Como determinar os parâmetros de seleção do núcleo para refrigeradores secos com base nas classificações de potência da turbina a gás e nos requisitos de resfriamento?
Como determinar os principais parâmetros de seleção para resfriadores secos com base nas classificações de potência da turbina a gás e nos requisitos de resfriamento?
A seleção do resfriador seco deve corresponder precisamente à carga térmica da turbina a gás, aos objetivos de controle da temperatura de exaustão e às condições operacionais. A abordagem principal envolve o estabelecimento de uma lógica de seleção através de três parâmetros principais para evitar resfriamento insuficiente ou desperdício de energia devido a desvios de seleção, garantindo que a turbina a gás opere consistentemente dentro de sua faixa ideal de temperatura.
Cálculo do parâmetro de seleção principal
Cálculo preciso da carga térmica: A demanda de resfriamento de uma turbina a gás origina-se principalmente de fluidos circulantes (por exemplo, óleo lubrificante, óleo hidráulico) e sistemas auxiliares (por exemplo, geradores, rolamentos). A carga térmica total deve primeiro ser calculada usando a fórmula: Carga térmica total (kW)=Potência da turbina a gás (MW) × Fator de carga térmica (normalmente 0,08–0,12). Por exemplo, uma turbina a gás de 10 MW tem uma carga térmica total de aproximadamente 800-1.200 kW. A capacidade de troca de calor do refrigerador seco deve cobrir essa faixa, reservando ao mesmo tempo uma margem de 15% a 20% para lidar com flutuações de carga elevada (por exemplo, calor no verão ou demandas de pico da rede).
Correspondência de parâmetros do refrigerante: Solução de água de etilenoglicol (concentração de 30%-50%, resistente ao congelamento-e resistente à corrosão-) é comumente usada como refrigerante de turbina a gás. Os requisitos de temperatura de entrada e saída devem ser especificados (normalmente temperatura de entrada menor ou igual a 55 graus, temperatura de saída menor ou igual a 40 graus). Com base nisso, calcule a diferença logarítmica de temperatura média (LMTD) do refrigerador seco usando a fórmula: LMTD=(temperatura de entrada do líquido refrigerante - temperatura de saída de ar) - (temperatura média de saída - temperatura de entrada de ar) / ln [(temperatura média de entrada - temperatura de saída de ar) / (temperatura média de saída - temperatura de entrada de ar)]. Combine isso com a carga de calor e o coeficiente de transferência de calor (normalmente 30-50 W/(m²·grau) para resfriadores secos de tubo aletado) para calcular a área de transferência de calor necessária, evitando que área insuficiente cause baixa eficiência de resfriamento.
Controle de resistência-do ar: os sistemas de resfriamento de turbinas a gás são sensíveis à perda de pressão. A resistência-do lado do arrefrigeradores secosdeve ser controlado dentro de 200-300 Pa. A resistência superior a 350 Pa causará um aumento acentuado no consumo de energia do ventilador de resfriamento e poderá perturbar o equilíbrio de pressão nos sistemas auxiliares da turbina a gás. Durante a seleção, opte por estruturas de aletas de baixa resistência (por exemplo, aletas corrugadas) e valide os caminhos do fluxo de ar por meio de simulação de dinâmica de fluidos para garantir a conformidade da resistência.
Condição operacional-Ajustes de seleção específicos
Adaptação de carga variável: Para turbinas a gás usadas na geração de energia de pico-de redução (flutuações freqüentes de carga), resfriadores secos com regulação de fluxo variável devem ser selecionados. Os exemplos incluem o emparelhamento com ventiladores de resfriamento de frequência-variável (faixa de velocidade de 500-1.500 rpm) que ajustam o fluxo de ar com base na carga térmica-em tempo real, evitando o desperdício de energia do ventilador durante períodos de baixa carga.
Ajustes de alta-altitude/baixa{1}}temperatura: em grandes altitudes, a densidade do ar reduzida (diminuição de aproximadamente 10% por 1.000 m de elevação) exige o aumento da área de troca de calor do refrigerador seco (em 15%-25% em comparação com regiões de planície). Além disso, ventiladores de alta pressão-estática-(pressão estática maior ou igual a 500Pa) devem ser selecionados para garantir fluxo de ar suficiente para resfriamento. Em regiões-de baixa temperatura (temperaturas de inverno menores ou iguais a -10 graus), refrigeradores secos com capacidade anticongelante devem ser selecionados. Por exemplo, instale dispositivos de aquecimento elétrico (20-50 W/m) em tubulações médias para evitar que a solução de etilenoglicol congele e bloqueie as tubulações.
