油源供出的密封油经油-气压差阀调节至系统所需压力,然后进入发电机两端密封瓦空侧油室,回油与发电机轴承回油混和后流经专设的隔氢装置内,进行油氢分离,再流回汽机主油箱。 隔氢装置是为防止空侧回油中可能含有的氢气进入汽轮机主油箱而设置的,当密封瓦内氢侧油窜入空侧或氢侧密封油箱排油时,含有氢气的密封油与发电机轴承润滑油回油流入隔氢装置,分离出的氢气由排氢风机抽出排至汽机房外的大气中。 2.1.2氢侧油路 自成独立的闭式循环系统。系统设有两台交流油泵,一台运行,另一台作为备用。油泵从氢侧密封油箱中吸油,油泵加压后经冷油器、滤网,再经过油压平衡阀调整到所需压力,进入密封瓦的氢侧油室,其回油流回氢侧密封油箱。 氢侧密封油箱是氢侧油路的独立油箱,接收氢侧密封瓦的回油,为氢侧密封油泵提供油源,进行油氢分离。分离出来的氢气通过油箱顶部的回气管回到发电机内,

氢冷发电机组及氢系统的防火防爆措施

氢冷发电机组及氢系统的防火防爆措施 氢冷发电机级及氢系统的防火防爆措施,应采取以下防爆措施: (1)提高设计、制造水平,严格检修工艺和质量标准,尽力降低发电机本体(包括冷却器密封垫、冷却器铜 管、发电机端盖、出线套管、热工引出线及相连的氢管道)、密封油系统、密封瓦、氢气系统的管道和阀门的 泄漏程度,并用测氢仪和肥皂水检测,应没有指示,从根本上杜绝氢爆炸的可能。 (2)氢冷发电机进行冷却介质置换时,应严格按照规程进行操作,在置换过程中必须及时、准确化验。冷却介质置换避免与起动升电压、并列、电气试验等项目工作同时进行。 (3)当发电机为氢气冷却运行时,应将补空气管路隔断,并加严密的堵板;当发电机为空气冷却运行时,应 将补充氢气管路隔断并加装严密的堵板。这样做才能以防止阀门不严密发生漏氢气或漏空气而引起爆炸。 (4)严格监视密封油系统的正常运行,密封油压应高于氢压 0.03?0.05MPa,严防氢气留入主油箱系统,引 起爆炸着火。主油箱上的徘烟机应保持经常运行,如排烟机故障时,应采取措施佼油箱内人积存氢气。 氢气设备、管道必须保持正压,否则空气易进入形成有爆炸危险的混合气体。 (5)认真检查和监视油封箱、浮筒的工作情况,应正常并起油封作用。一旦浮筒泄漏或浮筒阀在开起位置失 灵,氢气将大量窜入主油箱,可能引起爆炸,甚至起火,酿成重大火灾事故。 (6)改变发电机氢气压力,或者改变密封油系统运行方式,应严格按照规程操作,严防氢压升高超过泊压后 氢气进入主油箱或大量偏氢。操作时应有操作票、安全措施和监护人员。 (7)排污和氢气置换时,开门应缓慢,速度一般应控制在1m / s 左右,最大不超过3m / s,防止排氢速度过 高,磨擦产生静电,引起着火或爆炸。排氢管应引至室外,室外排氢口应设置固定遮栏,防止周围有明火作业而引起爆燃事故。

发电机氢气冷却系统

毕业设计(论文) ` 题目发电机氢气冷却系统报告 院系自动化系 专业班级自动化专业1302班 学生姓名杨晓丹 指导教师马进

发电机氢气冷却系统报告 摘要 发电机在运行的过程中由于能量转换、电磁作用和机械摩擦会产生一定的热量。为了使发电机温度不超过与绝缘耐热等级相应的极限温度,应采取冷却措施使这些部件有效地散热。氢气比重小、比热大、导热系数较大、化学性质较稳定,是冷却发电机转子常用的介质。氢气在发电机的腔室内循环,依次穿过冷热风室,由冷却器冷却。发电机中的氢气容易发生泄漏,需要在轴与静密封瓦之间形成油膜封住气体。在发电机检修后,发电机内充满空气,为防止氢气与空气混合产生安全隐患,充入氢气时应先做气密实验,再从下至上向发电机内充满二氧化碳,最后从上至下向发电机内充满氢气。 关键词:发电机;氢气冷却;气体置换;密封油系统

Report of hydrogen cooling system for generator Abstract Generator in the process of running due to energy conversion, electromagnetic and mechanical friction generates heat.Hydrogen cooling system is used to limited the generator temperature exceed the limiting temperature of thermal class for electric machine insulation.Because of Hydrogen gas has small specific gravity,large specific heat,large coefficient of thermal conductivity and relatively stable chemical properties,it is the commonly used medium cooling generator rotor.Hydrogen is circulated in the generator hydrogen and cooled by corner cooler.In order to limite hydrogen leakage,oil seals the space between the shaft and static seal tile.After the generator maintenance, air is full of inside the generators.There was a safe hidden trouble if hydrogen is mixed into the oxygen.Carbon is blowed from the from the bottom to the full of generator to replace air after Sealing experiment was passed.And hydrogen is blowed from the from the full to the bottom of generator to replace carbon. Keywords:Generator;Hydrogen cooling;Gas replacement;Seal oil system

!如何设计柴油发电机房

如何设计柴油发电机房 作为应急发电设备,柴油发电机有着巨大的使用空间,特别是在电力机房、通信机房当中,更是有着举足轻重的作用。如何搭建发电机组设备、在机房当中,有哪些注意事项,这里带您具体了解下。 一、发电机房的位置选择: 1 发电机房宜靠近一级负荷或配变电所,可设置在建筑物的首层、地下一层或地下二 层。 2 当设置在地下室时,宜至少一面靠外墙的非主入口及背风侧,以便于的进出、通风 及排烟等。 3 应便于设备运输、吊装和检修。 4 应避开建筑物的主要出入口及主要通道;以免在机组定期维修、保养时,影响人员 进出。 5 不应设置在厕所、浴室等潮湿场所的下方或相邻,以免渗水影响机组运行。

注:表中尺寸为实际经验数据,在设计时不宜缩小,如机组按水冷却方式设计时,柴油机端距离c可适当缩小,如机组需要设消音装置时,尺寸需另外考虑。 二、发电机组的通风散热系统设计: 1 热风出口宜靠近且正对柴油机散热器; 2 热风管与柴油机散热器连接处,应采用软接头; 3 热风出口不宜设在主导风向一侧,若有困难时应增设挡风墙; 4 机组设在地下层,热风管无法平直敷设而需拐弯引出时,其热风管弯头不宜超过两 次; 5 当热风通道直接导出室外有困难时,可设置竖井导出; 6 当机组无法安排热风出风口时,可采用分体式散热机组,柴油机夹套内的冷却水油 泵送至分体水箱冷却; 7 机房应有足够的新风补充; 8 若空气的进、出风口的面积不能满足要求时,应采用机械通风并进行风量计算,发 电机的发热量应向生产厂家索取; 9 进风口宜正对发电机端或发电机两侧。 三、发电机组的排烟系统设计: 1 应满足环保部门的要求,排烟管道应引至屋顶室外高空处排放,或经过消烟除尘 处理后再行排放,以免污染环境。

氢冷发电机漏氢问题的分析及探讨全解

氢冷发电机漏氢问题的分析及探讨 [摘要] 本文从氢冷发电机结构部件方面分析了发电机漏氢的原因,并提出了综合处理方法,以提高机组安全运行水平。 [关键词] 漏氢分析探讨 前言 韶关发电厂#10、#11发电机是东方电机厂生产的QFSN-300-2-20B型发电机组,其定子绕组、转子绕组及铁芯均采用氢内冷的冷却方式。氢气由装在转子两端的风扇强制循环,并通过设置在定子机座上部的四组氢气冷却器进行冷却。氢气系统由发电机定子外壳、端盖、氢气冷却器、密封瓦以及氢气管路构成全封闭气密结构。但发电机漏氢问题时有发生,影响了机组的安全稳定运行。本文对发电机漏氢问题进行原因分析,并对综合处理方法进行了探讨,以提高机组安全运行水平。 1.发电机漏氢原因分析 氢冷发电机的漏氢部位归纳起来讲总归有两部分;一是氢冷发电机内部本体结构部件的漏氢,二是发电机外部附属系统的漏氢。氢冷发电机本体结构部件的漏氢涉及四个系统;包括:水电连接管和发电机线棒的水内冷系统,发电机密封瓦及氢侧回油管接头的油系统,发电机氢气冷却器的循环水系统,发电机人孔、端盖、手孔、二次测量引出线端口、出线套管法兰及瓷套管内部密封、出线罩、氢冷器法兰、转子导电杆等的氢密封系统。发电机外部附属系统的漏氢包括氢管路阀门及表计、氢油差压调节系统、氢油分离器、氢器干燥装置、氢湿度监测装置、绝缘过热检测装置等。下面结合我厂发电机氢气系统的结构,对检修过程中影响到漏氢的关键结构部件进行分析。 1.1机壳结合面

机壳结合面主要包括:端盖与机座的结合面、上下端盖的结合面、固定端盖的螺孔、出线套管法兰与套管台板的结合面及进出风温度计的结合面等。为防止这些部位漏氢,在检修中应注意以下事项: (1)端盖与机座的结合面及上下端盖的结合面结合面积大,密封难度大,是防漏氢的薄弱环节。应注意,在检修过程中,为解体及回装所做的标记不能伤及密封面;要对结合面进行详细检查,对所采用的橡胶密封条的尺寸、耐热性能、耐油性能、弹性及耐腐蚀性能进行严格验收。现在该厂的发电机端盖密封条应采用一次成形的氟橡胶密封条,密封胶采用硅橡胶密封胶,可以有效解决了上下端盖结合面的密封条在端盖处与下端盖密封条因衔接不良而引起的漏氢问题。 (2)紧端盖螺丝时,应均匀紧固大盖螺栓,防止出现紧偏,以保证结合面严密。要检查水平、垂直中分面的间隙,在把紧1/3螺栓状态下,用0.03mm塞尺检查应不入。 (3)出线套管法兰与套管台板的结合面是防止漏氢的关键部位。由于该处受定子端部漏磁影响,温度较高,加上机内进油的腐蚀,因此,该处需用耐油橡胶圈和橡胶垫加以双重密封。由于漏入机内的密封油多积存于此,因而该处的密封材料易老化变质失效,每次大修时必须进行检查。另外,在拆装引线的过程中,应避免套管导体受侧力过大,引起密封垫位置的变化而造成漏氢。 1.2密封油系统 (1)密封瓦座与端盖的垂直结合面是较易漏氢的部位之一,对该处的密封垫质量必须严格把关。上、下半端盖组装时,接缝应对齐,防止由于错口使密封垫受力不均。上、下半端盖的密封条顺端盖垂直面留出1~2mm的长度,安装后修成半圆型,使装配密封瓦座后此处接合严密不漏。 (2)密封瓦的间隙必须调整合格,间隙控制在0.18~0.20mm。 (3)为防止密封油进入机内,应控制好油档间隙。发电机两端轴瓦油挡顶部间隙控制在0.50±0.05mm,底部间隙控制在0~0.05mm,两侧间隙控制在

MW等级发电机介绍水冷水氢冷

660MV双水内冷发电机发电机介绍 1、概述 QFS-660-2型汽轮发电机是在总结135MW 300MV等级双水内冷发电机制造运行经验基础上,结合600MW级水氢冷发电机设计技术,以及拥有稳定运行经验的1000MV火电发 电机成熟结构,吸取了近年来国内外大型汽轮发电机的先进成熟技术,进行的优化设计的 产品。产品开发方案于2014年7月8日国内行业资深专家评审会一致通过评审。 双水内冷发电机具有运输重量轻,成本低,价格便宜,交货进度快等特点,对电厂安装、运行、维修、厂房投资也均具有独特的优越性。 2、性能参数 660MW R水内冷发电机设计风格参考有稳定生产、运行经验的660MV水氢氢发电机, 性能参数与660MV水氢冷发电机相当。

3、可靠性 660MW双水内冷发电机采用660MW级水氢冷发电机和百万千瓦级水氢冷发电机相同的先进技术进一步提高性能和可靠性。包括: 定子: 全补偿、抗蠕变定子铁心防松技术 采用无机涂层的硅钢片、激光点焊风道板结构,内倾式齿压板结构、阶梯段冲片偏小槽结构等全新结构,避免铁心局部松动。 定子端部整体灌胶技术 降低端部线棒应力,提高抗突然短路能力;提高整机防晕性能;防油、防水、防异物。 定子槽内弹性防松技术 定子槽内紧固采用高强度槽楔、楔下双层波纹板,槽底和上、下层线棒之间垫有适形垫条,并采用了涨管热压工艺,使槽内线棒固定更加牢固,直线段端部采用鱼尾形关门槽楔就地锁紧,防止轴向位移。 球形接头机械式水电连接技术 既确保100池接触,且抗冲击能力强,防止松动,可适应定子嵌线过程中鼻端六个

方向的装配误差,减少线圈所受应力。 转子: 转子线圈 采用水直接冷却,冷却效果好,利于提高绝缘寿命;采用连续绝缘,无转子匝间短路问题。 4、经济性 由于660MW^水内冷转子采用水冷却方式,与传统水氢冷发电机相比,没有与氢气相关的防护及辅助系统,经济性上相较于传统水氢冷发电机有较大优势。 一次性投资 制造成本与相同容量的水氢冷发电机相比价格低。 运行维护 投运后运行维护较水氢冷发电机维护工作简单,维护成本低。 5、结论 双水内冷发电机有许多成功的运营业绩,技术是成熟可靠的,不存在技术风险。总体经济效益由于水氢冷机组,因无氢气重大危险源,双水内冷发电机在安全方面也占明显优势,并且具有安装、运行、维护方便等优点。 660MV级QFSN型水氢冷汽轮发电机的技术特点介绍 QFSN型水氢氢660MW级汽轮发电机是在上海电气和西门子合资公司的技术基础上进行自

高层建筑中柴油发电机组的选择与机房设计word文档

高层建筑中柴油发电机组的选择与机房设计 2011-07-06 15:49:09| 分类:供电配电 | 标签: |字号大中小订阅 本文引用自xingzhiqiang6《高层建筑中柴油发电机组的选择与机房设计》 一、设置原则 在高层建筑供电设计中,首先必须明显什么情况下应设置柴油发电机组,我们先从高层建筑的负荷等级谈起: ①高层建筑中的消防水泵、防排烟设施、消防电梯、应急照明等消防用电,按照《高层民用建筑设计防火规范》(gb50045-95)9.1.1条规定,一类高层建筑应安一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。 ②按《民用建筑电气设计规范》(jgj/t16-92)3.1条规定,高层建筑中许多部位的负荷为一级负荷,如一、二级旅馆的宴会厅、娱乐厅、高级客房、厨房,重要办公建筑的客梯电力、主要办公室、会议室照明,大型百货商店的营业厅照明;还有一些部位的负荷为二级负荷,如百货商店的自动扶梯、客梯电力,部、省级办公建筑的主要办公室、会议室照明等。一级负荷中还含有特别重要负荷,如重要的交通枢纽、通讯枢纽以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷。

一级负荷应由两个电源共电。二级负荷当条件允许时也宜由两个回路供电,特别是属于消防用电的二级负荷,应按二级负荷的两个回

路要求供电。由此可见,高层建筑对供电的可靠性要求较高,都要求两个电源供电。因此,考虑设置柴油发电机组的原则如下: ①对电网能够提供二个独立电源的高层建筑,按规范已经满足了一、二级负荷的要求,原则上可不设柴油发电机组。但是,对于特别重要的高层建筑(如超高层建筑),其内部含有特别重要负荷,应考虑一电源系统检修或故障时,另一电源系统又发生故障的严重情况,此时一般应设柴油发电机组做应急电源。 ②对于当地电网只能提供一路电源、或取得第二电源有困难或不经济合理的高层建筑,应设柴油发电机组提供第二电源。此时,柴油发电机组是作为备用电源使用,不仅仅是应急用。 ③按照我国旅游饭店星极标准,四星级及五星级宾馆应设自备发电系统。以上是设置柴油发电机组的基本原则。值得一提的是,在国内外一些高层建筑中,即使市网供电相当可靠,可以满足规范要求,但也都设置了自备应急发电机组,以便当市网万一中断供电,一方面能保证停电期间消防用电的需要,同时也能使大厦的基本秩序得以维持。 二、柴油发电机组容量的选择(略) 三、机组型式选择 1. 起动方式 柴油机在起动时,必须依靠外力驱动曲轴旋转,当达到一定转速时,气缸内的空气被压缩到

氢冷发电机的防火防爆

安全管理编号:LX-FS-A76099 氢冷发电机的防火防爆 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

氢冷发电机的防火防爆 使用说明:本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性,导向性的规划,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 氢冷发电机组需用氢气冷却,发电机的轴密封及汽轮机调速等均大量用油,由于以上物质的客观存在及运行中的种种原因,均可能发生氢冷发电机组油系统火灾和氢气爆炸,造成人身伤亡和国家财产的严重损失。氢冷发电机组的火灾和氢爆应引起人们的充分重视。 1.氢冷发电机组的防火 (1)火灾易发部位。汽轮发电机的调速、轴瓦润滑、发电机的轴密封均大量用油,虽新型机组调速用油采用燃点高的调速油,但也有起火的可能。因此,调速、润滑、轴密封用油的油管一旦漏油,均有

660MW等级发电机介绍(水冷+水氢冷)

660MW双水冷发电机发电机介绍 1、概述 QFS-660-2型汽轮发电机是在总结135MW、300MW等级双水冷发电机制造运行经验基础上,结合600MW级水氢冷发电机设计技术,以及拥有稳定运行经验的1000MW火电发电机成熟结构,吸取了近年来国外大型汽轮发电机的先进成熟技术,进行的优化设计的产品。产品开发方案于2014年7月8日国行业资深专家评审会一致通过评审。 双水冷发电机具有运输重量轻,成本低,价格便宜,交货进度快等特点,对电厂安装、运行、维修、厂房投资也均具有独特的优越性。 2、性能参数 660MW双水冷发电机设计风格参考有稳定生产、运行经验的660MW水氢氢发电机,性能参数与660MW水氢冷发电机相当。

3、可靠性 660MW双水冷发电机采用660MW级水氢冷发电机和百万千瓦级水氢冷发电机相同的先进技术进一步提高性能和可靠性。包括: 定子: ?全补偿、抗蠕变定子铁心防松技术 采用无机涂层的硅钢片、激光点焊风道板结构,倾式齿压板结构、阶梯段冲片偏小槽结构等全新结构,避免铁心局部松动。 ?定子端部整体灌胶技术

降低端部线棒应力,提高抗突然短路能力;提高整机防晕性能;防油、防水、防异物。 ?定子槽弹性防松技术 定子槽紧固采用高强度槽楔、楔下双层波纹板,槽底和上、下层线棒之间垫有适形垫条,并采用了涨管热压工艺,使槽线棒固定更加牢固,直线段端部采用鱼尾形关门槽楔就地锁紧,防止轴向位移。 ?球形接头机械式水电连接技术

既确保100%电接触,且抗冲击能力强,防止松动,可适应定子嵌线过程 中鼻端六个方向的装配误差,减少线圈所受应力。 转子: ?转子线圈 采用水直接冷却,冷却效果好,利于提高绝缘寿命;采用连续绝缘,无转子匝间短路问题。 4、经济性 由于660MW双水冷转子采用水冷却方式,与传统水氢冷发电机相比,没有与氢气相关的防护及辅助系统,经济性上相较于传统水氢冷发电机有较大优势。 ?一次性投资 制造成本与相同容量的水氢冷发电机相比价格低。 ?运行维护

氢冷设备和制氢储氢装置的运行与维护

氢冷设备和制氢储氢装置的运行与维护 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

氢冷设备和制氢、储氢装置的运行与维护1氢冷发电机的冷却介质进行置换时,应按专门的置换规程进行。在置换过程中,须注意取样与化验工作的正确性,防止误判断。 2发电机氢冷系统和制氢设备中的氢气纯度和含氧量,在运行中必须按专用规程的要求进行分析化验。在制氢电解槽氢气出口管上应有带报警的氢中含氧量在线监测仪表。氢纯度和含氧量必须符合规定标准;发电机氢冷系统中氢气纯度按容积计应不低于96%,含氧量不应超过1.2%;制氢设备氢气系统中,气体含氢量不应低于99.5%,含氧量不应超过 0.5%。如果达不到标准,应立即进行处理,直到合格为止。 3制氢电解槽和有关装置(如压力调整器等)必须定期进行检修和维护,保持正常运行,以保证氢气的纯度符合规定。值班室内应设有带报警的压力调整器液位监测仪表。压力调整器发生故障时应停止电解槽运行。 4氢冷发电机的轴封必须严密,当机内充满氢气时,轴封油不准中断,油压应大于氢压,以防空气进入发电机外壳内或氢气充满汽轮机的油系统中而引起爆炸。油箱上的排烟风机,应保持经常运行。如排烟风机故障时,应采取措施使油箱内不积存氢气。定期检测氢冷发电机组油系统、主油箱、封闭母线外套的氢气体积含量,超过1%应停机查漏消缺。当内

冷水箱的含氢量达到3%时报警,在120h内缺陷未能消除或含氢量升到20%时,应停机处理。 5为了防止因阀门不严密发生漏氢气或漏空气而引起爆炸,当发电机为氢气冷却运行时,空气、二氧化碳的管路必须隔断,并加严密的堵板。当发电机内置换为空气时,氢气的管路也应隔断,并加装严密的堵板。 6氢冷发电机的排氢管必须接至室外。排氢管的排氢能力应与汽轮机破坏真空停机的惰走时间相配合。 7制氢室内和其他装有氢气的设备附近,均必须严禁烟火,严禁放置易爆易燃物品,并应设“严禁烟火”的标示牌。储氢罐周围(一般在10m以内)应设有围栏,在制氢室中和发电机的附近,应备有必要的消防设备。 8禁止与工作无关的人员进入制氢室。 9禁止在制氢室中或氢冷发电机与储氢罐近旁进行明火作业或做能产生火花的工作。工作人员不准穿有钉子的鞋。如必须在氢气管道附近进行焊接或点火的工作,应事先经过氢量测定,证实工作区域内空气中含氢量小于3%并经厂主管生产的副厂长(或总工程师)批准后方可工作。制氢室内的管道、阀门或其他设备发生冻结时,应用蒸汽或热水解冻,禁止

氢冷发电机组及氢系统的防火防爆措施

编号:SY-AQ-03989 ( 安全管理) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 氢冷发电机组及氢系统的防火 防爆措施 Fire and explosion protection measures for hydrogen cooled generator set and hydrogen system

氢冷发电机组及氢系统的防火防爆 措施 导语:进行安全管理的目的是预防、消灭事故,防止或消除事故伤害,保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中,虽然都是为了达到安全管理的目的,但是对生产因素状态的控制,与安全管理目的关 系更直接,显得更为突出。 氢冷发电机级及氢系统的防火防爆措施,应采取以下防爆措施: (1)提高设计、制造水平,严格检修工艺和质量标准,尽力降低发电机本体(包括冷却器密封垫、冷却器铜管、发电机端盖、出线套管、热工引出线及相连的氢管道)、密封油系统、密封瓦、氢气系统的管道和阀门的泄漏程度,并用测氢仪和肥皂水检测,应没有指示,从根本上杜绝氢爆炸的可能。 (2)氢冷发电机进行冷却介质置换时,应严格按照规程进行操作,在置换过程中必须及时、准确化验。冷却介质置换避免与起动升电压、并列、电气试验等项目工作同时进行。 (3)当发电机为氢气冷却运行时,应将补空气管路隔断,并加严密的堵板;当发电机为空气冷却运行时,应将补充氢气管路隔断并

加装严密的堵板。这样做才能以防止阀门不严密发生漏氢气或漏空气而引起爆炸。 (4)严格监视密封油系统的正常运行,密封油压应高于氢压0.03~0.05MPa,严防氢气留入主油箱系统,引起爆炸着火。主油箱上的徘烟机应保持经常运行,如排烟机故障时,应采取措施佼油箱内人积存氢气。 氢气设备、管道必须保持正压,否则空气易进入形成有爆炸危险的混合气体。 (5)认真检查和监视油封箱、浮筒的工作情况,应正常并起油封作用。一旦浮筒泄漏或浮筒阀在开起位置失灵,氢气将大量窜入主油箱,可能引起爆炸,甚至起火,酿成重大火灾事故。 (6)改变发电机氢气压力,或者改变密封油系统运行方式,应严格按照规程操作,严防氢压升高超过泊压后氢气进入主油箱或大量偏氢。操作时应有操作票、安全措施和监护人员。 (7)排污和氢气置换时,开门应缓慢,速度一般应控制在1m/s 左右,最大不超过3m/s,防止排氢速度过高,磨擦产生静电,引

发电厂氢冷发电机和制氢设备的防火措施

发电厂氢冷发电机和制氢设备的防火措施 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

发电厂氢冷发电机和制氢设备的防火措施 1.氢冷发电机及其氢冷系统和制氢设备中的氢气纯度和含氧量,必须在运行中按专用规程的要求进行分析化验,氢纯度和含氧量必须符合规定的标准。氢冷系统中氢气纯度须不低于96%,含氧量不应大于2%;制氢设备中,气体含氢量不应低于99.5%,含氧量不应超过0.5%。如不能达到标准,应立即进行处理,直到合格为止。 2氢冷发电机的轴封必须严密,当机组开始起动时,无论有无充氢气,轴封油都不准中断,油压应大于氢压,以防空气进入发电机外壳或氢气充入汽轮机的油系统中而引起爆炸起火。 3氢冷发电机运行时,排烟机应保持经常运行,并定期(每周一次)从排烟机出口 和主油箱顶取样(漏氢增大时应随时取样检查),监视含氢量是否超过制造厂规定(无制造厂规定的按2%)。如超过则应查明原因并予消除。 4密封油系统应运行可靠,并设自动投入双电源或交直流密封油泵联动装置,备用泵(直流泵)必须经常处于良好备用状态,并应定期校验。两泵电源线应用埋线管或外露部分用耐燃材料外包。 5氢冷发电机密封油箱应设置火灾检测和水喷雾灭火设施。 6在氢冷发电机及其氢冷系统上不论进行动火作业还是进行检修、试验工作,都必须断开氢气系统,并与运行系统有明确的断开点。充氢侧加装法兰短管,并加装金属盲(堵)板。

7动火前或检修试验前,应对检修设备和管道用氮气或其他隋性气体吹洗置换。 在置换过程中应有专职人员定期取样,分析混合气体的成分。取样点应选在排出母管和气体不易流动的死区。取样前先放气1~2MIN,以排出管内余气。 氮气置换时,氮气中含氧量不得超过3%。置换结束后,系统内混合气体的含量必须连续三次分析合格,并应有二台以上测爆仪进行现场监测。 8气体介质的置换避免在起动、并列过程中进行。氢气置换过程中不得进行预防性试验和拆卸螺丝等检修工作。 9机组漏氢量实测计算每月进行一次,用以考核漏氢水平。 10设备和阀门等连接点泄漏检查,可采用肥皂水或合格的携带式可燃气体防爆检测仪,禁止使用明火。

风力发电机组气动特性分析与载荷计算

风力发电机组气动特性分析与载荷计算 目录 1前言 (2) 2风轮气动载荷 (2) 2.1 动量理论 (2) 2.1.1 不考虑风轮后尾流旋转 (2) 2.1.2 考虑风轮后尾流旋转 (3) 2.2 叶素理论 (4) 2.3 动量──叶素理论 (4) 2.4 叶片梢部损失和根部损失修正 (6) 2.5 塔影效果 (6) 2.6 偏斜气流修正 (6) 2.7 风剪切 (6) 3风轮气动载荷分析 (7) 3.1周期性气动负载................................................................................... 错误!未定义书签。 4.1载荷情况DLC1.3 (10) 4.2载荷情况DLC1.5 (10) 4.3载荷情况DLC1.6 (10) 4.4载荷情况DLC1.7 (11) 4.5载荷情况DLC1.8 (11) 4.6载荷情况DLC6.1 (11)

1 前言 风力发电机是靠风轮吸取风能的,将气流动能转为机械能,再转化为电能输送电网,风力机气动力学计算是风力机设计中的一项重要工作。特别是对于大、中型风机,其意义更为重大。风力机处于自然大气环境中,大气紊流、风剪切、风向的变化(侧偏风)和塔影效应等,这些现象使叶片受到非常复杂气动载荷的作用,对风力机的气动性能和结构疲劳寿命产生很大的影响。对一台大型风力发电机组来说,除风轮叶片产生机组的气动载荷外,机舱和支撑风轮和机舱的塔筒也产生气动载荷,这些都对机组的载荷产生影响。 2 风轮气动载荷 目前计算风力发电机的气动载荷有动量—叶素理论、CFD 等方法。动量—叶素理论是将风轮叶片沿展向分成许多微段,称这些微段为叶素,在每个叶素上的流动相互之间没有干扰,叶素可以认为是二元翼型,在这些微段上运用动量理论求出作用在每个叶素上的力和力矩,然后沿叶片展向积分,进而求得作用在整个风轮上的力和力矩,算得旋翼的拉力和功率。动量—叶素理论形式比较简单,计算量小,便于工程应用,估算机组初始设计时整机的气动性能,被广泛用于风力机的设计和性能计算,而且还用来确定风力机的动态载荷,不断地被进一步改进和完善。CFD 数值计算不需要对数学模型作近似处理,直接对流体运动进行数值模拟,从物理意义上说,数值求解N-S 方程的CFD 方法应该是最全面准确计算风力机气动特性的方法。但是,由于极大的计算工作量,数值计算的稳定性等原因,目前CFD 求解N-S 方程方法还远不能作为风力机气动设计和研究的日常工具。作为解决工程问题的工具还不太实际。为此在计算中应用动量—叶素理论方法来计算机组的气动载荷。 2.1 动量理论 动量理论是经典的风力机空气动力学理论。风轮的作用是将风的动能转换成机械能,但是它究竟能够吸收多大的风的动能就是动量理论回答的问题。下面分不考虑风轮后尾流旋转和考虑风轮后尾流旋转两种情况应用动量理论。 2.1.1 不考虑风轮后尾流旋转 首先,假设一种简单的理想情况: (1)风轮没有偏航角、倾斜角和锥度角,可简化成一个平面桨盘; (2)风轮叶片旋转时不受到摩擦阻力; (3)风轮流动模型可简化成一个单元流管; (4)风轮前未受扰动的气流静压和风轮后的气流静压相等,即p 1 = p 2; (5)作用在风轮上的推力是均匀的; (6)不考虑风轮后的尾流旋转。 将一维动量方程用于风轮流管,可得到作用在风轮上的轴向力为 ()21V V m T -= (1) 式中 m 为流过风轮的空气流量 T AV m ρ= (2) 于是 ()21V V AV T T -=ρ (3) 而作用在风轮上的轴向力又可写成 () -+-=p p A T (4) 由伯努利方程可得 ++=+p V p V T 222121ρρ (5) -+=+p V p V T 22222ρρ (6) 根据假设,p 1 = p 2,(5)式和(6)式相减可得

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