Mukautettu vetykaasu-vesijäähdytin lämpövoimalaitoksen generaattorin peruskorjaukseen

Lämpövoimalaitosten turbogeneraattorit muuttavat lämpöenergian sähköksi. Suuren kapasiteetin yksiköt tuottavat massiivisia lämpöhäviöitä staattorikäämityksestä, roottorin käämityksestä ja staattorin sydämestä. Generaattorin jäähdytysjärjestelmä poistaa tämän lämmön pitääkseen käämien eristyksen turvallisella lämpötila-alueella. Tärkeimmät jäähdytystekniikat, joita käytetään laajalti lämpövoimaloissa: vetyjäähdytys, vety-vesi-vetyjäähdytys, vesi-vety-vesijäähdytys. VRCOOLER toimittaa ripaputkillisia vetyjäähdyttimiä ja apulämmönvaihtimia lämpövoimageneraattoreihin, jotka tarjoavat 1:1 vastaavan vaihdon vanhojen laitteiden tai teknisten piirustusten perusteella uusiin rakennus- ja yksiköiden peruskorjausprojekteihin.

 

Tärkeimmät jäähdytystyypit lämpöturbogeneraattoreille

Täysi vetyjäähdytys (H-H-H) Vety jäähdyttää staattorin käämiä, roottorin käämiä ja staattorin sydäntä. Kuuma vety kulkee vetyjäähdyttimien läpi (kaasu-veteen ripaiset putkilämmönvaihtimet). Alhainen tuulen ikähäviö, korkea jäähdytystehokkuus. Käytetään laajasti keskisuurissa lämmöntuottoyksiköissä.

Vety-vesi-vetyjäähdytys (H-W-H) Staattorin käämitys käyttää sisäistä deionisoidun veden jäähdytystä; roottorin käämitys ja staattorin sydän jäähdytetään vedyllä. Tasapainottaa jäähdytystehoa ja laiteinvestointeja, jotka ovat yleisiä 200–300 MW lämpöyksiköissä.

Vesi-vety-vesijäähdytys (W-H-W) Sekä staattorin että roottorin ontot johtimet jäähdytetään deionisoidulla vedellä; staattorin ydin käyttää vetyjäähdytystä. Sovelletaan suurikapasiteettisiin 600MW-1000MW ultra-superkriittisiin lämpövoimageneraattoreihin.

Suljettu ilma-vesijäähdytys Pääasiassa pienikokoisille lämpögeneraattoreille. Ei taloudellinen suurille MW-tason yksiköille huonon lämmönsiirtokyvyn vuoksi.

 

Järjestelmän ydinkomponentit (vetyjäähdytteinen generaattori vertailuna)

Vetyjäähdytin (ripaputkilämmönvaihdin) Keskeinen lämmönvaihtolaite. Vety virtaa ripaisten putkien ulkopuolella; jäähdytysvesi kiertää putkien sisällä. Pysty- tai vaakarakenne, asennettu generaattorin päätykotelon sisään. Tiukka heliumvuototesti vaaditaan.

Kaasutiivis generaattorin kotelo Säilyttää vedyn ylipaineen, estää ilman sisäänpääsyn ja vedyn vuotamisen.

Vetyä kiertävät puhaltimet Ohjaavat pakotettua vedyn kiertoa generaattorin ontelon sisällä.

Akselitiiviste-öljyjärjestelmä Estää vedyn vuotamisen pyörivän akselin välyksen kautta, kriittinen räjähdyssuojattu komponentti.

Vedynkäsittelyn apujärjestelmä Vetykuivain, CO₂-tyhjennysmoduuli, kaasunäytteenotto- ja puhtausvalvontayksikkö, paineensäätöventtiilit, turvarajoituslaitteet.

Deionisoitu vesijäähdytysosajärjestelmä Sisävesijäähdytteiselle käämityypille: lämmönvaihdin, vesisäiliö, ioninvaihdin, suodatin, johtavuus- ja lämpötilalähettimet.

Valvonta- ja hälytyslaitteet Vedyn puhtaus, kastepiste, paine, käämin lämpötila, paine-eroanturit lukitussuojaa varten.

Kriittiset suunnittelu- ja toimintapisteet

Vetytiiviysturvallisuus Vety-ilma-seos aiheuttaa räjähdysvaaran. Putki-putki-levy-laajennettu hitsiliitos; täydellinen heliumvuodon tarkastus valmistuksen aikana. Pidä positiivinen vedyn paine kotelon sisällä koko ajan. Suorita CO₂-välihuuhtelu ennen vetykaasun täyttämistä tai poistamista.

Tiukka vetypuolen painehäviön hallinta Liiallinen vastus vähentää vedyn kiertovirtausta, mikä johtaa roottorin ja staattorin ylikuumenemiseen.

Tärinänvaimennusrakenne Turbogeneraattori käy suurella nopeudella. Vahvistettu tuki putkinipulle, jotta vältetään putken väsymishalkeamia ja vesivuoto pitkäaikaisen tärinän vaikutuksesta.

Kastepiste ja kondensoitumisen esto Vedyn kastepisteen hallinta vetykuivaimen avulla; välttää kosteuden tiivistymistä, mikä vahingoittaa käämin eristystä.

Ylläpidettävyys voimalaitoksen kunnostusta varten Veden puolelta pääsee käsiksi kemiallista puhdistusta varten; irrotettava nippurakenne edullinen.

 

Lämpögeneraattoreiden vetyjäähdytyksen tärkeimmät edut

Vedyn lämmönjohtavuus on noin . 7 kertaa korkeampi kuin ilman; paljon pienempi tuulen nopeushäviö parantaa yksikön kokonaistehokkuutta

Vety on kuivaa ja syöpymätöntä, pidentää eristeen käyttöikää

Toteuta kompakti rakenne suuritehoisille turbogeneraattoreille

 

Yleiset riskit ja vastatoimenpiteet

Vedyn räjähdysvaara: jatkuva puhtauden online-valvonta, positiivinen kotelon paine, standardoitu tyhjennysmenettely.

Jäähdytysputken vuoto: heliumvuototesti ennen toimitusta; säännöllinen tarkastus seisokkien huollon yhteydessä.

Kastepisteen ylitys: Pidä vetykuivain toiminnassa kunnolla.