核电站发电机冲洗装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种核电站发电机冲洗装置，通过发电机定子冷却水系统对发电机定子线棒进行冲洗，其包括接驳发电机定子入水口和出水口且可在发电机定子线棒中循环的正、反向冲洗管路，所述正、反向冲洗管路通过控制阀控制其通断和流向。进一步地，各所述控制阀阀口连接有三通。本实用新型通过采用控制阀和三通的组合形成管路与发电机定子入水口和出水口连接，在利用定子冷却水系统(GST)对发电机定子线棒冷却的同时，通过控制阀和三通相应的切换功能，实现了GST系统对定子线棒的正反向循环冲洗。另外，本实用新型控制阀采用蝶阀，具有较清洁的内部结构，在冲洗过程中不易产生异物，且阀门操作比较方便，也不存在内漏的问题。
【专利说明】核电站发电机冲洗装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及百万千瓦级核电站发电机【技术领域】，尤其涉及核电站发电机冲洗装置，特别是指利用发电机定子冷却水系统实现对定子线棒的冲洗。
【背景技术】
[0002]发电机是核电站非常重要的部件之一，是由定子、转子、端盖及轴承、油密封装置等组成，发电机定子由机座、铁芯、隔振结构、绕组和进出水汇流管等部件组成。定子绕组是由一束绝缘铜线构成的线棒，铜线有实心的也有空心的。如图1所示，发电机定子铁芯200有42个纵向的线圈槽，线棒100由槽楔300压紧。线棒100的端部通过一些焊接接头按照一定的排列连接起来，形成6组线圈，每组线圈由7匝线圈组成，每匝线圈又有7根上层线棒101和布置在相隔一定距离的线圈槽内的7根下层线棒102，上层线棒101和下层线棒102通过可绝缘的适形材料103包覆。另外，每2组线圈并联成一相，每相的其中一端连接起来称为"中性端"，另一端即为"出线端"。线棒100由排列成4排的小空心铜线104组成，上层线棒101、下层线棒102每排各有15根和11根空心铜线104。如图2所示，定子绕组进出水汇流管分别装在机座内的励端和汽端，由励端顶部侧面的进水汇流管经绝缘引水管构成定子绕组、定子绕组引线、引出线、瓷套端子、中性点母线供水的水路。
[0003]核电站定子冷却水系统(GST)是一个组装式的闭式循环系统，采用水内冷形式。发电机定子冷却水系统的功能就是在发电机运行的全过程中，提供温度、流量、压力和品质(水质和纯度)符合要求的水作为冷却介质，克服水在空心导线内循环流动的阻力，通过定子绕组空心线圈将绕组损耗产生的热量带出，扩散到发电机之外，保持发电机在满负荷运行是的正常温升值。当出现供水量不足或断水故障时，要有可靠的检测环节和完善的保护措施，向发电机的自动减负荷装置提供流量和电导率值等参数，使发电机的负荷以一定速率降低，起到对发电机的保护作用。
[0004]发电机定子冷却水系统是由定子水箱、定子冷却水泵、冷却器、过滤器、离子交换器以及管道和阀门组成的。定子水箱中的定子水由水泵压入冷却器，其热量由常规岛闭式冷却水系统带走，冷却后的定子水接至水过滤器，其中一部分去离子交换器(除盐器)，对水质进行处理后直接回到定子水箱。经过过滤器过滤后的定子水大部分进入位于发电机本体励端的总进水汇流管，再由多根聚四氟乙烯软管流经定子绕组，带有绕组热量的水回到汽端总出水环形汇流管；小部分定子水直接去发电机出线端的出线瓷套端子盒中性点母线，然后进入出线盒中的小汇流管，再从外部管道流入汽端总出水汇流管中，最后一起引出到外部总出水管，回到定子水箱，完成一个循环。大亚湾发电机组中，氢气卸放罐001CW中的定子水由水泵101P0/201P0送入冷却器101RF/201RF，定子水从定子绕组中带走的热量在热交换器中传给SRI，冷却后的定子水经过一个立式圆筒形电加热器001RE(发电机正常运行时不带电，不起加热作用)接至过滤器101FI/201FI，其中一部分在必要时经过039VN去除盐床001DE进行处理后直接回到氢气卸放罐.经过滤后的定子水由控制阀027VN进行控制与调节，大部分水进入位于发电机本体气侧的进水环形母管，再由多根聚四氟乙烯软管流经定子绕组，带有绕组热量的水回到与进水母管同侧的环形出水母管。小部分定子水直接去位于发电机励磁侧的出线端子和中性端子，然后经部分线棒也回到出水母管中，最后一起回到氢气卸放罐，完成一个循环。
[0005]发电机定子冷却水系统(GST)利用低电导率的水经过定子绕组等方形导线的小孔进行循环，以冷却发电机定子绕组.该系统在水的品质、温度、压力和流量方面能满足发电机的要求，在发电机氢气压力运行值下，该系统的冷却水不会漏入发电机中.定子冷却水系统不属于与任何核安全功能直接或间接相关的系统。
[0006]参见图1、图2，GST水经过定子绕组等方形导线是一个多孔的流通通道，结构比较特殊。正常运行时，定子冷却水通过空心铜线内部，这种冷却方式称为"定子线圈水内冷"。
[0007]由于发电机线棒材料是铜，对于水质要求很高，并且容易被氧化，同时线棒的流通孔径很小，只有7.52mm和7.llmm*2.09mm，如果有颗粒异物进入通道的话很容易将流通孔堵住，造成GST水流量降低，不能及时将发电机产生的热量带走，从而对发电机的正常运转产生很大的影响，甚至可能导致发电机烧毁及停运。因此，需要对发电机线棒进行机械冲洗，然而，GST系统本身不具备冲洗功能，故而有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种核电站发电机冲洗装置，旨在解决现有技术中发电机定子线棒无法利用GST进行机械冲洗的缺陷。
[0009]本实用新型提供的一种核电站发电机冲洗装置，通过发电机定子冷却水系统对发电机定子线棒进行冲洗，其包括接驳发电机定子入水口和出水口且可在发电机定子线棒中循环的正、反向冲洗管路，所述正、反向冲洗管路通过控制阀控制其通断和流向。
[0010]本实用新型具体的结构设计中，各所述控制阀阀口连接有三通。
[0011]其中，所述控制阀包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀，所述三通包括第一三通、第二三通、第三三通和第四三通，所述正、反向冲洗管路包括第一管路和第二管路，所述第一控制阀设于第一三通和第二三通之间，所述第三控制阀设于第三三通和第四三通之间，所述第二控制阀设于第二三通和第三三通连接的所述第二管路上，所述第四控制阀设于第一三通和第四三通连接的所述第一管路上。
[0012]进一步地，
[0013]所述第一控制阀分别与所述第一三通的第二通口和所述第二三通的第一通口连接;
[0014]所述第二控制阀分别与所述第二三通的第三通口和所述第二管路连接；
[0015]所述第三控制阀分别与所述第三三通的第二通口和所述第四三通的第一通口连接;
[0016]所述第四控制阀分别与所述第四三通的第三通口和所述第一管路连接；
[0017]所述第一三通的第一通口连接发电机定子冷却水系统的第一入口侧，所述第三三通的第一通口连接发电机定子冷却水系统的第二入口侧；
[0018]所述第二三通的第二通口与发电机定子入水口管道连接；所述第四三通的第二通口与发电机定子出水口管道连接。
[0019]本实用新型具体的结构设计中，各所述控制阀的阀口和各三通的通口之间通过法兰或/和管接头连接。
[0020]具体地，所述第一三通的第三通口连接有第一管接头，并通过该第一管接头与第
一管路连接。
[0021]具体地，所述第四控制阀连接有第四管接头，并通过该第四管接头与第一管路连接。
[0022]具体地，所述第三三通的第三通口连接有第三管接头，并通过该第三管接头与第
二管路连接。
[0023]具体地，所述第二控制阀连接有第二管接头，并通过该第二管接头与第二管路连接。
[0024]本实用新型具体的结构设计中，所述第一管路和所述第二管路于空间上交叉设置。
[0025]作为本实用新型优选的方式，所述控制阀为蝶阀。
[0026]进一步地，所述蝶阀采用不锈钢衬胶蝶阀。
[0027]本实用新型提供的正反向冲洗装置，通过采用控制阀和三通组合形成的管路与发电机定子入水口和出水口连接，在利用GST系统冷却水对发电机定子线棒冷却的同时，通过控制阀和三通相应的切换功能，实现了 GST系统对定子线棒的正反向循环冲洗。同时，本发明正反向冲洗装置采用蝶阀，具有较清洁的内部结构，在冲洗过程中不易产生异物，且阀门操作比较方便，也不存在内漏的问题。这样，本实用新型既实现了对定子线圈的冷却，而且对发电机线棒也进行了机械冲洗，从而有效解决了现有技术中GST系统不能对定子线圈冲洗的技术问题，进而提高了整个核电站运行的安全可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是核电站发电机定子局部结构示意图；
[0029]图2是发电机线棒(GST系统水流通通道)结构示意图；
[0030]图3是本实用新型正向冲洗的原理示意图；
[0031]图4是本实用新型反向冲洗的原理示意图；
[0032]图5是本实用新型提供的正反冲洗装置结构示意图；
[0033]图6是本实用新型提供的正向冲洗路径示意图；
[0034]图7是本实用新型提供的反向冲洗路径示意图。
【具体实施方式】
[0035]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0036]本实用新型针对目前现有技术中需要对发电机线棒进行机械冲洗，但是GST系统本身无法实现正反冲洗的技术问题进行了改进，提出了一种发电机定子正、反向冲洗装置，用于定子线棒的冲洗，通过拆除发电机定子结构中的阀GST029和GST030VN以及与发电机连接的短管，加装本实用新型后，可由GST系统对发电机定于线棒进行正、反向冲洗。
[0037]其中，GST029阀、GST030VN阀在发电机定子结构中的位置请参考图2所示。
[0038]以下结合具体附图对本实用新型进行详细的描述。为便于描述，附图仅示出与本申请相关部分。
[0039]请参考图3 —图7所示，本实用新型提供了一种通过发电机定子冷却水系统对发电机定子线棒进行冲洗的核电站发电机冲洗装置，包括接驳发电机定子入水口 Dr和出水口 Dc且可在发电机定子线棒100中循环的正、反向冲洗管路，所述正、反向冲洗管路通过控制阀控制其通断和流向。
[0040]具体设计中，各所述控制阀阀口连接有三通，通过控制阀和三通之间相应的切换功能，实现了 GST系统对定子线棒100的正、反向循环冲洗。
[0041]其中，所述控制阀包括第一控制阀11、第二控制阀21、第三控制阀31和第四控制阀41，所述三通包括第一三通1、第二三通2、第三三通3和第四三通4，所述正、反向冲洗管路包括第一管路5和第二管路6，所述第一控制阀11设于第一三通I和第二三通2之间，所述第三控制阀31设于第三三通3和第四三通4之间，所述第二控制阀21设于第二三通2和第三三通3连接的管路上，所述第四控制阀41设于第一三通I和第四三通4连接的管路上。
[0042]所述第一三通I包括第一通口 1A、第二通口 IB和第三通口 1C，
[0043]所述第二三通2包括第一通口 2A、第二通口 2B和第三通口 2C，
[0044]所述第三三通3包括第一通口 3A、第二通口 3B和第三通口 3C，
[0045]所述第四三通4包括第一通口 4A、第二通口 4B和第三通口 4C ；
[0046]所述第一控制阀11包括第一阀口和第二阀口(未标注)，分别与第一三通I的第二通口 IB和第二三通2之第一通口 2A连接；
[0047]所述第二控制阀21包括第一阀口和第二阀口(未标注)，分别与第二三通2的第三通口 2C和第二管路6连接；
[0048]所述第三控制阀3包括第一阀口和第二阀口(未标注)，分别与第三三通3的第二通口 3B和第四三通4之第一通口 4A连接；
[0049]所述第四控制阀4包括第一阀口和第二阀口(未标注)，分别与第四三通4的第三通口 4C和第一管路5连接；
[0050]所述第一三通I之第一通口 IA连接发电机定子冷却水系统(GST)水第一入口侧Gl，第三三通3之第一通口 3A连接发电机定子冷却水系统(GST)水第二入口侧G2。
[0051]所述第二三通2的第二通口 2B与与发电机定子入水口管道Dr连接；所述第四三通4的第二通口 4B与发电机定子出水口管道Dc连接。
[0052]本实用新型图示实施例中，第一管路5和第二管路6分别为反向冲洗循环过程中的连接管路。且在实际应用中，于本实用新型设置的空间位置上呈交叉布置，这样便于各控制阀和三通及管路之间的连接，且也便于节约连通管路的长度，减少占地面积。
[0053]进一步地，各所述控制阀的阀口和各三通的通口之间可通过法兰或/和管接头连接。
[0054]具体参见图5 —图7，所述第一三通I的第三通口 IC连接有第一管接头12，并通过该第一管接头12与第一管路5 —端连接；所述第四控制阀41连接有第四管接头42，并通过该第四管接头42与第一管路5另一端连接。进一步地，第一管路5两连接端分别设有第一连接法兰13和第四连接法兰43，其中第一连接法兰13与第一管接头12连接，第四连接法兰43与第四管接头42连接，保证第一管路5与两管接头之间稳定、可靠的连接。
[0055]同样地，所述第三三通3的第三通口 3C连接有第三管接头32，并通过该第三管接头32与第二管路6连接；所述第二控制阀21连接有第二管接头22，并通过该第二管接头22与第二管路6连接。进一步地，第二管路6两连接端分别设有第二连接法兰23和第三连接法兰33，其中第二连接法兰23与第二管接头22连接，第三连接法兰33与第三管接头32连接，同样也是保证第二管路6与两管接头之间稳定、可靠的连接。
[0056]本实用新型所述控制阀可为采用蝶阀，具体为不锈钢衬胶蝶阀。各法兰、管路、管接头和三通也可采用不锈钢材料制造，由此可以避免对于GST水质产生影响，同时可以有效避免异物进入发电机线棒。
[0057]衬胶蝶阀作为一种用来实现管路系统通断及流量控制的部件，采用带有球形密封表面的衬聚四氟乙烯包衬蝶板，操作轻便，具有严密的密封性能，超长的使用寿命，可作快速切断或调节流量之用。适用于要求可靠密封和良好调节特性的场合。阀体采用分体式，阀轴两端的密封由蝶板与阀座之间的旋转基面加氟橡胶来控制，保证阀轴不与腔内流体介质接触，具有较好的耐腐蚀性。
[0058]衬胶蝶阀的蝶板安装于管路的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着阀杆轴线旋转，旋转角度为0° -90°之间，旋转到90°时，阀门处于全开状态，实现液体的连通，转到0°时，阀口关闭。
[0059]本实用新型提供的冲洗装置正、反向冲洗过程:
[0060]正向冲洗(初始状态):
[0061]参见图6，关闭第二控制阀12和第四控制阀14，打开第一控制阀11和第三控制阀13，然后起泵，即可实现对发电机定子线棒的正向冲洗。
[0062]具体地，发电机定子冷却水系统(GST)水从入口阀Gl (发电机定子结构中的发电机定子冷却水系统进入发电机入口阀GST029VN)通过第一三通I的第一通口 IA进入，由于第二控制阀12和第四控制阀14关闭，第一控制阀11和第三控制阀13打开，进入第一三通
I之第一通口 1A、第二通口 IB的水顺序经过第一控制阀11后，从第二三通2之第一通口2A、第二通口 2B后直接进入发电机定子水入口管道Dr，然后在发电机线棒100中循环并且将发电机热量带出；冲洗后的发电机定子冷却水系统水从发电机定子水出口管道Dc流出，进入第四三通4的第二通口 4B、第一通口 4A，然后经过第三控制阀13和第三三通3之第二通口 3B，从第三三通3的第一通口 3A流出至出口阀G2 (发电机定子结构中的发电机定子冷却水系统进入发电机出口阀GST030VN)，再进入GST泵，经过发电机定子冷却水系统中热交换器将发电机热量传递到常规岛闭路冷却水系统(SRI)。这样，既完成了对发电机定子的冷却，同时,也完成了对发电机线棒的冲洗。
[0063]为避免在线操作时流量突变，在从正向切换到反向冲洗时，需要先停一下泵后再进行。
[0064]反向冲洗:
[0065]参见图7，关闭第一控制阀11和第三控制阀13，打开第二控制阀12和第四控制阀14，然后起泵，即可实现对发电机定子线棒的反向冲洗。[0066]具体地，发电机定子冷却水系统(GST)水从入口阀Gl (发电机定子结构中的发电机定子冷却水系统进入发电机入口阀GST029VN)通过第一三通I的第一通口 IA进入，由于第一控制阀11和第三控制阀13关闭，第二控制阀12和第四控制阀14打开，所以进入第一三通I之第一通口 IA的水经第三通口 IC流出，通过第一管路5进入第四控制阀14并通过第四三通4之第三通口 4C、第四三通4的第二通口 4B直接进入发电机定子水出口管道Dc，然后在发电机线棒100中循环并且将发电机热量带出；冲洗后的发电机定子冷却水系统水从发电机定子水入口管道Dr流出，由第二三通2的第二通口 2B进入，顺序经过所述第二三通2之第三通口 2C、第二控制阀12后，经由第二管路6进入第三三通3的第三通口2C，再由第一通口 3A流出进入GST泵，然后经过GST热交换器将发电机热量传递到常规岛闭路冷却水系统(SRI)。
[0067]本实用新型提供的冲洗装置正、反向冲洗效果检验:
[0068]通过在大亚湾核电站I号机第13次大修以及岭澳核电站2号机第6次大修中采用本实用新型正反向冲洗完后对GST滤芯进行检查，发现滤芯上截留有较多颗粒状物质，从多普勒流量试验结果来看:正反向冲洗对发电机系统内机械异物的清理有较明显效果。如此，表示对上述正向和反向分别进行的循环清洗，这样可完全、彻底清理发电机系统内留存的污物和杂质，保证系统运行中各项指标在允许的范围内，为汽轮机组安全、可靠的运行提供了强有力的保障。
[0069]以上所述仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种核电站发电机冲洗装置，通过发电机定子冷却水系统对发电机定子线棒进行冲洗，其特征在于:包括接驳发电机定子入水口和出水口且可在发电机定子线棒中循环并通过控制阀控制其通断和流向的正、反向冲洗管路。
2.如权利要求1所述的核电站发电机冲洗装置，其特征在于:各所述控制阀阀口连接有三通。
3.如权利要求2所述的核电站发电机冲洗装置，其特征在于:所述控制阀包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀，所述三通包括第一三通、第二三通、第三三通和第四三通，所述正、反向冲洗管路包括第一管路和第二管路，所述第一控制阀设于第一三通和第二三通之间，所述第三控制阀设于第三三通和第四三通之间，所述第二控制阀设于第二三通和第三三通连接的所述第二管路上，所述第四控制阀设于第一三通和第四三通连接的所述第一管路上。
4.如权利要求3所述的核电站发电机冲洗装置，其特征在于: 所述第一控制阀分别与所述第一三通的第二通口和所述第二三通的第一通口连接； 所述第二控制阀分别与所述第二三通的第三通口和所述第二管路连接； 所述第三控制阀分别与所述第三三通的第二通口和所述第四三通的第一通口连接； 所述第四控制阀分别与所述第四三通的第三通口和所述第一管路连接； 所述第一三通的第一通口连接发电机定子冷却水系统的第一入口侧，所述第三三通的第一通口连接发电机定子冷却水系统的第二入口侧； 所述第二三通的第二通口与发电机定子入水口管道连接；所述第四三通的第二通口与发电机定子出水口管道连接。
5.如权利要求3或4所述的核电站发电机冲洗装置，其特征在于:各所述控制阀的阀口和各三通的通口之间通过法兰或/和管接头连接。
6.如权利要求5所述的核电站发电机冲洗装置，其特征在于:所述第一三通的第三通口连接有第一管接头，并通过该第一管接头与第一管路连接。
7.如权利要求6所述的核电站发电机冲洗装置，其特征在于:所述第四控制阀连接有第四管接头，并通过该第四管接头与第一管路连接。
8.如权利要求5所述的核电站发电机冲洗装置，其特征在于:所述第三三通的第三通口连接有第三管接头，并通过该第三管接头与第二管路连接。
9.如权利要求8所述的核电站发电机冲洗装置，其特征在于:所述第二控制阀连接有第二管接头，并通过该第二管接头与第二管路连接。
10.如权利要求5所述的核电站发电机冲洗装置，其特征在于:所述第一管路和所述第二管路于空间上交叉设置。
11.如权利要求1所述的核电站发电机冲洗装置，其特征在于:所述控制阀为蝶阀。
12.如权利要求11所述的核电站发电机冲洗装置，其特征在于:所述蝶阀为不锈钢衬胶蝶阀。
【文档编号】H02K15/02GK203522459SQ201320541814
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】谢男泉, 马健 申请人:中国广核集团有限公司, 大亚湾核电运营管理有限责任公司