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350MW超临界机组发电机冷却方式的探讨
作者：武平德
来源：《中国科技纵横》2015年第21期
【摘 要】通过对水氢冷和双水内冷发电机组的技术和经济对比分析，350MW等超临界机组发电机采用水氢冷和双水内冷都是可行的。水氢冷发电机技术成熟，应用广泛。双水内冷发电机一次性投资较低，系统简单，不存在氢气爆炸的危险，但发电机效率稍低，定子线圈存在高电压电晕腐蚀问题，目前只有上海电气集团单机容量最大做到350MW，选择范围较小。 【关键词】超临界 发电机 水氢冷 双水内冷 1引言
每一台发电机都有一个额定的容量，这个额定容量表示这台发电机的输出有一定的限额，这个限额是考虑了发电机的发热情况、效率和机械强度等情况决定的，而这些因素中最突出的是发热和效率两项，就是说一台发电机若让他发出超过它的额定功率时，他就会温升太高或效率太低。
如果能改进电机的冷却方式，提高电机的电磁负载，用同样的有效材料，做出更大容量的电机，将是对经济发展的重要贡献。事实上，汽轮发电机组的最大单机容量是从30年代的100MW发展到今天的1200MW以上，单机功率的不断增大主要是在逐步改进冷却方式中取得的，发电机的发展史，某种意义上说就是冷却技术的发展史。 2发电机冷却方式的发展史
空气冷却技术。这种冷却方式冷却能力小，为保证冷却效果，发电机尺寸做的很大。例如，一台100MW的发电机组若采用空气冷去，其铁心要长达6米，当然加快冷却空气的流动速度可以提高冷却效果，但是加快空气流速所消耗的功率等于发电机改善冷却后所提高的效率，这显然是不合算的。
氢气冷却技术。由于氢气的导热性比空气高6倍多，流动性好，导热效率大幅提高，另外质量比空气轻很多，通风消耗的功率大大减小，所以发电机组的单机容量可以逐步提高。经过几十年的发展，最终形成了利用水和氢进行冷却的水氢氢冷却发电机组，单机功率最高达到1500MW。
氟利昂自循环蒸发冷却技术。包括中国在内，美国、日本、前苏联、德国等在采用氟利昂自循环蒸发冷却方式方面，均进行了大量的研究试验。目前国内采用此种冷去方式的有东方电机厂生产的10MW水轮发电机组。此种方式冷却效率比较高，但由于氟利昂破坏臭氧层，发电机大型化后存在一些技术问题，现已不采用此技术。