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发电机冷却水技术改造

【摘要】概述了发电机冷却系统工作原理,以及中国石

油西气东输鄯善压气站、哈密压气站的气候条件。针对恶劣

气候条件,充分利用现场设备。投资少,见效大。

【关键词】发电机冷却水气候条件改造

1运行状况

中国石油西气东输鄯善站、哈密站地处罗布泊腹地戈壁

滩无人区,没有任何社会依托,压气站用电全靠站场发电机

电。每年7～8月份平均气温都在40℃左右,地表温度最高达

60℃。由于环境温度偏高,造成发电机循环水温偏高,从而造

成发电机出水温度在82～87℃左右。发电机组出水温度值正

常范围为40～80℃,90℃时发电机机组报警停机。严重影响

了发电机组的正常运行。一旦发电机出现故障就会影响站场

的压缩机运行。西气东输管道负责东部2亿多人口,上百家企

业的供气任务。鄯善、哈密压气站作为西气东输管道关键站

场,对输气量影响很大,如果鄯善、哈密压气站任何一个站场

供电失效,西气东输管道每天将至少降低300万m3的输气

量。发电机出现任何问题将严重影响鄯善、哈密压气站的正

常输气生产,威胁到站内天然气压缩机组等重点设备的运行

安全。

鄯善、哈密压气站各有四台济柴产的500kW的发电机,

设计是两台发电机运行,两台发电机备用。夏季高温季节必须

运行四台发电机,每台发电机的负荷只有100kW。发电机完全

是轻负荷运行,任何一台发电机出现故障,将造成另一台发电

机负荷增加,水温也会急剧增加,最后发电机水温会报警停

机。最终会影响站场供电。四台发电机运行也是对能源的严

重浪费,每台发电机每月耗气约6万m3。高温季节2个月,多

运行两台发电机多耗天然气24万m3,非常有必要对发电机循

环水冷却系统进行改造。

2发电机组冷却系统工作原理

该发电机组采用高低温双循环一闭式冷却循环方式。

低温水循环过程是:由低温循环泵将冷却水压出后,冷

水进入中冷器,中冷器出水进入机油冷却器,机油冷却器出水

经散热器冷却进入低温水泵。

高温水循环过程是:由高温水泵将冷却水压出后,冷却水

进入发动机机体水道冷却缸套,再经机体上部串水孔进入缸

盖水腔,然后由气缸盖上端面出水口进入排气管水道经汇水

总管,回到散热器冷却后进入高温水泵。

循环示意如图1所示。

每台发电机组采用一台风冷式冷却水箱对循环冷却水

进行冷却,散热水箱的冷却效果主要受冷却风机的转速、散热

水箱的散热面积大小及环境温度的高低来决定。从风机转

速、环境温度方面改造很难,但可以从散热水箱的散热面积上

进行改造。

3改造方法

增大冷却水箱散热面积。重新购买大的散热水箱投资很

大,约50万元左右,四台共需要200万元,可以充分利用现场的

设备。由于每台发电机组都有自己独立的冷却系统,散热水箱

的散热面积决定了发电机的冷却效果。四台发电机两备两用,

当两台发电机组运行时,可以把备用散热水箱利用起来,增大

了散热面积,增强了散热效果,降低了发电机的冷却水的温

度。在高温季节只有高温水不能满足要求,把高温水管连接起

来就可以了。

冷却循环系统改造流程图如图2所示。

启电1号、2号散热水箱,打开1号、2号、3号、5号、

6号阀门。关闭4号阀门。这时1号发电机就用了两个高温

散热器,1号发电机散热效果就会很明显。一台发电机用两台

冷却水箱,水循环会走捷径,有可能只用1号散热器的高温水

箱在循环,2号散热器的高温水箱形成死循环,可以通过调节5

号、6号阀门,5号阀门全开,6号阀门半开半闭状态,避免有一

台散热器高温水箱死循环。

当1号发电机备用,2号发电机运行时:

启电1号、2号散热水箱,打开2号、3号、4号、5号、

6号阀门。关闭1号阀门。这样2号发电机就用了两个散热

器的高温水箱,2号发电机冷却散热效果就会很明显。用上述

同样方法避免死循环,6号阀门全开,5号阀门半开半闭状态。

当冬天气温较低时,可采用其每台机组的冷却水箱独立

循环冷却水进行冷却,只需关断2号、3号阀门,打开1号、4

号、5号、6号阀门即可。

改造3号、4号发电机用上述同样的方法。

4经济效果分析

当环境温度在夏季40℃左右时,改造后高温水进温度为

65～70℃,高温水出水温度为75～80℃。每台发电机的负荷

为200kW,完全能够满足压气站供电需求。同时也保证了压气