发电机集电环通风系统技术方案

本实用新型专利技术提出了发电机集电环通风系统，它包括出风风道、进风风道和风扇，出风风道设置在发电机运转层底部隔音罩的下部，其特征在于，所述进风风道设置在集电环室上部，所述进风风道的进风口设置在集电环室外罩顶部，在所述进风风道的进风口处设有进风过滤器。通过改进集电环风路的进风方式为上进风，设计新型过滤器，改善了集电环运行条件，提高了发电机运行的安全性和稳定性。

Generator set loop ventilation system

The utility model provides a collector ring of generator ventilation system, which comprises an air outlet duct, air duct and a fan, an air outlet duct is arranged in the lower part of the bottom layer generator enclosures, characterized in that the air inlet duct is arranged in the collector chamber at the upper part of the air inlet of an air inlet duct setup in the collector chamber cover top is provided with an air filter in the inlet of the air intake duct. By improving the inlet mode of the collector ring air inlet, the new filter is designed for upwind, which improves the operation conditions of the collector ring and improves the safety and stability of the generator operation.

【技术实现步骤摘要】
发电机集电环通风系统
本技术属于发电机刷架和集电环系统的通风散热领域。
技术介绍
汽轮发电机的刷架和集电环系统是供给转子励磁电流的动静结合装置，对发电机正常运行起关键作用。发电机刷架和集电环系统的电流密度、振动、温度、湿度、粉尘和化学污染等对其安全运行有很大影响。现有发电机，例如哈电QFSN-660-2型发电机的集电环系统，均布置有一种通风冷却风道系统，冷却风的作用主要有：1)将碳刷磨损下的碳粉清扫干净，并吹至室外，防止碳粉聚集在绝缘板上导致集电环或碳刷通过碳粉接地，造成转子接地。2)对集电环和刷握进行冷却，防止集电环超温。此外，冷却风过滤器滤网的作用主要是对冷却风进行过滤，防止灰尘进入集电环室内，损坏集电环。所以，通风冷却风道系统是解决集电环系统发热问题，提高通流能力的有效途径。现有集电环风道进风采用下进风方式。例如，哈电660MW发电机集电环冷却系统，其利用励磁小轴上自带的风扇作用，通过罩在刷架外的隔音罩，形成风路，对集电环冷却。该发电机集电环风路进风采用了下进风方式，存在的问题是，利用励磁封母外壳作为进风通道，取风点附近的热源较多，而且与出风口没有充分的距离。进风口仅为一层不锈钢滤网，励磁母排及支持件、集电环及刷架部分积灰严重，导致励磁部分因绝缘低出现接地故障。该冷却系统的冷却风量小且取风温度高，加之励磁电流较大，造成集电环与刷握温度较高，可达100℃以上，严重影响发电机安全运行。
技术实现思路
现有的集电环通风系统对温度、湿度、粉尘和化学污染等控制不理想。原因在于：1)集电环进风口设计在运转层底部，不能避开进风口处过多热源，进、出风口的设计距离较近，冷热风短路，集电环进风温度相对较高；过高温度导致集电环表面变色，改变集电环导电性能。2)集电环进风口滤网结构为一层不锈钢滤网。进风杂质过滤效果不理想，集电环室内卫生较差，碳刷、集电环及刷架上灰尘及颗粒杂质较多；杂质卡嵌在碳刷与集电环的接触面上，造成集电环表面受伤，碳刷打火，严重者造成集电环环火，设备损坏；刷架绝缘板、集电环与大轴的绝缘处积聚较多灰尘，会造成转子一点接地，机组跳闸。3)集电环室利用励磁封母外壳作为进风通道，励磁母排及绝缘支架长期处于风路之中，积聚较多灰尘及杂质，发生母排沿绝缘板对地放电，导致造成转子一点接地。4)励磁封母外壳尺寸较小，外壳内有母排、绝缘支架，冷却风通路空间较小，风量不足，对集电环及刷握冷却效果不良。本设计人发现有可能通过改进集电环风路的进风条件和过滤方式，控制好温度、湿度、粉尘和化学污染等，取得提高进风洁净度，增强进风滤网过滤效果，增大冷却风量，改善集电环与碳刷运行环境，保障安全运行的综合效果。本技术提供一种改进的发电机集电环通风系统，包括出风风道、进风风道和风扇，出风风道设置在发电机运转层底部隔音罩的下部，其特征在于，所述进风风道设置在集电环室上部，所述进风风道的进风口设置在集电环室外罩顶部，在所述进风风道的进风口处设有进风过滤器。另外，所述进风风道的进风口，可以为一个或多个，优选位于集电环室内的冷却风扇的上方。所述过滤器的滤网围绕着所述进风风道的进风口四边设置或者环形设置，过滤器的滤网为立体结构，在所述滤网内可填充海绵碎块。经以上改进的本技术发电机集电环通风系统的集电环冷却效果明显改善；风路不再用励磁母线外壳作为进风通道，此段母线及支架的污染基本消除，检修期间母线清理工作量减少；在新的进风口处安装专用过滤器后，滤网对水分、灰尘、油污等过滤情况均较好，集电环及刷架清洁、干净，有效避免了电刷接触不良而打火。下面结合附图和具体实施例进一步说明本技术。附图说明图1是现有汽轮发电机的集电环通风系统结构图。其中，风道均设计在运转层底部。图2是本技术的集电环通风系统结构图。其中，重新设计制作了新型冷却器进风通道、进风过滤器滤网，安装在现有外罩上，即改为上部取风的上进风方式。具体实施方式对比实施例采用哈电QFSN-660-2型发电机的集电环系统利用励磁封母作为进风通道，进风口开在6.9米平台上，即发电机基础梁下方的励磁封母上。进风口设有2个，每个约40*40cm，分别仅安装了一层不锈钢滤网。冷却风从6.9m进风口进入励磁封母至集电环室内，在集电环室内的冷却风扇的作用下，经过集电环上的冷却风道，排至出风口。采用专门出风道的引至室外。实施例1如图2所示，采用哈电QFSN-660-2型发电机的集电环系统，进风口改为开在13.7米平台上，进风在集电环室内的冷却风扇的作用下，经过集电环上的冷却风道，排至出风口。仍采用专门出风道的引出风至室外。本实施例中，设有1个进风口，为约60*60cm2的正方形开口，在进风口的四边向集电环室外方向延伸布置立体结构滤网组成的过滤器，为形成有有效冷却和吹扫气流，根据风量计算立体滤网的面积，立体滤网内填充了海绵碎块，也可以填充其他经济的过滤材料。实施例2如图2所示，采用哈电QFSN-660-2型发电机的集电环系统，进风口改为开在13.7米平台上，进风在集电环室内的冷却风扇的作用下，经过集电环上的冷却风道，排至出风口。仍采用专门出风道的引出风至室外。本实施例中，设有2个进风口，各为约55cm直径的圆形，环绕进风口向集电环室外延伸方向设置立体结构滤网组成的过滤器。为形成有有效冷却和吹扫气流，根据风量计算立体滤网的面积，立体滤网内填充了海绵碎块，也可以填充其他经济的过滤材料。本技术的集电环风路进风方式为上进风。与现有的下进风方式相比，风路不通过励磁封母外壳；此外，进风口处采用新型过滤器，改善增强进风滤网过滤效果，提高了进风洁净度，保持励磁刷架处清洁，增大冷却风量，极大改善集电环与碳刷运行环境，保证发电机安全稳定运行。对比本技术通风系统与原有通风系统，运行中在集电环通风系统进出风温度(取温度最高点时)方面、进风口滤网过滤情况及集电环室内卫生情况方面、冷却风量方面、集电环最高温度(均为环境温度较高且励磁电流相同时)方面的对比如下：比较发现，本技术检测到的集电环室冷却风进风温度降低10℃左右，加装新型进风过滤器后冷却风量增大，出风温度下降了10℃左右，大大降低集电环运行温度，改善集电环与碳刷的运行环境，保证发电机安全稳定运行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机集电环通风系统，包括出风风道、进风风道和风扇，出风风道设置在发电机运转层底部隔音罩的下部，其特征在于，所述进风风道设置在集电环室上部，所述进风风道的进风口设置在集电环室外罩顶部，在所述进风风道的进风口处设有进风过滤器。

【技术特征摘要】
1.一种发电机集电环通风系统，包括出风风道、进风风道和风扇，出风风道设置在发电机运转层底部隔音罩的下部，其特征在于，所述进风风道设置在集电环室上部，所述进风风道的进风口设置在集电环室外罩顶部，在所述进风风道的进风口处设有进风过滤器。2.如权利要求1所述的通风系统，其特征在于，所述进...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏大帅，张旭升，黄乃平，周靖焘，王振明，
申请(专利权)人：大唐信阳发电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河南,41