整体式制动器粉尘吸收装置在葛洲坝电站的应用

摘要：受以前技术条件及环保理念的限制，很多较早装机的水轮发电机组未考虑安装制动器粉尘吸收装置。随着水电站无尘化管理要求提高，在原有制动器结构上安装粉尘吸收装置显得很有必要。本文以葛洲坝电站为例，阐述一种新型整体式制动器粉尘吸收装置。

关键词：葛洲坝；制动器；整体式粉尘吸收装置

中图分类号：TV741文献标识码： A

The integral brake dust absorption device used in Gezhouba hydropower plant

Feng Ziran,Xie Xiangjun

ABSTRACT: Restricted by technical conditions and environmental protection concept before, many early installed hydroelectric generating set did not consider installing brake dust absorbing device. With the increasing hydropower station clean management requirements, it is necessary to install dust absorbing device on the original brake structure. This paper takes gezhouba power plant as an example to show a new type integral brake dust absorbing device.

KEY WORD: Gezhouba power plant; Brake; Integral brake dust

1、概述

水轮机组在停机制动过程中，制动闸板与转子制动环接触，摩擦产生制动粉尘。粉尘如不及时收集清除，对定转子的安全运行带来极大的影响。粉尘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，污染铁芯及线圈，增加通风阻力，降低绝缘性能。

受当时技术条件及环保理念的限制，葛洲坝机组均未安装粉尘吸收装置。随着水电站无尘化管理要求提高，安装粉尘吸收装置就显得迫切需要。由于受空间尺寸和技术条件约束，传统的粉尘吸收装置无法进行安装，只能重新设计一种新型的制动器粉尘吸收装置。

2、国内外几种制动器粉尘吸收装置现有结构及缺陷分析

2.1整体包围式粉尘吸收装置

集尘罩为整体密闭的大罩，将整个制动器全部罩起来，只在靠近制动环部分有10毫米左右的间隙，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。在集尘装置产生的负压作用下，空气由此从外向内被吸入，携带制动过程中产生的粉尘，经过管路，被抽到集尘装置内，然后通过滤芯过滤，最后排出清洁空气。

缺点：

1）这种结构将整个制动器罩在集尘罩内，制动时产生的粉尘会污染整个制动器，时间久了，粉尘会逐渐进入到制动器内的缸体和活塞的配合面，损坏缸体表面及密封圈，导致泄漏从而使制动器失效。

2）该装置的集尘罩采用薄钢板及橡胶板制作而成，重量重、体积大，对空间占用大，如果发电机设计空间不够，则无法采用。且此种结构因所需风机风量较大，制动粉尘收集装置的主机一般只能布置在发电机外部。

3）当制动器出现不能够复归等故障时，需要先拆除集尘罩才能处理，耗时耗力。

2.2集尘罩体积缩小将集尘装置布置于发电机外

制动器本体上配备随动式集尘罩，整个集尘装置系统是通过多路管道和每台制动器上的集尘罩连接，后与机坑外一台或多台集尘装置组成粉尘收集系统。集尘罩和粉尘回收装置通过管道呈分离式远程连接。

缺点：

1）这种结构的粉尘收集系统，集尘罩和集尘装置通过管路连接，管路沿机坑环绕布置，过长的管路造成风机产生的风量、风压损失较大，且沿程损失无法准确计算，功率衰减严重。因此集尘装置要求匹配较大功率。

2）发电机组内的空间有限，过长、过多的管路及多个集尘装置空间占用较大，设备布置复杂麻烦。

2.3 将集尘装置布置于发电机机坑内部：

此种结构主要是针对前两种结构进行的改进，既为提高集尘装置的效率，降低沿程衰减。系统是将几个制动器通过多路管道与发电机机坑内的多台集尘装置连接组成粉尘收集系统，并全部布置在发电机机坑内。

缺点：这种结构较前两种结构形式有较大的改进，但仍然存在占用空间较大、管路长等问题。

3、结构设计及工作原理

3.1 结构设计

葛洲坝机组共24个制动器，2个制动器一组，相邻两个制动器之间间距不足60mm。传统的粉尘吸收装置无法进行安装，目前安装采用的是天津市发电技术设备有限公司根据现有结构进行设计整体式粉尘吸收装置。将两个制动器作为一个吸尘单元，一台机组共12个吸尘单元。每个吸尘单元采用两个独立的集尘盒，通过一根软管将左侧制动器（顺着转子旋转方向，第一个制动器）的集尘盒连接到安装于右侧制动器托板上的整体式制动集尘装置上，形成一个独立的吸尘单元，右侧整体式集尘装置内装有空气滤芯及风机，见附图。

3.2 工作原理

整体式无尘制动装置是将制动粉尘吸收装置有效的与制动器结合形一个整体。工作时与制动器活塞同步，在机组制动时，通过制动托板前后两侧的毛刷及吸尘盒上的端部毛刷，在制动闸板周围形成封闭空间整体式无尘制动装置形成一个半密闭的空间，有效地阻隔制动粉尘的外泄；同时集尘装置内的风机运转产生的负压对制动时产生的粉尘形成强大的吸附力，并通过滤芯过滤后集中在一起，存储于集尘装置内附的集尘盒。

3.3 技术参数及运行方式

经过对不同风机的吸尘效果进行试验，根据其负压、风量、体积等确定了风机的型号。制动器粉尘吸收装置所用风机功率为1.2KW， 工作电源220V/50HZ。在接到机组停机信号时启动，停机结合后延时运行1分钟。

总结：

该类型整体、随动式制动器粉尘吸收装置存在以下几种优势：能满足狭小空间安装要求；集尘装置与制动器合为一体，机组大修时不需要拆卸集尘装置，省时省力；粉尘吸收效果好，每个集尘单元只有不到1米的管路，管路沿程损失少；整体式集尘装置清理粉尘或更换滤芯非常方便。能广泛应用于各种大中型水轮发电机组。

参考文献

[1] 郑建锋水轮发电机组下风洞内无油无尘化初探.水利电力机械 2008年11月