Examen rapide du développement de la technologie de fabrication de turbines à vapeur

Unité de générateur de turbine à vapeur Développement de la technologie de fabrication

1. Système de refroidissement

L'enroulement du stator est indirectement refroidi et la chaleur traverse la paroi de l'emplacement et est transmise de l'isolation d'enroulement au noyau de fer. Pour les générateurs avec une longueur moyenne ou plus, la base est utilisée comme conduit de ventilation du stator, de sorte que l'air passe non seulement à travers l'espace d'air mais entre également dans chaque section du noyau de fer à travers le cercle extérieur du noyau de fer, de sorte que le La température axiale est répartie uniformément. L'enroulement du rotor adopte la méthode de refroidissement directe, le fil d'enroulement est un fil creux et l'air de refroidissement pénètre directement dans le fil pour le refroidissement. Le système de refroidissement a deux ensembles de circuits symétriques, correspondant aux ventilateurs aux deux extrémités du corps du rotor, quelle que soit la position du refroidisseur. L'air de refroidissement du rotor pénètre dans la zone d'extrémité de la bobine de rotor à partir du conduit d'air entre l'anneau de garde et l'arbre rotatif, et pénètre dans le fil de cuivre creux à travers le fil de cuivre Tuyère à l'encoche, puis se divise en deux flux d'air. Un débit d'air passe à travers le fil de cuivre creux dans la fente pour atteindre le milieu du rotor, puis est déchargé à travers le fil de cuivre et les trous de ventilation radiale sur le coin de la fente. L'autre flux d'air refroidit la bobine à l'extrémité du stator et entre dans la deuxième chambre de la base de la machine le long du canal d'air axial, pénètre dans l'espace d'air à travers la stratification du noyau de fer et la divise à nouveau. La moitié est repliée à la première chambre à air dans la direction avant; L'autre moitié est combinée avec l'air de refroidissement du rotor du milieu de l'unité, puis revient au ventilateur le long des laminations à travers la troisième chambre à air et le deuxième refroidisseur. Le filtre à air de maquillage est installé au point le plus bas de la pression statique.

2. Caractéristiques structurelles du stator

Le cadre du stator adopte la demi-structure horizontale supérieure et inférieure soudée par une plaque en acier mince. Puisqu'il n'y a pas d'exigence spéciale étanche à l'air pour le refroidissement par air, toutes les surfaces de la base de la machine ne sont pas traitées après le soudage pour économiser les coûts. Par conséquent, les exigences pour le processus de soudage de la base de la machine et le contrôle de la déformation du soudage sont strictes. Chaque couche de feuilles de poinçonnage du stator se compose de 6 feuilles. Le noyau de fer du stator est ajusté à l'extérieur, le cercle extérieur de la pièce de poinçonnage est polygonal et chaque pile de noyaux de fer est de 500 mm, et il est pressé une fois avec 6 pressions hydrauliques. Une fois les feuilles de poinçonnage empilées, les feuilles de poinçonnage sont soudées avec les 12 côtes de positionnement à l'arrière sous pression. Le raccord de pression externe rend très intuitif pour observer la situation de laminage. L'ajustement est également très pratique, de sorte que la stratification de chaque partie du noyau peut être la même, le parallélisme des deux faces d'extrémité est conservé à moins de 1 mm, et la flexion de toute la longueur ne dépasse pas 0,4 mm, ce qui garantit le Haute qualité de laminage du noyau. L'anneau de pression du noyau du stator est en alliage d'aluminium non magnétique. En plus des bonnes propriétés mécaniques, l'anneau de pression forme un bon bouclier à la fin du noyau, réduisant la perte finale du générateur. De plus, l'anneau de presse du stator a une certaine pente, de sorte que le noyau de fer a un effet auto-verrouillé après avoir été ajusté sous pression. Un dispositif de suspension spécial est utilisé pour isoler mécaniquement le noyau de fer à partir de la base de la machine. La figure + montre la structure utilisée sur ce type de générateur refroidi par air. Un ensemble d'anneaux est soudé sur la périphérie extérieure du noyau de fer. Il y a une plaque de connexion des deux côtés de l'anneau, et sa fonction est équivalente à une plaque de ressort. Une fois le noyau de fer installé dans la moitié inférieure du cadre, la plaque de ressort est connectée au cadre par un tube court. La vibration du noyau de fer est affaiblie par la plaque de base puis transmise à la fondation, et l'effet d'isolement des vibrations est évident. Un autre avantage de l'utilisation d'un noyau en fer à la presse externe est que la taille du noyau en fer du stator est petite, ce qui est pratique pour l'immersion complète, et le noyau de fer du stator et la base de la machine peuvent être utilisés en parallèle, ce qui raccourcit le cycle de production et convient à la production de masse.

3. Système d'excitation sans balais

L'excitation coaxiale en suspension a une petite taille axiale, adopte un seul anneau de redresseur de rectification à ondes complètes et la diode du redresseur rotatif adopte une protection contre la capacité de résistance. Un relais de champ magnétique à diode est installé dans le circuit de champ magnétique excitateur, qui surveille indirectement le pont de redresseur, de sorte qu'en cas de blocage ou de panne de diode, le générateur peut être rapidement déclenché pour protéger d'autres systèmes de régulation automatique de tension de diode. AVR a deux canaux, et ses performances peuvent répondre aux exigences élevées de l'opération indépendante du générateur et de l'opération connectée au réseau dans diverses conditions de travail. Son système d'excitation à double canal se compose de deux systèmes de canaux indépendants. Un canal est généralement en cours d'exécution, qui complète la régulation de tension du générateur, et est appelé canal principal. L'autre canal est également entièrement entré, sauf que le poteau de sortie est bloqué, qui est appelé canal de rechange. Le canal de sauvegarde est équipé d'un système de contrôle et de suivi. Pendant le processus d'excitation, le travail du canal principal est toujours surveillé et le canal de sauvegarde est automatiquement suivi et ajusté avec le point de travail du canal principal pour garantir que le canal principal échoue de la mesure à la sortie. Il peut passer au canal de secours en douceur et sans perturbation, et l'ensemble du système a non seulement un niveau d'automatisation élevé, mais a également une bonne fiabilité.

4. Matériau d'isolation

Au début du 21e siècle, lorsque nous fabriquons des barres de stator de turbine de vapeur à grande échelle, nous devons les envelopper avec des bandes de mica avec une bonne résistance de liaison et moins de poudre en caoutchouc, puis les fabriquer par imprégnation sans solvant sous vide (VPI) . La différence de consommation électrique de pointe à vallée dans le réseau électrique est très grande, et l'isolation des enroulements du stator et du rotor du générateur doit être vérifiée par 10 000 tests de cycle de froid et de chaleur. Les turbo-générateurs refroidis par l'air et l'hydrogène refroidi par surface nécessitent également une augmentation substantielle de la conductivité thermique de l'isolation, ce qui nécessite une amélioration de la conductivité thermique des peintures composées de matériaux de ruban à mica. Les extrémités d'enroulement du générateur de turbines à grande échelle sont fixes, et un grand anneau à cône en fibres de verre avec une résistance mécanique et un coefficient de dilatation thermique qui répond aux exigences de conception, un support composé de stratifié ignifuge à haute résistance sans espace d'air, et De plus, divers films et produits d'isolation de ruban avec une résistance à haute température, une bonne résistance mécanique et une résistance électrique sont également nécessaires. L'utilisation de nanoparticules d'oxydes métalliques pour améliorer et modifier les propriétés des revêtements synthétiques, des fibres et des films a été signalé et appliqué. Le film de Kaploncr nouvellement développé par une entreprise est un film en polyimide contenant de la poudre nano-inorganique, qui améliore considérablement la résistance corona du film PI, et peut être utilisé pour le fil d'emballage du film résistant au corona pour fabriquer un moteur de conversion de fréquence de haute puissance. En utilisant la nanotechnologie, la nano-ceramique avec une texture précise et une superplasticité remarquable peut être produite à basse température et à basse pression, et il devrait être possible de fabriquer des fils isolés en céramique. En bref, l'amélioration des matériaux d'isolation et de la technologie d'isolation est un aspect important pour le développement des turbo-générateurs au 21e siècle.