Hladilniki generatorja parnih turbin in hidravličnih turbin

Hladilniki generatorja parnih turbin in hidravličnih turbin

Kot jedrna oprema v elektroenergetskih sistemih, generatorji parnih turbin in generatorji hidro turbin med delovanjem ustvarjajo znatno toploto zaradi elektromagnetnih in mehanskih izgub. Brez pravočasnega hlajenja lahko ta toplota povzroči staranje izolacijskega materiala, zmanjšano učinkovitost opreme ali celo okvaro. Hladilniki so kritična pomožna oprema, ki zagotavlja njihovo varno in stabilno delovanje.

Tube - Fin Cooler (Air - voda / vodik - voda Universal)

To je glavna zasnova za hladilnike generatorja, še posebej primerna za posredne hladilne sisteme (npr. Air - izmenjava toplote vode v zraku - ohlajene enote, vodik - izmenjava toplote vode v vodiku - ohlajene enote). Njegova struktura in načelo sta naslednji:

Strukturne komponente:

Skupina cevi: jedrna komponenta za prenos toplote, sestavljena iz cevi za prenos toplote iz bakra/nerjavečega jekla (skozi katere teče hladilna voda) in plavuti aluminija/bakra (zavite/ekstrudirane okoli cevi, da se poveča površina prenosa toplote);

Glava: razdeljena na dovodne in izhodiščne komore za distribucijo in zbiranje hladilne vode; Tesnjene glave se uporabljajo v scenarijih tlaka v visokih - (npr. Hlajenje z vodikom);

Lupina/okvir: pritrdi snop cevi in ​​tvori zaprte pretočne kanale (npr. Vodikovi prehodi v hladinju vodika, zračni prehodi v zračnem hlajenju);

Načelo delovanja:

Toplota - prenosnik (zrak/vodik) teče zunaj cevi in ​​prenaša toploto na toploto - prenosne cevi prek plavuti. Hladilna voda, ki teče znotraj cevi, absorbira to toploto in jo izpušča, kar dosega toplotno izmenjavo.

Prednosti: velika toplota - prenos površine (plavuti povečajo površino za 5 - 10-krat), visoka toplota - učinkovitost prenosa, primernost za visoke hitrosti (npr. Vodik) in zmerne stroške.

Klasifikacija metode hlajenja

Zračno hlajenje (zrak - ohlajen)

Ključno načelo: Air služi kot edini hladilni medij. Ventilatorji silijo pretok zraka nad motornim statorjem, navitjem rotorja in jedro, da neposredno razpršijo toploto (majhne enote); ali zrak absorbira toploto motorja, preden ga izmenjujete z vodo prek "zraka- hladilnika vode" (medij - do - velike enote, znane kot "posredno hlajenje zraka").

Veljavni scenariji: mali - do - generatorji srednje parnih turbin (moč manj kot ali enaka 50mW), medij - do - hidro turbine (npr.

Prednosti: preprosta struktura, brez tveganja za puščanje vode, nizki stroški vzdrževanja, minimalne zahteve glede kakovosti vode

Slabosti: nizka specifična toplotna zmogljivost zraka in neučinkovit prenos toplote omogočata, da je neprimerna za visoke - napajalne enote; zahteva redno čiščenje zračnega filtra, da se prepreči zamašitev prahu

Hlajenje z vodo (voda - ohlajena)

Ključno načelo: uporablja čisto vodo/deionizirano vodo kot hladilni medij in neposredno razprši toploto izgube na večeru skozi votle vodnike, vgrajene v navitja statorja (ali rotorja); Jedro še vedno zahtevajo uporabne scenarije pomožnega zračnega hlajenja: visoki - generatorji parnih turbin (300MW in več), visoki - generatorji hidroelektrarn hidro

Prednosti: Visoka toplotna prevodnost vode (večkrat večjo od zraka) omogoča vrhunsko učinkovitost hlajenja, kar omogoča zmanjšano velikost motorja in povečano gostoto moči.

Slabosti: Potreben je strog nadzor kakovosti vode (korozija in preprečevanje lestvice), tveganja za izolacijo škode zaradi puščanja; Sistem zahteva opremo za čiščenje vode (npr. Ionski izmenjevalniki).

Hlajenje z vodikom (hidro hlajenje)

Ključno načelo: vodik (večji ali enak 98% čistosti) služi kot hladilni medij, napolnjen znotraj zaprtega ohišja motorja. Po absorbiranju motorične toplote vodik prenaša toploto v vodo s "vodikom z vodikom - vodni hladilnik" (jedrski koncept: vodik nadomešča zrak za izboljšanje učinkovitosti prenosa toplote).

Veljavni scenariji: veliki generatorji parnih turbin (100 MW in več, zlasti za toplotne moči), nekateri velikanski hidroelektrarni.

Prednosti: Specifična toplotna zmogljivost vodika je 1,4 -krat večja od zraka, njegova toplotna prevodnost pa je 7 -krat večja, kar ima za posledico visoko učinkovitost hlajenja. Vodikova nizka gostota zmanjšuje izgube odpornosti vetra rotorja (5% -10% prihrankov energije).

Slabosti: strogo tesnjenje, potrebno za preprečevanje puščanja (vodik je vnetljiv in eksploziven, kar zahteva eksplozijo - opremo za zaznavanje in puščanje); Kompleksni sistem (potreben je vir vodika, dehumidifikacijo in čistilno opremo), visoki stroški vzdrževanja