CN220857833U - 航改型燃气轮机发电机开式空冷系统及发电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种航改型燃气轮机发电机开式空冷系统及发电机，包括开式空气冷却塔与风扇组件，开式空气冷却塔用于冷却发电机本体，发电机本体内部设置有空气流道，风扇组件设置在空气流道所具有的空气进口内部；外部空气从开式空气冷却塔所具有的开式空气冷却塔进气口进入，并在开式空气冷却塔中进行冷却，冷却后的空气在风扇组件的作用下进入空气流道并与发电机本体进行热交换，加热后的空气从空气出口流出至开式空气冷却塔中，并通过开式空气冷却塔排气口排放。本实用新型使用空气作为散热介质，冷却空气直接作用于发电机的绕组和励磁端，提高了散热效率，与一般的水冷却系统相比，有效的简化了冷却系统，提高设备的经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及航改型燃机设备技术领域，具体地，涉及一种航改型燃气轮机发电机开式空冷系统及发电机。
背景技术
航改型燃气轮机发电机组由于其灵活的配置，紧凑的外形和低维护性的特性，在发电领域得到广泛的应用。作为航改型燃气轮机发电机组的核心部件，提升发电机的相关性能，增强发电机的安全性尤为得到关注。航改型燃气轮机发电机，作为主要电力输出的单元，在运行过程中，会产生大量的热量。对此，设计航改型燃气轮机发电机良好的散热系统，提升换热效率，是尤为值得考虑的事情。
目前国内没有对航改型燃气轮机发电机的冷却系统展开专门的研究。相似的重型燃气轮机发电机系统采用“水氢氢”冷却的方式，存在冷却系统庞大，设计繁琐，由于使用氢气，存在爆炸的隐患，需要配置二氧化碳置换装置，同时应为氢气考虑专门的密封和储氢站，不适用在航改型燃气轮机发电的冷却上。微型燃气轮机发电机组的发电机冷却一般采用水冷却，需要单独布置水冷却的管路，不适用在航改型燃气轮机发电机的冷却系统上。为此，开发一种专门适用于航改型燃气轮机发电机的冷却系统是具有现实意义。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种航改型燃气轮机发电机开式空冷系统及发电机。
根据本实用新型提供的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统，包括开式空气冷却塔与风扇组件，所述开式空气冷却塔用于冷却发电机本体，所述发电机本体内部设置有空气流道，所述风扇组件设置在所述空气流道所具有的空气进口内部；
外部空气从所述开式空气冷却塔所具有的开式空气冷却塔进气口进入，并在开式空气冷却塔中进行冷却，冷却后的空气在风扇组件的作用下进入空气流道并与发电机本体进行热交换，加热后的空气从所述空气流道所具有的空气出口流出至开式空气冷却塔中，并通过所述开式空气冷却塔所具有的开式空气冷却塔排气口排放。
优选地，所述开式空气冷却塔进气口的下游设置有进气滤芯。
优选地，还包括压差报警和压差变送器组件，所述压差报警和压差变送器组件与所述进气滤芯的进口端与出口端相连。
优选地，还包括进口温度指示报警器组件与出口温度指示报警器，所述进口温度指示报警器组件设置在所述发电机本体所具有的空气进口中，所述出口温度指示报警器设置在所述发电机本体所具有的空气出口中。
优选地，还包括绕组温度指示报警器组件与励磁端温度指示报警器组件，所述绕组温度指示报警器组件设置在发电机的绕组处，所述励磁端温度指示报警器组件设置在发电机的励磁端处，冷却后的空气进入发电机后，与发电机内部的绕组与励磁端进行热交换。
优选地，还包括励磁加热器，所述励磁加热器设置在所述发电机的励磁端处。
优选地，所述风扇组件包括发电机转子驱动端风扇与发电机转子从动端风扇，所述发电机转子驱动端风扇与发电机转子从动端风扇分别设置在发电机内部转子的两端。
优选地，所述开式空气冷却塔安装于所述发电机本体的上方。
根据本实用新型提供的发电机，采用所述的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
本实用新型结构简单，操作方便，使用空气作为散热介质，冷却空气直接作用于发电机的绕组和励磁端，提高了散热效率，与一般的水冷却系统相比，减少因冷却剂泄露带来停机的风险，提升了整个航改型燃气轮机发电机组的运行安全性，且有效的简化了冷却系统，提高设备的经济性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型中冷却空气流向示意图。
图中示出：
开式空气冷却塔101第二进口温度指示报警器组件7
绕组温度指示报警器组件102出口温度指示报警器8
发电机本体103励磁端温度指示报警器组件9
第一压差报警和压差变送器组件1励磁加热器10
第一进气滤芯2第一开式空气冷却塔进气口11
开式空气冷却塔排气口3第二开式空气冷却塔进气口12
第二压差报警和压差变送器组件4发电机转子驱动端风扇13
第二进气滤芯5发电机转子从动端风扇14
第一进口温度指示报警器组件6
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
本实用新型公开了一种航改型燃气轮机发电机开式空冷系统及发电机，使用空气作为散热介质，冷却空气直接作用于发电机的绕组和励磁端，提高了散热效率，与一般的水冷却系统相比，减少因冷却剂泄露带来停机的风险，提升了整个航改型燃气轮机发电机组的运行安全性，且有效的简化了冷却系统，提高设备的经济性。
根据本实用新型提供的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统，如图1所示，包括开式空气冷却塔101与风扇组件，所述开式空气冷却塔101用于冷却发电机本体103，所述发电机本体103内部设置有空气流道，所述风扇组件设置在所述空气流道所具有的空气进口内部；
如图2所示，本实用新型的工作原理如下：外部空气从所述开式空气冷却塔101所具有的开式空气冷却塔进气口进入，并在开式空气冷却塔101中进行冷却，冷却后的空气在风扇组件的作用下进入空气流道并与发电机本体103进行热交换，加热后的空气从所述空气流道所具有的空气出口流出至开式空气冷却塔101中，并通过所述开式空气冷却塔101所具有的开式空气冷却塔排气口3排放。通过上述结构设置，使用空气作为散热介质，冷却空气直接作用于发电机的绕组和励磁端，提高了散热效率，与一般的水冷却系统相比，减少因冷却剂泄露带来停机的风险，提升了整个航改型燃气轮机发电机组的运行安全性，且有效的简化了冷却系统，提高设备的经济性。
所述开式空气冷却塔进气口的下游设置有进气滤芯。所述空冷系统还包括压差报警和压差变送器组件，所述压差报警和压差变送器组件与所述进气滤芯的进口端与出口端相连，用于监测内外部的空气流量和进气滤芯的使用情况，来控制开式空气冷却塔进气口和开式空气冷却塔排气口3的具体的开度，以此来调节冷却空气的流量大小。具体的，所述开式空气冷却塔进气口和开式空气冷却塔排气口3的打开程度均可根据发动机内部的实际温度进行调节，从而避免过度散热。
所述空冷系统还包括进口温度指示报警器组件与出口温度指示报警器8，所述进口温度指示报警器组件设置在所述发电机本体103所具有的空气进口中，所述出口温度指示报警器8设置在所述发电机本体103所具有的空气出口中。进入发电机本体103的冷却空气的温度，由进口温度指示报警器组件进行监测，冷却空气的排放温度，由出口温度指示报警器8进行监测。
所述空冷系统还包括绕组温度指示报警器组件102与励磁端温度指示报警器组件9，冷却空气主要作用于发电机的绕组和励磁端的散热，所述绕组温度指示报警器组件102设置在发电机的绕组处，所述励磁端温度指示报警器组件9设置在发电机的励磁端处，冷却后的空气进入发电机后，与发电机内部的绕组与励磁端进行热交换。绕组的温度由绕组温度指示报警器组件102来负责监测，励磁端的温度由励磁端温度指示报警器组件9来负责监测。
冷却空气在发电机的具体流向如图2所示；
具体地，所述风扇组件包括发电机转子驱动端风扇13与发电机转子从动端风扇14，所述发电机转子驱动端风扇13与发电机转子从动端风扇14分别设置在发电机内部转子的两端，驱动冷却空气流向的主要由发电机转子驱动端风扇13和发电机转子从动端风扇14来进行驱动；优选地，所述开式空气冷却塔101安装于所述发电机本体103的上方，从而能够减少设备占用的面积，方便灵活布置。
所述空冷系统还包括励磁加热器10，所述励磁加热器10设置在所述发电机的励磁端处，在温度低于预设值的时候，励磁端会打开励磁加热器10，避免温度过冷导致发电机工作异常，同时会控制开式空气冷却塔进气口和开式空气冷却塔排气口3的具体的开度，以此来降低散热效率。
以上为本实用新型的基础实施例，下面通过一个优选实施例对本实用新型的方案做进一步详细阐述；
实施例1
本实施例提供了一种航改型燃气轮机发电机开式空冷系统，如图1所示，包括开式空气冷却塔101、绕组温度指示报警器组件102、第一压差报警和压差变送器组件1、第一进气滤芯2、开式空气冷却塔排气口3、第二压差报警和压差变送器组件4、第二进气滤芯5、第一进口温度指示报警器组件6、第二进口温度指示报警器组件7、出口温度指示报警器8、励磁端温度指示报警器组件9、励磁加热器10、第一开式空气冷却塔进气口11、第二开式空气冷却塔进气口12、发电机转子驱动端风扇13以及发电机转子从动端风扇14；
具体的，为避免出现进气道堵塞而导致空气流量骤减的情况，设置两个进气口，分别为第一开式空气冷却塔进气口11与第二开式空气冷却塔进气口12，为延长进气系统的寿命，在进气口相应设置50U的第一进气滤芯2与第二进气滤芯5，为可拆卸设计，延长发电机使用寿命，同时分别对应设置有第一压差报警和压差变送器组件1与第二压差报警和压差变送器组件4，监测两侧空气压力，设置报警参数为69.9mm。
在发电机的两个进气端分别设置有第一进口温度指示报警器组件6与第二进口温度指示报警器组件7，在发电机的出气端设置出口温度指示报警器8，从而监测空气的温度，具体地，在两处进气端设置的报警参数为：50摄氏度，出气端设置的报警参数为：104摄氏度。为提高发电机绕组的散热效率，对三个绕组同时设立绕组温度指示报警器组件102，具体地，设置的报警温度为：132摄氏度。为保护发电机你励磁端，设置励磁端温度指示报警器组件9，具体地，设置的报警温度为：104摄氏度。为提高发电机在冬天的运行能力，保护发电机的励磁端，在励磁端设置励磁加热器10，具体地，设置的报警温度为0摄氏度。
根据本实用新型提供的发电机，采用所述的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (9)
1.一种航改型燃气轮机发电机开式空冷系统，其特征在于，包括开式空气冷却塔(101)与风扇组件，所述开式空气冷却塔(101)用于冷却发电机本体(103)，所述发电机本体(103)内部设置有空气流道，所述风扇组件设置在所述空气流道所具有的空气进口内部；
外部空气从所述开式空气冷却塔(101)所具有的开式空气冷却塔进气口进入，并在开式空气冷却塔(101)中进行冷却，冷却后的空气在风扇组件的作用下进入空气流道并与发电机本体(103)进行热交换，加热后的空气从所述空气流道所具有的空气出口流出至开式空气冷却塔(101)中，并通过所述开式空气冷却塔(101)所具有的开式空气冷却塔排气口(3)排放。
2.根据权利要求1所述的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统，其特征在于，所述开式空气冷却塔进气口的下游设置有进气滤芯。
3.根据权利要求2所述的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统，其特征在于，还包括压差报警和压差变送器组件，所述压差报警和压差变送器组件与所述进气滤芯的进口端与出口端相连。
4.根据权利要求1所述的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统，其特征在于，还包括进口温度指示报警器组件与出口温度指示报警器(8)，所述进口温度指示报警器组件设置在所述发电机本体(103)所具有的空气进口中，所述出口温度指示报警器(8)设置在所述发电机本体(103)所具有的空气出口中。
5.根据权利要求1所述的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统，其特征在于，还包括绕组温度指示报警器组件(102)与励磁端温度指示报警器组件(9)，所述绕组温度指示报警器组件(102)设置在发电机的绕组处，所述励磁端温度指示报警器组件(9)设置在发电机的励磁端处，冷却后的空气进入发电机后，与发电机内部的绕组与励磁端进行热交换。
6.根据权利要求1所述的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统，其特征在于，还包括励磁加热器(10)，所述励磁加热器(10)设置在所述发电机的励磁端处。
7.根据权利要求1所述的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统，其特征在于，所述风扇组件包括发电机转子驱动端风扇(13)与发电机转子从动端风扇(14)，所述发电机转子驱动端风扇(13)与发电机转子从动端风扇(14)分别设置在发电机内部转子的两端。
8.根据权利要求1所述的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统，其特征在于，所述开式空气冷却塔(101)安装于所述发电机本体(103)的上方。
9.一种发电机，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的航改型燃气轮机发电机开式空冷系统。
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