توربينات البخار ومبردات مولد التوربينية الهيدروليكية

توربينات البخار ومبردات مولد التوربينية الهيدروليكية

نظرًا لأن المعدات الأساسية في أنظمة الطاقة ، فإن مولدات التوربينات البخارية ومولدات التوربينات المائية تولد حرارة كبيرة أثناء التشغيل بسبب الخسائر الكهرومغناطيسية والميكانيكية. بدون التبريد في الوقت المناسب ، يمكن أن تسبب هذه الحرارة شيخوخة مواد العزل ، أو انخفاض كفاءة المعدات ، أو حتى الفشل. المبردات هي معدات مساعدة مهمة تضمن تشغيلها الآمن والمستقر.

أنبوب - cooler fin (الهواء - الماء / الهيدروجين - ماء عالمي)

هذا هو التصميم السائد لمبردات المولدات ، بشكل خاص لأنظمة التبريد غير المباشرة (على سبيل المثال ، Air - تبادل حرارة الماء في الهواء - وحدات تبريد هيدروجين - تبادل حرارة الماء في الهيدروجين -). هيكله ومبدأه على النحو التالي:

المكونات الهيكلية:

حزمة الأنبوب: مكون نقل الحرارة الأساسي ، الذي يتكون من أنابيب نقل حرارة النحاس/غير القابل للصدأ (تتدفق من خلال تدفقات ماء التبريد) وزعانف الألومنيوم/النحاس (ملفوفة/مقدمة حول الأنابيب لزيادة مساحة نقل الحرارة) ؛

الرأس: مقسمة إلى غرف مدخل ومنفذ لتوزيع مياه التبريد وجمعها ؛ يتم استخدام الرؤوس المختومة في سيناريوهات الضغط العالية- (على سبيل المثال ، تبريد الهيدروجين) ؛

Shell/Frame: يؤمن حزمة الأنبوب ، وتشكيل قنوات التدفق المرفقة (على سبيل المثال ، ممرات الهيدروجين في تبريد الهيدروجين ، وممرات الهواء في تبريد الهواء) ؛

مبدأ العمل:

يتدفق Heat - نقل متوسط ​​(الهواء/الهيدروجين) خارج الأنابيب ، ونقل الحرارة إلى أنابيب نقل- عبر الزعانف. يمتص مياه التبريد التي تتدفق داخل الأنابيب هذه الحرارة وتصريفها ، وتحقيق التبادل الحراري.

المزايا: الحرارة الكبيرة - مساحة سطح النقل (الزعانف تزيد من مساحة السطح بمقدار 5 - 10 مرات) ، حرارة عالية - كفاءة النقل ، ملاءمة الوسائط عالية السرعة (eg ، hydrogen) ، والتكلفة المعتدلة.

تصنيف طريقة التبريد

تبريد الهواء (الهواء - مبرد)

المبدأ الأساسي: الهواء بمثابة وسيط التبريد الوحيد. يجبر المشجعون تدفق الهواء على الجزء الثابت المحرك ، ولفات الدوار ، واللباس لتبديد الحرارة مباشرة (وحدات صغيرة) ؛ أو يمتص الهواء حرارة المحرك قبل تبادلها بالماء عبر "الهواء- مبرد الماء" (متوسطة- إلى - وحدات كبيرة ، تُعرف باسم "تبريد الهواء غير المباشر").

سيناريوهات قابلة للتطبيق: صغيرة - إلى - مولدات التوربينات البخارية المتوسطة (الطاقة أقل من أو تساوي 50 ميجاوات) ، متوسطة - إلى -

المزايا: هيكل بسيط ، لا خطر تسرب المياه ، تكاليف الصيانة المنخفضة ، الحد الأدنى من متطلبات جودة المياه

العيوب: سعة حرارة محددة منخفضة للهواء ونقل الحرارة غير الفعال تجعله غير مناسب لوحدات الطاقة العالية - ؛ يتطلب تنظيف مرشح الهواء المنتظم لمنع انسداد الغبار

تبريد الماء (الماء - مبرد)

المبدأ الأساسي: يستخدم الماء النقي/الماء منزوع الأيونات كوسط تبريد ، مما يتبدل مباشرة الحرارة من خلال الموصلات المجوفة المضمنة داخل اللفات الثابتة (أو الدوار) ؛ لا يزال النواة لا يزال يتطلب سيناريوهات تبريد الهواء المساعد: مولدات توربينات البخار عالية-

المزايا: تتيح الموصلية الحرارية العالية للماء (عشرات الأوقات من الهواء) كفاءة التبريد الفائقة ، مما يسمح بتقليل حجم المحرك وزيادة كثافة الطاقة.

العيوب: مطلوب مراقبة جودة المياه الصارمة (التآكل والوقاية من المقياس) ، مع مخاطر أضرار العزل من التسريبات ؛ يستلزم النظام معدات معالجة المياه (على سبيل المثال ، مبادلات أيون).

تبريد الهيدروجين (التبريد المائي)

المبدأ الأساسي: الهيدروجين (أكبر من أو يساوي 98 ٪ نقاء) بمثابة وسيط التبريد ، مملوءة داخل الغلاف المختومة للمحرك. بعد امتصاص حرارة المحرك ، ينقل الهيدروجين الحرارة إلى الماء عبر "Hydrogen - مبرد الماء" (المفهوم الأساسي: يستبدل الهيدروجين الهواء لتعزيز كفاءة نقل الحرارة).

السيناريوهات المعمول بها: مولدات التوربينات البخارية الكبيرة (100 ميجاوات وما فوق ، وخاصة لوحدات الطاقة الحرارية) ، وبعض المولدات الكهرومائية العملاقة.

المزايا: تبلغ السعة الحرارية المحددة للهيدروجين 1.4 ضعفًا من الهواء ، وتوصيله الحراري أعلى 7 مرات ، مما يؤدي إلى كفاءة التبريد العالية. تقلل الكثافة المنخفضة للهيدروجين من خسائر مقاومة الرياح الدوار (وفورات الطاقة 5 ٪ -10 ٪).

العيوب: الختم الصارم المطلوب لمنع التسريبات (الهيدروجين قابل للاشتعال ومتفجر ، يستلزم الانفجار - معدات الكشف عن الإثبات والتسرب) ؛ نظام معقد (يتطلب مصدر الهيدروجين ، وإزالة الرطوبة ، ومعدات التنقية) ، وتكاليف الصيانة المرتفعة