Suhi hladilniki za proizvodnjo plinske turbine

Suhi hladilniki za plinsko turbinoProizvodnja električne energije

Plinska turbina realizira proizvodnjo električne energije z "kompresorskim stisnjenim zrakom → zgorevalna komora mešano zgorevanje goriva → visokotemperaturna gonilna turbina za delo", jedrne komponente, kot so turbina, ležaj in generator oprema. Temperaturo mora nadzorovati hladilni sistem, da se zagotovi varnost in učinkovitost opreme. Suhi hladilnik služi predvsem za razprševanje toplote iz jedrnih komponent plinske turbine in ohladi pomožni sistem.

Učinkovito delovanje plinske turbine temelji na natančnem nadzoru temperature v ključnih delih (npr. Kovinska temperatura turbinskih rezil mora biti nižja od meje vzdržljivosti materiala, viskoznost mazalnega olja pa je treba vzdrževati pri 30-50 stopinj), scenarij uporabe suhega hladilnika pa neposredno ustreza tem jedrom:

Sekundarna odvajanje toplote v hladilnem sistemu turbine

Rezila plinske turbine turbine, statični lopatici itd. So v neposrednem stiku z visokim temperaturnim plinom (nad 1300 stopinj) in je treba znižati kovinsko temperaturo z "notranjega zračnega hlajenja" (visoko tlačni zrak se ekstrahira iz tlaka, prehaja v notranje kanale rezil, da absorbira toploto in nato izpuščena). Tega toplotnega "vročega zraka" (temperatura približno 300-500 stopinj) je treba še naprej ohladiti in ponovno uporabiti v tlaku ali izprazniti, kjer suh hladilnik prevzame sekundarno odvajanje toplote: vroč zrak teče skozi plavuti cevi suhega hladilnika in zunaj cevi se vroče zrak, ki se vroče zrak, tako da vroče zrak odvzame, da se vroče zrak odvzame vroče zrak, ki se vroče, ki se vroče, in ki se vroče, ki se vroče zrak, tako toplota (zmanjšuje energetske odpadke) in se izogne potrebi po hlajenju temperature kovine z "notranjem hladilniku zraka". (To ne samo povrne del toplote (zmanjšuje energetske odpadke), ampak tudi prepreči vpliv visokotemperaturnega plina, ki je neposredno izpuščen na okolje in opremo.

Hlajenje mazalnega oljnega sistema

Turbinski in kompresorski ležaji plinske turbine (vrte se z veliko hitrostjo, vrteči se lahko 3000-6000R/min) se za mazanje in odvajanje toplote zanašajo na mazalno olje, toplota trenja pa se bo temperatura olja dvignila na 60-80 stopinj, in če se bo znatno zmanjšala, se bo z mazanjem znatno zmanjšala. Skozi izmenjavo toplote med mazivom znotraj cevi in zrakom zunaj cevi suh hladilnik nadzoruje temperaturo olja pri 40-50 stopinj (optimalno delovno območje) zagotavlja, da je koeficient trenja ležajev stabilen in se izogne obrabi in koroziji osnih ploščic zaradi pregrevanja.

Hlajenje generatorja

Generator, ki ga poganja plinski turbina (sinhroni generator), ustvarja toploto zaradi elektromagnetne indukcije med delovanjem (temperatura navitja statorja lahko doseže 100-120 stopinj), kar bo privedlo do staranja izolacije, če se ne ohladi pravočasno. Za srednje in velike plinske turbine (npr. Nad 60 MW) nekateri modeli sprejmejo "izmenjavo zraka v zraku": vroč zrak (60-80 stopinj) znotraj generatorja vstopi v suhi hladilnik, izmenjuje toploto z zunanjim hladnim zrakom (okolice) in se ohladi do 40-50 stopinj, nato pa se ponovno obnovi nazaj v notranjost generatorja, da se izogne izolacije.

V primerjavi s tradicionalnim sistemom za hlajenje z vodo (npr. Hladilni vodni stolp + toplotni izmenjevalec),suh hladilnikje bolj prilagodljiv pri proizvodnji energije plinske turbine, zlasti v naslednjih treh vidikih:

Prebijanje omejitve "vodnega okolja" in razširitev obsega izbire mesta elektrarne

Gas turbinske elektrarne so pogosto zgrajene v industrijskih parkih, oddaljenih rudarskih območjih, puščavah in drugih scenarijih, nekatera območja (npr. Puščava na Bližnjem vzhodu) pa so vodna. Vodne vire je malo. Suhi hladilnik ne porabi hladilne vode (samo naklada zraka) in lahko popolnoma nadomesti sistem hladilnega vodnega hladilnika, pri čemer rešuje problem, da "ne more zgraditi postaje zaradi pomanjkanja vode". Na primer, v elektrarni v puščavski plinski turbini v Savdski Arabiji uporaba suhih hladilnikov zmanjša porabo hladilne vode za več kot 95%, za čiščenje opreme pa je potrebna le majhna količina vode, kar močno zmanjša odvisnost od sosednjih vodnih virov.

Poenostavljeni sistem, znižani stroški O&M in zemljišč

Odpravljajo se obtočne vodne črpalke, hladilne stolpe, opremo za čiščenje vode in vodno cevovodno mrežo vodno hlajenega sistema, kar zmanjšuje kompleksnost sistema za več kot 40%; Suhi hladilnik lahko modularno razporedimo v bližini plinske turbine (npr. Na strani turbine, poleg generatorja), kopensko območje pa je le 1/3-1/2 kot v vodnem hlajenem sistemu z enako hladilno zmogljivostjo. Za O&M je edino, kar je potrebno, redno čistiti plavuti (za preprečevanje zamašitve peska, prahu in olja), kar zadeva delovanje in vzdrževanje, je treba le redno čistiti plavuti (za preprečevanje zamašitve peska, prahu in olja) in preverjanje ventilatorjev in ni treba obravnavati s korozijo cevovodov in tehtnic.

Izogibajte se tveganju za "uhajanje z vodo" in zagotovite varnost opreme

Mazalno olje, turbinski hladilni zrak in drugi mediji plinskih turbin je treba ohraniti čisti (če se mazalno olje pomeša s hladilno vodo, bo to vodilo do emulgiranja in okvare). Suhi hladilnik uporablja zrak kot medij, ki je popolnoma izoliran iz ohlajenega medija (skozi kovinsko steno cevi za izmenjavo toplote), tako da ni tveganja kontaminacije zaradi uhajanja;. V nasprotju s tem lahko vodno hlajen sistem povzroči tveganje kontaminacije s puščanjem, če se cev toplotnega izmenjevalnika poruši. Če se cev za toplotni izmenjevalnik zlomi, lahko hladilna voda prodre v mazalno olje ali sistem turbinskega zraka, kar vodi do okvare opreme (npr. Ležajna obraba, korozija turbinskih lopatic).