1400MW核電汽輪發(fā)電機不同轉(zhuǎn)子副槽結(jié)構的冷卻效果研究.pdf

1、大型先進壓水堆核電站重大專項CAP1400是《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》確定的16個國家科技重大專項之一的子項。作為核能發(fā)電站中重要的機電能量轉(zhuǎn)換裝置，核電汽輪發(fā)電機的研究一直受到國內(nèi)外學者的廣泛關注，由于單機容量不斷提高，其熱負荷隨之增大，大型汽輪發(fā)電機發(fā)熱冷卻問題日益突出，因此研究設計發(fā)電機合理的通風冷卻結(jié)構與準確預測電機溫升對保障大型發(fā)電機的安全可靠運行具有重要的意義。
　　本文主要針對核電汽輪

2、發(fā)電機轉(zhuǎn)子復雜冷卻結(jié)構內(nèi)部流體流動狀態(tài)及轉(zhuǎn)子線圈散熱情況進行了研究。以一臺正在研究設計中的1400MW核電四極汽輪發(fā)電機為例，結(jié)合電機徑向雙排直孔冷卻結(jié)構，建立了發(fā)電機半軸向長度，周向一個轉(zhuǎn)子齒距范圍內(nèi)的三維流體場與溫度場耦合傳熱計算模型，采用有限體積法獲得了副槽內(nèi)、轉(zhuǎn)子線圈徑向通風孔內(nèi)冷卻氫氣流動分布與轉(zhuǎn)子內(nèi)主要結(jié)構件的溫升情況，通過對冷卻氫氣流動規(guī)律的研究更好的解釋了線圈內(nèi)溫度場分布情況;同時采用熱網(wǎng)絡法建立了計及徑向、周向及軸向熱

3、阻的三維轉(zhuǎn)子熱網(wǎng)絡模型，通過較少的計算節(jié)點和較低的計算成本獲得了轉(zhuǎn)子內(nèi)的溫度分布情況，通過上述兩種方法計算結(jié)果的對比分析，驗證了兩種方法計算結(jié)果的準確性，同時可為設計伊始采用熱網(wǎng)絡法預測電機內(nèi)溫升情況提供參考經(jīng)驗。
　　為了獲得更好的冷卻效果，針對兩種改進的副槽冷卻系統(tǒng):軸徑向混合階梯狀等通風孔冷卻系統(tǒng)與軸徑向混合階梯狀不等通風孔冷卻系統(tǒng)進行了流體場與溫度場的計算，對比研究了三種方案下冷卻氫氣在轉(zhuǎn)子線圈內(nèi)部的分布情況及不同位置線圈