refrigerador de hidrogênio do gerador 660MW para resfriamento eficiente e estável

A razão pela qual os geradores de 660 MW escolhem o hidrogénio como meio de arrefecimento e o combinam com um refrigerador de hidrogénio dedicado deve-se principalmente às características físicas únicas do hidrogénio e à sua elevada adaptabilidade aos requisitos de dissipação de calor de grandes unidades. Em comparação com as soluções tradicionais de refrigeração a ar e água, a condutividade térmica do hidrogênio é cerca de 7 vezes maior que a do ar e sua densidade é de apenas 1/14 da do ar. Essas duas vantagens o tornam a escolha ideal para resfriamento de grandes geradores - a alta condutividade térmica pode remover rapidamente o calor interno da unidade, reduzindo bastante a temperatura do enrolamento; A baixa densidade pode reduzir a resistência ao fluxo durante a circulação do hidrogênio, diminuir a potência do ventilador, reduzir o consumo de energia da unidade e melhorar ainda mais a eficiência da geração de energia. A função principal do resfriador de hidrogênio é construir um canal de troca de calor eficiente, resfriar rapidamente o gás hidrogênio quente que absorveu o calor da unidade, garantir a circulação e reutilização do meio de resfriamento e manter a temperatura interna estável da unidade dentro de uma faixa segura.

Do ponto de vista do princípio de funcionamento, o resfriador de hidrogênio do gerador e o sistema de resfriamento da unidade trabalham juntos para formar um sistema-de circuito fechado, que opera com precisão e eficiência e pode ser dividido em três links principais. Primeiramente, durante a operação do gerador, os ventiladores de plasma de estágio único em ambas as extremidades do rotor pressurizam o gás hidrogênio. O gás hidrogênio frio pressurizado flui através do duto de ar do núcleo do estator e dos orifícios de ventilação do enrolamento do rotor, entrando em contato total com os enrolamentos e núcleos de aquecimento, absorvendo uma grande quantidade de calor gerado e convertendo-o em gás hidrogênio quente; Posteriormente, o gás hidrogênio quente é introduzido no resfriador de hidrogênio disposto na extremidade do gerador ou dentro da base da máquina e indiretamente troca calor com a água circulante no tubo de água de resfriamento - a água circulante flui dentro do tubo, e o gás hidrogênio quente passa para fora do tubo, alcançando a transferência de calor através da parede do tubo, e a temperatura do gás hidrogênio quente é rapidamente reduzida ao valor definido; Finalmente, o gás hidrogênio resfriado entra novamente no interior do gerador e continua participando do ciclo de dissipação de calor. Ao mesmo tempo, o sistema mantém a pureza do gás hidrogênio (geralmente controlado acima de 95%, de preferência 98%) e a pressão estável (0,3-0,5MPa) através de um dispositivo de reposição de hidrogênio para garantir o efeito de resfriamento contínuo e confiável. Todo o processo não requer a interrupção do funcionamento da unidade, conseguindo a promoção síncrona da dissipação de calor e geração de energia, garantindo uma saída contínua e estável da unidade.

Como um equipamento de suporte essencial para grandes geradores de nível de 660 MW, os resfriadores de hidrogênio não só precisam atender aos requisitos de troca de calor eficiente, mas também se adaptar aos requisitos rigorosos de alta carga e operação-de longo prazo da unidade. Seu projeto estrutural e desempenho técnico determinam diretamente a confiabilidade do sistema de refrigeração e a segurança operacional da unidade. Atualmente, os resfriadores de hidrogênio usados ​​em geradores de 660 MW adotam principalmente uma estrutura de casco e tubo, que possui uma grande área de troca de calor, forte desempenho de compressão, pode se adaptar a ambientes de hidrogênio de alta-pressão e é fácil de instalar e manter. Os tubos de troca de calor dentro do refrigerador passaram por tratamento anti-corrosivo especial, que pode resistir efetivamente à corrosão da água circulante e prolongar a vida útil do equipamento; Além disso, o refrigerador está equipado com um dispositivo de monitorização abrangente, que está ligado ao sistema de monitorização geral da unidade para monitorizar parâmetros-chave como a temperatura do hidrogénio e a temperatura da água circulante antes e depois do arrefecimento em tempo real. Quando ocorre uma anormalidade de temperatura, um alarme pode ser acionado em tempo hábil e vinculado para ajuste para evitar o risco de superaquecimento do equipamento.

Comparado a outros métodos de resfriamento, o sistema de resfriamento equipado com resfriadores de hidrogênio traz múltiplas vantagens significativas aos geradores de 660 MW e é mais adequado às necessidades operacionais de grandes unidades. Em primeiro lugar, a eficiência da dissipação de calor é significativamente melhorada. O resfriamento a hidrogênio pode reduzir a temperatura do enrolamento do gerador em 30-50 graus, atrasando efetivamente o envelhecimento dos materiais de isolamento, prolongando a vida útil do gerador e reduzindo a ocorrência de falhas e desligamentos causados ​​por altas temperaturas, melhorando assim a disponibilidade da unidade; Em segundo lugar, a perda de consumo de energia é significativamente reduzida, a resistência ao fluxo de hidrogénio é pequena e a potência do ventilador é baixa, o que pode reduzir a taxa de consumo de energia da unidade e melhorar ainda mais a economia de geração de energia, em linha com a tendência de desenvolvimento da indústria de conservação de energia e redução do consumo; Em terceiro lugar, possui maior segurança operacional. O hidrogênio tem propriedades químicas estáveis, não suporta combustão (precisa ser misturado com ar de 4% a 75% para inflamar) e não corrói peças metálicas. Combinado com a vedação da película de óleo formada pelo sistema de óleo de vedação, pode prevenir eficazmente o vazamento de hidrogênio e a entrada de ar. Além disso, com dispositivos completos de monitoramento de pureza e pressão, pode efetivamente evitar riscos de segurança; Em quarto lugar, é adequado para operação de alta carga e pode atender às necessidades de dissipação de calor de unidades de nível de 660 MW operando em plena carga por um longo período. Ao mesmo tempo, pode cooperar com o pico da rede elétrica e a regulação de frequência para garantir uma dissipação de calor estável das unidades sob diferentes condições de trabalho.

Em aplicações práticas, a operação estável do resfriador de hidrogênio do gerador de 660 MW está diretamente relacionada à eficiência de geração de energia e à segurança do fornecimento de energia de toda a usina. Quer se trate da unidade hidrogeradora de uma central hidroeléctrica ou da unidade geradora de turbina a vapor de uma central térmica, desde que seja adoptado um projecto de capacidade de 660 MW, o refrigerador de hidrogénio é um componente de suporte central indispensável. Tomando como exemplo as centrais hidroeléctricas, os hidrogeradores dependem do fluxo de água para impulsionar a rotação e gerar electricidade. Se o calor gerado durante a operação da unidade não puder ser dissipado em tempo hábil, isso afetará a velocidade da unidade e a eficiência da geração de energia. No entanto, os resfriadores de hidrogênio podem garantir a operação estável da unidade em carga nominal por meio de troca de calor eficiente, aproveitando totalmente as vantagens da energia limpa e da carga de base das usinas hidrelétricas e fornecendo fornecimento de energia estável para a rede elétrica. Ao mesmo tempo, com a transformação da indústria de energia em direção a grande-escala, alta-eficiência e verde, a aplicação de geradores de nível de 660 MW está se tornando cada vez mais difundida, e os requisitos de desempenho para resfriadores de hidrogênio estão aumentando constantemente. Resfriadores de hidrogênio eficientes,-com economia de energia,-duradouros e inteligentes tornaram-se uma importante direção de suporte para atualização e iteração de grupos geradores-de grande escala.
É importante notar que a operação normal dos resfriadores de hidrogênio depende de operação padronizada e gerenciamento de manutenção. Devido à sua operação em um ambiente de hidrogênio de alta-pressão, é necessário verificar regularmente a vedação do resfriador e a integridade dos tubos de troca de calor, limpar prontamente as incrustações e detritos dentro dos tubos de troca de calor e garantir que a eficiência da troca de calor não seja afetada; Ao mesmo tempo, é necessário monitorar rigorosamente a pureza e a pressão do gás hidrogênio, reabastecer regularmente o gás hidrogênio de alta-pureza e evitar uma diminuição na eficiência de dissipação de calor e um aumento no consumo de energia devido a uma diminuição na pureza; Além disso, é necessário verificar regularmente a qualidade da água circulante de resfriamento para evitar que a qualidade excessiva da água cause corrosão e bloqueio dos tubos de troca de calor, o que pode afetar o funcionamento normal do sistema de refrigeração. A operação e a manutenção padronizadas podem não apenas prolongar a vida útil dos resfriadores de hidrogênio, mas também garantir que eles estejam sempre em condições operacionais ideais, fornecendo suporte contínuo para a operação estável dos geradores de 660 MW.

Com o ajuste da estrutura energética e o rápido desenvolvimento da indústria de energia, os geradores de nível de 660 MW, como equipamento principal para a produção de eletricidade em grande-escala, tornaram-se cada vez mais importantes em termos de estabilidade operacional e eficiência. O resfriador de hidrogênio, com seu desempenho eficiente de transferência de calor, excelente efeito de economia-de energia e desempenho de segurança confiável, tornou-se um componente-chave no suporte à operação estável de grandes geradores. Ele não apenas resolve o problema de dissipação de calor de grandes unidades, mas também ajuda as unidades a melhorar a eficiência da geração de energia, reduzir o consumo de energia e atender às necessidades da era do desenvolvimento de energia verde. No futuro, com a atualização contínua da tecnologia de resfriamento, os resfriadores de hidrogênio otimizarão ainda mais o projeto estrutural, melhorarão a eficiência da transferência de calor e aprimorarão as funções de monitoramento inteligentes, fornecendo suporte mais forte para a operação eficiente, segura e estável de geradores de nível de 660 MW e geradores de capacidade ainda maior, injetando um novo impulso no desenvolvimento de alta-qualidade da indústria de energia da China.