[实用新型]旋风式水轮发电机整体式无尘制动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水轮发电机技术领域，尤其涉及旋风式水轮发电机整体式无尘制动装置。

背景技术

在水轮发电机中，发电机转子转动惯量很大，启动和停机很频繁，为了在停机时使发电机组很快停下来，发电机设有制动装置。圆周均布若干个制动器，采用低压压缩空气操作，当停机时，压缩空气打入制动器内，制动器活塞升起，制动闸板与固定在发电机转子上的制动环接触产生摩擦，使转子制动停机。在这一制动过程中，由于发电机转子转动惯量很大，因此为使转子在规定时间内〔一般为2min)制动停机，制动闸板与制动环将发生强烈地摩擦。摩擦产生的热量使制动环及制动闸板温度升高，同时制动闸板和制动环将被磨损，产生制动粉尘，如不及时收集清理掉，将会被发电机内部循环流动的冷却空气带走，沉积在铁芯及定、转子线圈表面，污染线圈，增加通风阻力，降低绝缘性能。

在早期的发电机中，由于没有设计吸尘系统，定、转子污染严重，影响机组正常运行，甚至发生事故。为此，电站只得派人经常去清理维护，增加了机组口常维护的工作量。随着电站自动化的发展，在近年来设计的发电机中一般都设有与制动器通过管道呈分离式连接的吸尘装置。该吸尘装置的作用是按指令聚集并吸收制动器制动时产生的粉尘，经过滤后除去粉尘，将清洁空气排回到人气中。吸尘装置一般由四部分构成：集/吸尘罩、管道、粉尘回收装置及控制装置。各种形式的集/吸尘罩是围绕在制动器四周，形成一个封闭或半封闭的空间，使制动粉尘封闭在这个空间中无法发散。管道是连接集/吸尘罩与粉尘回收装置的通道；粉尘回收装置中的风机旋转后产生负压，通过管道使集/吸尘罩包裹的封闭或半封闭空间形成一个旋转气流，带动制动粉尘随气流排送至风机及过滤系统中，从而实现粉尘的收集功能。控制装置是通过接收电站中控室发出的指令来控制粉尘回收装置的启动与运行。传统的吸尘装置与制动器的安装方式。其吸尘罩为整体密闭的大罩，将整个制动器全部罩起来，只在靠近制动环的部分有约5mm的间隙，此间隙既作为旋转部分与静止部分的安全间隔，又作为空气的吸入口。在负压的作用下，空气由此从外向内被吸入，携带制动过程产生的粉尘，经过管道，被抽到粉尘回收装置，在粉尘回收装置内粉尘被滤料过滤，排出清洁空气。在电站使用中，该结构的制动器及吸尘装置使用效果并不理想。2004年第9期《东北电力技术》作者赵向东、王力宇公开了一种新型的水轮发电机制动器吸尘系统，为随动式小罩吸尘系统，与传统的大罩式结构相比，随动式小罩吸尘系统最大的区别就在于吸尘罩的结构不同，它采用一个很小的吸尘罩，固定在制动器制动板的外缘上，除了在迎着制动环运动方向的一边外，另外三边都布置有灰挡，构成一个“U”形吸尘罩结构，“U”字的开口是旋转部件迎面来的方向，随着旋转部件来的空气正好从此开口进入吸尘罩，再加上粉尘回收装置的负压作用，粉尘被吸走。“U”字形的底部为集尘区，在此处通过管道与粉尘回收装置相连空气携带粉尘在此处汇集，被吸到粉尘回收装置。灰挡是耐高温毛刷，将耐高温毛刷固定在制动器制动板的三个边缘上，在机组制动时随制动器活塞一起升起落下，在升起时灰挡与制动环相接触，空气从“U”形吸尘罩开口处及毛刷的间隙处吸入，毛刷还能将粘附在制动环上的粉尘刷下，防止了粉尘的外溢。该结构的吸尘系统优点是吸尘罩的体积缩小了，抽气量相应变小、配用粉尘回收装置的容量也相应降低。但是整体结构的吸尘系统是由多个制动器通过多路管道与一台粉尘回收装置组成吸尘单元，再有多组吸尘单元组成制动器吸尘系统。吸尘罩和粉尘回收装置仍然是通过管道呈分离式远程连接。在实际使用中管道过长，管道的延程损失大，风量衰减很大，导致实际效果差，且管道延程损失风量无法准确计算，囚此粉尘回收装置中要匹配较大功率的风机；同时由于发电机组的空间狭小，过长的管道及多个粉尘回收装置占用空间过大。

申请号为ZL201110030562.7的中国专利提供了旋风式水轮发电机整体式无尘制动装置，包括制动装置和粉尘回收装置，其中制动装置的制动托板边缘上固接有灰挡；其特征是：所述粉尘回收装置位于制动装置旁侧，其总高度小于所述制动装置基础底面到制动环之间的距离；该粉尘回收装置主要由自吸式粉尘集尘盒壳体、防火板、空气滤芯和风机组成，其中防火板、空气滤芯和风机置于所述自吸式粉尘集尘盒壳体内；所述自吸式粉尘集尘盒壳体上部进风口置于旋转部件转动轨迹的切线方向上，并位于所述灰挡下方，防火板与空气滤芯自上而下依次连接，风机置于空气滤芯后端。该专利制动器装置与粉尘回收装置成一体式连接，解决了吸尘效果差，管道布置困难，占地空间大的难题。但上述装置吸尘效果差，对大颗粒的灰尘的吸收效果较差。因此电厂急待开发一种占地空间小、吸尘效果更佳的水轮发电机制动吸尘系统。