Jenbacher J624 GS-K112 غاز-مولد يعمل بالحرق المزدوج-وحدة تبريد جاف بدرجة الحرارة
الخصائص الأساسية للوحدة: أساس التكيف مع المبردات الجافة ذات درجات الحرارة العالية والمنخفضة
بصفته النموذج الرئيسي لسلسلة Jenbacher 6، يحقق Jenbacher J624 GS-K112 كفاءة كهربائية تصل إلى 46.8% -47.1% بفضل تقنية الشحن التوربيني ثنائي المرحلة وتصميم توقيت صمام ميلر، ويمكن أن تصل كفاءة الحرارة والطاقة المشتركة الشاملة إلى أكثر من 90%. أثناء تشغيله، سيولد أنواعًا متعددة من الحرارة المهدرة بمستويات مختلفة من درجات الحرارة، مما يشكل متطلبين أساسيين للتحكم في درجة الحرارة:
مصدر حرارة عالي الحرارة: يمكن أن تصل درجة حرارة العمل للمكونات مثل بطانات الأسطوانات وأنظمة الزيت إلى 85-95 درجة. من الضروري إزالة 60% -70% من إجمالي تبديد الحرارة بسرعة لتجنب ارتفاع درجة حرارة جسم الأسطوانة، وسحب الأسطوانة، وأكسدة الزيت وتدهوره؛
مصدر حرارة منخفض الحرارة: بعد الشحن التوربيني على مرحلتين-، يجب تبريد درجة حرارة السحب العالية-(180-220 درجة)، والجزء الثابت/الدوار للمولد، والنظام الهيدروليكي بدقة إلى حوالي 40 درجة لضمان كثافة السحب ومحتوى الأكسجين، وتحسين كفاءة الاحتراق، وتقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين.
إن متطلبات تبديد الحرارة المتمايزة لـ "درجة حرارة عالية + درجة حرارة منخفضة" متوافقة بشكل كبير مع الخصائص التقنية لـ "التبادل الحراري المستقل ثنائي الدائرة" للمبردات الجافة ذات درجات الحرارة العالية والمنخفضة، وقد أصبحت الشرط الأساسي لتكوين مبردات جافة ذات درجات حرارة عالية ومنخفضة لهذه الوحدة.
المزايا التكنولوجية الأساسية للتكيف مع Jenbacher J624 GS-K112
(1) التحكم الدقيق في درجة الحرارة، مما يزيد من أداء الوحدة
باستخدام التحكم المستقل في درجة الحرارة بدائرة مزدوجة، يمكن التحكم بدقة في درجة حرارة كل مكون ضمن النطاق الأمثل: تعمل دائرة درجة الحرارة المنخفضة- على تقليل درجة حرارة السحب للشاحن التوربيني إلى حوالي 40 درجة، وزيادة كثافة السحب بأكثر من 20%، وتثبيت كفاءة توليد الطاقة للوحدة عند القيمة المقدرة، وتقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين بأكثر من 30% [19]؛ تعمل دائرة درجة الحرارة المرتفعة- على تثبيت درجة حرارة جسم الأسطوانة، وتتجنب فشل توقيت صمام ميلر بسبب درجة الحرارة غير الطبيعية، وتضمن التشغيل الفعال للوحدة على المدى الطويل-.
(2) توفير الطاقة والكفاءة، وتقليل تكاليف التشغيل والصيانة
تقوم المروحة الذكية ذات التردد المتغير بضبط السرعة تلقائيًا وفقًا للحمل، مما يوفر الطاقة بنسبة 15% -25% مقارنة بمروحة التردد الثابتة؛
التصميم الخالي من المياه يحل تمامًا مشاكل استهلاك موارد المياه وتوسيع نطاقها في أنظمة تبريد المياه التقليدية، مما يقلل الاستثمار في معالجة المياه وإزالة الترسبات وغيرها من عمليات التشغيل والصيانة، ويقلل تكلفة التشغيل والصيانة السنوية لوحدة واحدة بحوالي 8% -12%؛
من السهل صيانة قلب التبادل الحراري المستقل بشكل منفصل، دون الحاجة إلى إيقاف التشغيل لإجراء صيانة شاملة للنظام، مما يؤدي إلى تحسين توفر المعدات.
(3) التكيف مع سيناريوهات متعددة وتعزيز مرونة النشر
يتم استخدام Jenbacher J624 GS-K112 على نطاق واسع في التوليد المشترك للطاقة الصناعية والطاقة الاحتياطية لمراكز البيانات وتوليد الطاقة بالغاز المرتبط بحقول النفط وسيناريوهات أخرى. يحتوي Jenbacher [23] على مبردات جافة ذات درجات حرارة عالية ومنخفضة يمكن نشرها بمرونة وفقًا لمساحة الموقع ودرجة الحرارة البيئية:
الوحدة الحاوية: تعتمد تصميمًا معياريًا ومدمجًا، ومناسبة لمساحة التثبيت الضيقة؛
بيئة شديدة البرودة/درجة الحرارة المرتفعة: من خلال تكوين مانع التجمد وتصميم طبقات طلاء خاصة ذات درجة حرارة عالية، يمكن تحقيق التشغيل المستقر في بيئات تتراوح من -30 درجة إلى 50 درجة؛
التكيف مع الوقود المتعدد: يدعم أنواع الوقود المختلفة مثل الغاز الطبيعي والغاز الحيوي وغاز فرن فحم الكوك وما إلى ذلك. يمكن لنظام التحكم في درجة الحرارة ضبط حمل تبديد الحرارة تلقائيًا وفقًا للقيمة الحرارية للوقود [30].
(4) آمنة وموثوقة، وإطالة عمر الوحدة
يمنع التحكم الدقيق في درجة الحرارة المكونات من التقادم عند درجات الحرارة المرتفعة وتصبح هشة عند درجات الحرارة المنخفضة، مما يزيد بشكل كبير من عمر المكونات الأساسية مثل بطانات الأسطوانات والأجزاء الساكنة للمولد. تمت زيادة دورة الإصلاح للوحدة من 60000 ساعة إلى 80000 ساعة؛
تصميم الدائرة المستقلة يقلل من تأثير أعطال الدائرة المفردة على النظام العام، وهي مجهزة بإنذار لدرجة الحرارة الزائدة وحماية الإغلاق التلقائي لتجنب تلف الوحدة الناجم عن فشل التحكم في درجة الحرارة؛
من خلال اعتماد هيكل محكم للغاية لمنع تسرب وسط التبريد، والتكيف مع سيناريوهات توليد طاقة وقود الهيدروجين، فإنه يشكل ضمانًا تكميليًا مع نظام تبريد الهيدروجين، مما يعزز السلامة التشغيلية الشاملة.
سيناريوهات التطبيق الفعلي وتحقيق القيمة
(1) مشروع التوليد المشترك للطاقة الصناعية
تستخدم منطقة صناعية كيميائية معينة وحدة Jenbacher J624 GS-K112 لتنفيذ التوليد المشترك للغاز الطبيعي، وبعد تكوين مبردات جافة ذات درجات حرارة عالية ومنخفضة:
تظل كفاءة توليد الطاقة للوحدة مستقرة عند أكثر من 46.5%، وتصل الكفاءة الشاملة للتوليد المشترك إلى 91%، ويزيد توليد الطاقة السنوي بنسبة 5%، ويبلغ التوفير السنوي في تكلفة الوقود حوالي 1.2 مليون يوان؛
يتم التحكم في تقلب درجة حرارة جسم الأسطوانة ضمن ± 3 درجة، ويتم إطالة عمر الزيت بنسبة 30%، وأداء عزل الجزء الثابت مستقر، ويتم زيادة توفر المعدات من 95% إلى 99%، ويتم تقليل عمليات الإغلاق غير المخطط لها بأكثر من مرتين في السنة.
(2) مصدر طاقة احتياطي لمركز البيانات
تم تجهيز مركز بيانات كبير بهذه الوحدة كمصدر طاقة للطوارئ، مع مبردات جافة ذات درجات حرارة عالية ومنخفضة تتوافق بدقة مع متطلبات الموثوقية العالية لمركز البيانات
تتحكم دائرة درجة الحرارة المنخفضة- في درجة حرارة الجزء الثابت للمولد أقل من 65 درجة لضمان أداء العزل واستقرار مصدر الطاقة لمركز البيانات؛
يتكيف التصميم الخالي من المياه مع متطلبات توفير المياه-لمراكز البيانات، مما يؤدي إلى تجنب مخاطر تسرب المياه وتكلسها في أنظمة تبريد المياه التقليدية، وتقليل تعقيد تشغيل مراكز البيانات وصيانتها.
(3) مشروع توليد الطاقة بالغاز المصاحب لحقول النفط
تستخدم حقول النفط البعيدة وحدة Jenbacher J624 GS-K112 لمعالجة الغاز المصاحب، وتحقق المبردات الجافة ذات درجات الحرارة العالية والمنخفضة تشغيلًا مستقرًا على المدى الطويل-مع خصائص مضادة للاهتزاز ومضادة-للتآكل:
من خلال التكيف مع غبار حقول النفط وبيئات الرطوبة العالية، تم تمديد دورة صيانة قلب التبادل الحراري إلى 6 أشهر، مما يقلل من صعوبة التشغيل والصيانة في المناطق النائية؛
يعمل التحكم الدقيق في درجة الحرارة على تحسين كفاءة احتراق الغاز المصاحب، مما يحقق هدف "تحويل النفايات إلى كنز". وتستهلك كل وحدة 10 ملايين متر مكعب من الغاز المصاحب سنويا وتخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنحو 20 ألف طن.
نقاط الاختيار والتشغيل
(1) مفتاح الاختيار الدقيق
مطابقة الحمل الحراري: استنادًا إلى قدرة تبديد الحرارة ذات درجة الحرارة العالية (حوالي 657 كيلو وات) وسعة تبديد الحرارة ذات درجة الحرارة المنخفضة (حوالي 1480 كيلو وات) لـ Jenbacher J624 GS-K112 في ظل ظروف التشغيل المقدرة، قم بحساب منطقة التبادل الحراري للمبرد الجاف بدقة لضمان هامش تبديد حرارة أكبر من أو يساوي 15% أثناء عملية التحميل الكامل؛
التكيف المتوسط: حدد مادة التبريد وفقًا لدرجة الحرارة المحيطة (يتم استخدام محلول مائي من جلايكول الإيثيلين لدرجات حرارة أعلى من -10 درجة، ويستخدم محلول البروبيلين جليكول المائي لدرجات حرارة أقل من -30 درجة) لتجنب التجميد أو التآكل المتوسط؛
التكيف البيئي: يتم استخدام مراوح كبيرة الحجم وزعانف -عالية الكفاءة في المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة-، ويتم تركيب مرشحات الغبار في البيئات المتربة، ويتم استخدام أنابيب التبادل الحراري المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L في المناطق الساحلية لتعزيز مقاومة التآكل.
(2) استراتيجية التشغيل والصيانة الفعالة
التنظيف المنتظم: قم بتنظيف الغبار والحطام الموجود على زعانف التبادل الحراري كل شهر -شهرين لضمان كفاءة التبادل الحراري؛ قم بتنظيف قلب التبادل الحراري بالماء عالي الضغط كل 6 أشهر لإزالة القشور؛
الصيانة المتوسطة: تحقق من تركيز وقيمة الرقم الهيدروجيني لغاز التبريد كل ربع سنة، وقم بتجديد مانع التجمد على الفور أو أضف مثبطات التآكل لتجنب التآكل والتجميد؛
مراقبة ذكية: مراقبة فورية لدرجة الحرارة والتدفق في كل دائرة من خلال نظام PLC، والتنبيه التلقائي وتعديل سرعة المروحة عند حدوث ارتفاع درجة الحرارة، والكشف المبكر عن الأخطاء المحتملة.
ملخص
باعتباره المعدات الداعمة الأساسية لمولد الغاز Jenbacher J624 GS-K112، فإن المبرد الجاف ذو درجات الحرارة العالية والمنخفضة يتكيف بشكل مثالي مع مصادر الحرارة المتعددة واحتياجات تبديد الحرارة ذات نطاق واسع من درجات الحرارة للوحدة من خلال المزايا التقنية للتحكم في درجة الحرارة المستقلة ذات الدائرة المزدوجة، والتحكم الدقيق في درجة الحرارة، وتوفير الطاقة والكفاءة العالية. فهو لا يزيد من كفاءة توليد الطاقة للوحدة ويطيل عمر المعدات فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف التشغيل والصيانة ويحسن القدرة على التكيف مع المشهد.
في السياق الحالي لتحويل الطاقة وتطوير-الكربون المنخفض، يوفر الجمع بين المبردات الجافة ذات درجات الحرارة العالية والمنخفضة وJenbacher J624 GS-K112 حلولاً فعالة وموثوقة للتوليد المشترك للطاقة الصناعية، والطاقة الموزعة، واستخدام الطاقة النظيفة، ومجالات أخرى. إنه دعم رئيسي لمشاريع توليد الطاقة بحرق الغاز-على نطاق واسع- لتحقيق "التشغيل الفعال، والحفاظ على الطاقة منخفضة-من الكربون، والسلامة والاستقرار"، مما يساعد مشاريع الطاقة المختلفة على ممارسة مفهوم التنمية الخضراء مع تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة.
