Enfriadores secos para la generación de energía de la turbina de gas
Enfriadores secos para turbina de gasGeneración de energía
Gas turbine realizes power generation through "compressor compressed air→combustion chamber mixed fuel combustion→high temperature gas driving turbine to do work", and the core components such as turbine, bearing and generator will generate a large amount of heat (the turbine inlet temperature can be up to 1300-1600℃, and the friction temperature of the bearing is more than 80℃), which needs to be controlled by cooling system to ensure the safety y eficiencia del equipo. La temperatura debe ser controlada por un sistema de enfriamiento para garantizar la seguridad y la eficiencia del equipo. El enfriador seco sirve principalmente para disipar el calor de los componentes centrales de la turbina de gas y enfriar el sistema auxiliar.
El funcionamiento eficiente de la turbina de gas se basa en el control preciso de la temperatura en las partes clave (por ejemplo, la temperatura del metal de las palas de la turbina debe ser más baja que el límite de resistencia del material, y la viscosidad del aceite lubricante debe mantenerse a 30-50 grados), y el escenario de aplicación del enfriador seco se corresponde directamente a estos requisitos centrales:
Disipación secundaria de calor en el sistema de enfriamiento de la turbina
Las palas de turbina de turbina de gas, paletas estáticas, etc. están en contacto directo con gas de alta temperatura (por encima de 1300 grados), y necesitan reducir la temperatura del metal al "enfriamiento interno de aire" (se extrae el aire de alta presión del presurizador, se pasa a los canales internos de las cuchillas para absorber el calor y luego descargado). Estos "aire caliente" que absorbe el calor (temperatura de aproximadamente 300-500 grados) debe enfriarse y reutilizarse en el presurizador o descargar, donde el enfriador seco asume la disipación de calor secundaria: el aire caliente fluye a través de los tubos aletas del enfriador seco, y fuera de los tubos a través de la ventilación forzada del ventilador, el aire de aire se recupera en el aire caliente. (Reducir los desechos de energía), y evita la necesidad de enfriar la temperatura del metal al "enfriamiento interno del aire". (Esto no solo recupera parte del calor (reduciendo los desechos energéticos), sino que también evita la influencia de gas de alta temperatura directamente descargada en el medio ambiente y el equipo.
Enfriamiento del sistema de aceite lubricante
Los cojinetes de turbina y compresor de la turbina de gas (girando a alta velocidad, la velocidad de rotación puede ser de 3000-6000R/min) depender del aceite lubricante para la lubricación y la disipación de calor, y el calor de la fricción aumentará la temperatura del aceite a 60-80 grados, y si se detere 55 grados, la viscosidad del aceite lubricante disminuirá significativamente y lubricará significativamente el rendimiento. A través del intercambio de calor entre el lubricante dentro del tubo y el aire fuera del tubo, el enfriador seco controla la temperatura del aceite de manera estable a 40-50 grados (el rango de trabajo óptimo), asegura que el coeficiente de fricción de los rodamientos sea estable y evita el desgaste y la corrosión de los azulejos axiales debido a la sobrecalentamiento.
Enfriamiento del generador
El generador impulsado por la turbina de gas (generador sincrónico) genera calor debido a la inducción electromagnética durante la operación (la temperatura del devanado del estator puede alcanzar 100-120 grados), lo que conducirá al envejecimiento del aislamiento si no se enfría en el tiempo. Para las turbinas de gas de energía media y alta (por ejemplo, por encima de 60MW), algunos modelos adoptan "intercambio de calor de aire": el aire caliente (60-80 grados) dentro del generador ingresa al refrigerador seco, intercambia calor con el aire frío externo (temperatura ambiente) y se enfría a 40-50 grados, luego recircula de regreso al interior del generador, para mantener el insulio de los vientos.
En comparación con el sistema tradicional de enfriamiento de agua (por ejemplo, la torre de agua de enfriamiento + intercambiador de calor),refrigerador secoes más adaptable en la generación de energía de la turbina de gas, especialmente en los siguientes tres aspectos:
Romper la limitación del "ambiente de escasez de agua", ampliando el alcance de la selección del sitio de la estación de energía
Las centrales eléctricas de la turbina de gas a menudo se construyen en parques industriales, áreas mineras remotas, desiertos y otros escenarios, y algunas áreas (por ejemplo, el desierto de Medio Oriente) son escasez de agua. Los recursos hídricos son escasos. El refrigerador seco no consume agua de enfriamiento (solo circulación de aire), y puede reemplazar completamente el sistema de enfriamiento de agua, resolviendo el problema de "no poder construir una estación debido a la falta de agua". Por ejemplo, en una planta de energía de turbina de gas desértica en Arabia Saudita, la aplicación de enfriadores secos reduce el consumo de agua de enfriamiento en más del 95%, y solo se necesita una pequeña cantidad de agua para la limpieza del equipo, lo que reduce en gran medida la dependencia de las fuentes de agua vecinas.
Sistema simplificado, O&M reducido y costos de tierras
Se eliminan las bombas de agua circulantes, las torres de enfriamiento, los equipos de tratamiento de agua y la red de tuberías de agua del sistema refrigerado por agua, lo que reduce la complejidad del sistema en más del 40%; El enfriador seco se puede organizar modularmente en las proximidades de la turbina de gas (por ejemplo, en el lado de la turbina, al lado del generador), y el área terrestre es solo 1/3-1/2 que del sistema refrigerado por agua con la misma capacidad de enfriamiento. Para el O&M, lo único necesario es limpiar las aletas (para evitar la obstrucción de la arena, el polvo y el aceite) de manera regular, en términos de operación y mantenimiento, solo es necesario limpiar las aletas regularmente (para evitar la arena, el polvo y la obstrucción del aceite) y verificar los motores de los ventiladores, y no hay necesidad de tratar con la corrosión de las tuberías y la escala de agua (especialmente en áreas con altas hardness agua) como el agua de agua.
Evite el riesgo de "fuga refrigerada por agua" y garantice la seguridad del equipo.
El aceite lubricante, el aire de enfriamiento de la turbina y otros medios de turbinas de gas deben mantenerse limpios (si el aceite lubricante se mezcla con agua de enfriamiento, conducirá a la emulsificación y la falla). El refrigerador seco usa aire como medio, que está completamente aislado del medio enfriado (a través de la pared de la tubería de metal para el intercambio de calor), por lo que no existe riesgo de contaminación por fuga;. En contraste, el sistema refrigerado por agua puede conducir al riesgo de contaminación por fugas si la tubería del intercambiador de calor se rompe. Si la tubería del intercambiador de calor se rompe, el agua de enfriamiento puede penetrar en el aceite lubricante o en el sistema de aire de la turbina, lo que lleva a la falla del equipo (por ejemplo, el desgaste de los rodamientos, la corrosión de las cuchillas de la turbina).
