Dampturbin og hydraulisk turbingeneratorkjøler

Dampturbin og hydraulisk turbingeneratorkjøler

Som kjerneutstyr i kraftsystemer genererer dampturbingeneratorer og hydro -turbingeneratorer betydelig varme under drift på grunn av elektromagnetiske og mekaniske tap. Uten rettidig avkjøling kan denne varmen forårsake aldring av isolasjonsmateriell, redusert utstyrseffektivitet eller til og med svikt. Kjølere er kritiske hjelpeutstyr som sikrer deres trygge og stabile drift.

Rør - fin kjøler (luft - vann / hydrogen - vann universal)

Dette er mainstream -utformingen for generatorkjølere, spesielt egnet for indirekte kjølesystemer (f.eks. Air - vannvarmeutveksling i luft - avkjølte enheter, hydrogen - vannvarmeutveksling i hydrogen - avkjølte enheter). Strukturen og prinsippet er som følger:

Strukturelle komponenter:

Rørbunt: Kjernevarmeoverføringskomponenten, bestående av kobber/rustfritt stål varmeoverføringsrør (gjennom hvilke kjølevannstrømmer) og aluminium/kobberfinner (innpakket/ekstrudert rundt rørene for å øke varmeoverføringsområdet);

Header: delt inn i innløps- og utløpskamrene for avkjølingsvannfordeling og innsamling; Forseglede overskrifter brukes i høye - trykkscenarier (f.eks. Hydrogenkjøling);

Skall/ramme: sikrer rørbunten, og danner lukkede strømningskanaler (f.eks. Hydrogenpassasjer i hydrogenkjøling, luftpassasjer i luftkjøling);

Arbeidsprinsipp:

Varmen - Overføringsmedium (luft/hydrogen) strømmer utenfor rørene og overfører varme til varmen - overføringsrør via finner. Kjølende vann som strømmer inni rørene absorberer denne varmen og slipper den ut og oppnår varmeutveksling.

Fordeler: stor varme - Overfør overflateareal (finnene øker overflaten med 5 - 10 ganger), høy varme - overføringseffektivitet, egnethet for medier med høy hastighet (f.eks. Hydrogen) og moderat kostnad.

Kjølemetodeklassifisering

Luftkjøling (luft - avkjølt)

Kjerneprinsipp: Luft fungerer som det eneste kjølemediet. Vifter tvinger luftstrøm over motorstatoren, rotorviklingene og kjernen for å direkte spre varme (små enheter); eller luft absorberer motorvarme før du bytter den med vann via en "luft - vannkjøler" (medium - til - store enheter, kjent som "indirekte luftkjøling").

Gjeldende scenarier: liten - til - medium dampturbingeneratorer (strøm mindre enn eller lik 50mw), medium - til -} Hydro -turbingeneratorer (f.eks. Impuls hydro -generatorer)

Fordeler: enkel struktur, ingen risiko for vannlekkasje, lave vedlikeholdskostnader, minimale krav til vannkvalitet

Ulemper: Lav spesifikk varmekapasitet for luft og ineffektiv varmeoverføring gjør den uegnet for høy - strømenheter; Krever vanlig rengjøring av luftfilter for å forhindre tilstopping av støv

Vannkjøling (vann - avkjølt)

Kjerneprinsipp: Bruker rent vann/avionisert vann som kjølemedium, direkte spredte svingete tapsvarme gjennom hule ledere innebygd i statoren (eller rotoren) viklingene; Kjernen krever fremdeles hjelpeluftkjøling av gjeldende scenarier: høy - kraftdampturbingeneratorer (300MW og over), høy - Hastighetshydro -turbingeneratorer (f.eks

Fordeler: Vanns høye termiske ledningsevne (titalls ganger større enn luft) muliggjør overlegen kjøleeffektivitet, noe som muliggjør redusert motorstørrelse og økt krafttetthet.

Ulemper: Streng vannkvalitetskontroll er nødvendig (korrosjon og forebygging av skala), med risiko for isolasjonsskader fra lekkasjer; Systemet nødvendiggjør vannbehandlingsutstyr (f.eks. Ionevekslere).

Hydrogenkjøling (hydrokjøling)

Kjerneprinsipp: Hydrogen (større enn eller lik 98% renhet) fungerer som kjølemediet, fylt i motorens forseglede foringsrør. Etter å ha absorbert motorvarme, overfører hydrogen varme til vann via et "hydrogen - vannkjøler" (kjernekonsept: hydrogen erstatter luft for å forbedre varmeoverføringseffektiviteten).

Gjeldende scenarier: Store dampturbingeneratorer (100MW og over, spesielt for termiske kraftenheter), visse gigantiske vannkraftgeneratorer.

Fordeler: Hydrogens spesifikke varmekapasitet er 1,4 ganger luft, og dens termiske ledningsevne er 7 ganger høyere, noe som resulterer i høy kjøleeffektivitet. Hydrogens lave tetthet reduserer tap motvindresistens (5% -10% energibesparelser).

Ulemper: Streng forsegling som kreves for å forhindre lekkasjer (hydrogen er brannfarlig og eksplosivt, noe som nødvendiggjør eksplosjon - bevis og lekkasjedeteksjonsutstyr); Kompleks system (krever hydrogenkilde, avfukting og rensingsutstyr), høye vedlikeholdskostnader