氢气冷却发电机冷却水系统冷却水系统

氢气冷却发电机的冷却水系统如图1：氢气冷却发电机的冷却水系所示。氢气冷却发电机的各段氢气冷却器，均装在发电机的外壳内。由于冷却器的位置较高，系统中设有两台氢冷泵，一台运行，一台备用。氢冷器的冷却水常用凝汽器的循环水，而以工业水作为备用，氢冷泵从循环水母管吸水升压送至冷却水入口母管，分配流经各段氢冷器后由排水母管排出。

在冷却水排水母管与氢冷泵入13管之间设有再循环阀，在冬季冷却水温过低时，作为调节冷却水温用。每段氢气冷却器的进水侧装有压力表，用以监视水压以保证各段水压相等。在回水管上装有放水监视阀，以便监视各段氢气冷却器的水流和充水时放出空气情况，以及出现漏水时用以找漏等。在进水母管上装有接触式压力表，当水压降低时，发出信号或使备用氢冷泵自动启动。为防止发电机两端的冷氢气温度产生偏差，氢气冷却器各段的冷却水流方向是不一致的，一半由励磁机侧流入，另一半由汽轮机侧流入。如果水流方向一致，则发电机两端氢气温度将相差5～6℃。

氢气只在发电机的腔室中循环，一般有四个冷风室 ，五个热风室（四进五出，进是冷风，出是热风，以200MW为例子），发电机转子的端部通常有热套的风扇，运行中是随着转子在转动的，依靠这两个风扇将发电机四角氢气冷却器冷却后的冷风（氢气）吹入发电机定转子之间的腔室，然后穿出去，依次穿越冷热风室，到中间热风室后，从定子腔室外边出来，后又经四角冷却器冷却进行新的循环。 氢气是由氢站用电解槽通过电解水制出来的。如果发电机漏氢气，或者其他因素造成氢气压力低，则可从氢站来的氢气母管补气。 如果氢气纯度不合格，则将氢气从发电机排出至大气。

发电机将机械能转变为电能的同时，由于转子与定子线圈内有电流流过而产生铜损，定子铁芯及其边端结构件在交变磁场作用下产生铁损，转子与定子表面因切割磁场局部产生涡流损耗。此外，冷却介质还会产生摩擦损耗、轴承与油膜间的摩擦损耗等。这些损耗都是以热量的形式表现出来的，为避免发电机线圈因温度升高而降低绝缘强度，甚至于引起绝缘损坏，必须设置发电机的冷却设备，及时排出由损耗产生的热量，以保证发电机在允许温度下正常运行。由于冷却介质和冷却方式的不同，冷却水系统也就不同。

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辅助冷却水系统(auxiliarycoolingwater“ys-tem)除汽轮机投汽器冷却水以外所有冷却器和机械轴承用的冷却水系统。按与循环水系统供水关系，辅助冷却水系统可分为:开式冷却水系统、闭式冷却水系统和开闭式结合冷却水系统。开式冷却水系统开式冷却水系统实质上是循环水系统的分支，冷却水从循环水进水管引接，使用后排回循环水系统。当利用淡水作为循环水水源时，水质不经处理或仅作简单处理后可作为辅助冷却水的，一般采用开式冷却水系统。开式冷却水系统比较简单，并可以公用水系统或补给水系统作为备用或在夏季掺人低温水以保持较低的运行水温。但开式冷却水系统水质不稳定，有结垢的可能。闭式冷却水系统辅助冷却水系统与凝汽器使用的循环水系统分开，自成一个闭式循环系统。闭式循环内辅助冷却水的冷却一般有两种方式:①冷却塔系统.设有专用的辅助冷却水冷却塔;②水一水换热器系统，用循环水作冷却水源，通过水一水换热器来冷却辅助冷却水。闭式循环内一般采用软化水或除盐水作为辅助冷却水。当采用海水作循环水或循环水水质不能满足辅助冷却水需要时，一般采用闭式冷却水系统。闭式冷却水系统比较复杂，水温比循环水水温高出4~5℃，各种辅机冷却器的设计都要满足较高水温的要求。但采用软化水或除盐水作冷却介质，可减少设备的污垢和水垢，保证设备的传热效率及减少维护工作。开闭式结合冷却水系统为充分利用两种系统的优点，根据冷却器和机械轴承对水量、水质和水温的不同要求，分别采用开式和闭式系统。开式系统用于对水质要求较低，水温要求较严的大流量冷却器，如汽轮机润滑油冷却器和发电机空气冷却器等。闭式系统用于冷却水量较小和对温度要求不严格的冷却器，如取样冷却器和空压机冷却器等。以淡水作为循环水水源的大型机组多采用这种系统。