我國自主研發的發電機蒸發冷卻技術成功應用

日前，在中國水力發電工程學會和中國電工技術學會共同組織召開的“蒸發冷卻技術在抽水蓄能機組應用評估暨推介會”上了解到，我國完全自主研發的發電機蒸發冷卻技術已在1千瓦、5千瓦、40千瓦和70千瓦常規水電機組上實現成功應用，其中三峽水電站采用該技術的機組目前已安全運行6年多。

“三峽地下電站27F、28F采用的是70萬千瓦蒸發冷卻水輪發電機組，發電機定子繞組冷卻采用中科院電工研究所提供的具有自主知識產權的蒸發冷卻技術。”三峽水力發電廠副總工程師葉華松介紹，“經過六年多運行考驗，三峽電站蒸發冷卻發電機運行狀態良好，而且隨著設備進入運行穩定期，蒸發冷卻系統的維護便捷性、運行經濟性等優勢已逐漸顯現，實現了‘零非停’。”

中科院電工研究所研究部主任阮琳介紹，蒸發冷卻技術是由中國工程院院士顧國彪團隊歷時幾十年自主研發的電機高效冷卻技術，具備高絕緣、低沸點、自循環、經濟高效等優點，其冷卻效果堪比水內冷，可靠性及維護性能遠優于水內冷。

記者了解到，從熱學原理來講，空冷、水內冷等冷卻方式都是利用介質的比熱吸熱，而蒸發冷卻卻是利用液體沸騰時的汽化潛熱帶走熱量。

“由于液體的汽化潛熱遠遠大于流體的比熱容，蒸發冷卻的帶熱能力強，冷卻效果更好。”中國工程院院士顧國彪告訴記者，“蒸發冷卻技術的最大特點是換熱效率高、冷卻效果好、電子電氣設備兼容性好，這使得采用該技術的設備不僅安全可靠、高效散熱，由于其自然循環的特點還可以實現節能降耗。”

資料顯示，蒸發冷卻技術目前已成功應用于6臺不同容量的工業機組，所有機組在運行期間未發生過任何一起因冷卻系統問題引起的故障，更沒有因冷卻問題而大修。運行實踐證明，其性能穩定、經濟高效，大大延長了電機的使用壽命，是其它冷卻方式無法比擬的。

“蒸發冷卻技術產業化應用已日臻成熟，1983年首批工業真機穩定運行30余年，1992年投運的安康5萬千瓦蒸發冷卻水輪發電機無故障運行至今，更充分體現了蒸發冷卻水輪發電機的過負荷能力以及運維的經濟性，大容量機組和巨型機組平穩運行安全可靠。”東方電氣集團東方電機有限公司首席專家鄭小康說。

作為抽水蓄能電站的核心設備，發電電動機具有雙向旋轉、高線速度、頻繁啟停、負荷變化率大的運行特點，所引起的交變熱應力以及機械疲勞是影響機組安全穩定運行的主要因素，而蒸發冷卻技術的特點恰好可以從根源上解決上述問題，能滿足大容量、高轉速機組對高效散熱技術的迫切需求。

參會專家一致認為，我國抽水蓄能電站建設正處高速發展期，蒸發冷卻技術的產業化應用恰逢其時。用戶、科研單位、設計院和制造企業應進一步積極參與，加速蒸發冷卻技術在抽水蓄能發電電動機上的推廣應用。

記者在采訪中獲悉，定子繞組自然循環蒸發冷卻技術可廣泛應用于水電機組，技術體系完善、制造能力成熟、運維經驗豐富、優勢突出，特別適用于抽水蓄能發電電動機。然而，該技術的實際工程應用歷程艱辛，推廣應用更是困難重重。因此，與會院士、專家呼吁：國家相關部委及主管部門應重視和關注蒸發冷卻技術的進一步研發和應用推廣，在制定行業發展規劃和相關政策時，對蒸發冷卻技術的推廣予以優先考慮和支持，在后續建設的大型水電站及抽水蓄能電站中積極推廣應用。

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