Vertikalus vandenilio aušintuvas, skirtas 1 milijonui generatorių hidroelektrinėse

Didelės hidroelektrinės 1 milijono generatorius pasižymi didele galia, dideliais gabaritais, stabilia eksploatacine apkrova ir ilgaamžiškumu, o tai reikalauja itin griežtų aušinimo sistemos reikalavimų. Tradiciniai vėsinimo metodai turi nepakankamą šilumos išsklaidymo efektyvumą ir negali patenkinti didelės apkrovos šilumos išsklaidymo reikalavimų milijonams vienetų; Arba konstrukcija per didelė ir užima per daug vietos hidroelektrinėje, o tai prieštarauja kompaktiškam hidroelektrinės išplanavimui. Vertikalių vandenilio aušintuvų atsiradimas tiksliai išsprendė šios pramonės šakos skausmo taškus. Jo vertikaliai išdėstyta konstrukcinė konstrukcija ir efektyvios vandenilio šilumos perdavimo charakteristikos puikiai prisitaiko prie 1 mln. talpos generatoriaus darbo sąlygų hidroelektrinėje, tapdamos pageidaujamu sprendimu didelių hidroelektrinių agregatų aušinimo sistemoms.

Pagrindinė vertikalaus vandenilio aušintuvo veikimo logika yra pasikliauti puikiu vandenilio šilumos perdavimo našumu, kad būtų sukurta uždara{0}}kilpos aušinimo sistema ir efektyviai išsklaido šilumą iš generatoriaus. Palyginti su tradiciniais metodais, tokiais kaip aušinimas oru ir aušinimas vandeniu, vandenilio šilumos laidumas yra 7 kartus didesnis nei oro, o jo tankis yra tik 1/14 oro. Jis gali greitai sugerti šilumą generatoriaus viduje, sumažinti srauto pasipriešinimą, sumažinti ventiliatoriaus varomąją galią, sumažinti įrenginio energijos sąnaudas ir subalansuoti šilumos išsklaidymo efektyvumą bei energijos taupymo{6}} poreikius. 1 milijono generatoriaus veikimo metu abiejuose rotoriaus galuose esantys ašiniai ventiliatoriai spaudžia vandenilio dujas, kurios teka per statoriaus šerdies oro kanalą ir rotoriaus apvijos ventiliacijos angas, visiškai sugerdamos apvijos ir šerdies generuojamą šilumą, suformuodamos karštas vandenilio dujas; Tada karštos vandenilio dujos patenka į vertikalų vandenilio aušintuvą ir netiesiogiai keičiasi šiluma su cirkuliuojančiu vandeniu aušinimo vandens vamzdyje. Temperatūrai nukritus iki nustatyto diapazono, jis vėl patenka į vidinę generatoriaus cirkuliaciją, kad nuolat užbaigtų šilumos išsklaidymo operaciją ir užtikrintų, kad kiekvienos generatoriaus sudedamosios dalies temperatūra būtų kontroliuojama saugios ribos ribose.
Atsižvelgiant į 1 milijono generatoriaus hidroelektrinėje eksploatacines charakteristikas, vertikalus vandenilio aušintuvas buvo tikslingai optimizuotas ir atnaujintas, o tai žymiai pagerino jo pritaikomumą ir patikimumą. Kalbant apie konstrukcinį dizainą, vertikalus išdėstymas labai taupo horizontalią erdvę. Palyginti su horizontaliu aušintuvu, esant tokiam pat šilumos perdavimo efektyvumui, tūrį galima sumažinti 30 % -50 %, puikiai prisitaikant prie hidroelektrinės generatoriaus bazės išdėstymo reikalavimų. Nesvarbu, ar tai būtų Harbin Electric patobulintas kuprinės išdėstymas, TEPCO kuprinės išdėstymas ar speciali schema, kai įjungiamas tik garų gale, vertikalų vandenilio aušintuvą galima lanksčiai pritaikyti, o montavimo padėtį galima reguliuoti pagal pagrindo konstrukciją, nereikalaujant didelio masto gamyklos išdėstymo atnaujinimo. Tuo pačiu metu jis turi apvalkalo ir vamzdžio (serijos) struktūrą su šimtais šilumos mainų vamzdžių, išdėstytų vertikaliai, kad sudarytų kelis šilumos perdavimo paviršių sluoksnius. Šilumos perdavimo koeficientas gali siekti 800-1500W/(m² · K), o vieno įrenginio šilumos perdavimo plotas padidėja 20-30%, lyginant su tradicine horizontalia įranga. Jis gali greitai susidoroti su didžiausia 1 milijono generatoriaus, veikiančio visa apkrova, šilumos galia.

Saugumo ir stabilumo požiūriu vertikalus vandenilio aušintuvas visapusiškai atsižvelgia į hidroelektrinių veikimo aplinką ir vandenilio charakteristikas bei sukonstruoja visapusišką saugos garantijų sistemą. Pats vandenilis pasižymi stabiliomis cheminėmis savybėmis, nepalaiko degimo ir nerūdija metalinių dalių, todėl gali sumažėti generatoriaus vidinės įrangos praradimas. Tačiau būtina griežta grynumo ir slėgio kontrolė - stebėjimo sistema, suderinta su vertikaliu vandenilio aušintuvu, gali stebėti vandenilio grynumą (ne mažiau kaip 96 % normaliai veikiant, pageidautina 98 %), vandenilio slėgį (vardinis darbinis slėgis paprastai yra 0,5 MPa) ir drėgmę realiuoju laiku. Kai indikatoriai yra nenormalūs, jis nedelsdamas įspės ir pradės vandenilio papildymą, išleidimą ir kitas operacijas, kad būtų išvengta vandenilio nuotėkio ar degiųjų sprogių mišrių dujų susidarymo. Be to, aušintuvas pagamintas iš korozijai -atsparių medžiagų, o 316L nerūdijančio plieno, titano lydinio ir kitų vamzdžių ryšuliai gali prisitaikyti prie hidroelektrinėse cirkuliuojančio vandens vandens kokybės aplinkos, išvengiant nuosėdų susidarymo ir korozijos problemų, prailginant įrangos tarnavimo laiką. Tuo pačiu metu nuimamą galvutės konstrukciją lengva valyti ir pakeisti vamzdžių ryšulius, todėl priežiūros laikas sutrumpėja 30–50%, o hidroelektrinių eksploatavimo ir priežiūros išlaidos.
Praktiškai efektyvi vertikalaus vandenilio aušintuvo šilumos išsklaidymo galimybė tiesiogiai lemia 1 mln. generatoriaus veikimo efektyvumą ir tarnavimo laiką. Pavyzdžiui, Baihetan hidroelektrinė, jos milijonai kilovatų hidroelektrinių generatoriai susiduria su šilumos išsklaidymo problema, kurią sukelia didelis pajėgumas ir didelė apkrova. Nors magnetinio poliaus apvijos oro aušinimo technologija naudojama siekiant optimizuoti šilumos šaltinio aušinimą, pagalbinis vertikalių vandenilio aušintuvų taikymas dar labiau pagerina bendros šilumos išsklaidymo sistemos stabilumą ir užtikrina, kad rotoriaus apvijos temperatūros nevienodumo koeficientas būtų kontroliuojamas protingame diapazone, kai įrenginys veikia visa apkrova, išvengiant izoliacijos senėjimo, kurį sukelia didelis vietinis perkaitimas ir generatoriaus eksploatavimo trukmė. Be to, vertikalių vandenilio aušintuvų energijos taupymo{5}privalumai taip pat yra reikšmingi. Optimizavus oro trasos dizainą ir šilumos mainų efektyvumą, jis gali sumažinti ventiliatoriaus varomąją galią, sumažinti įrenginio energijos sąnaudas ir padėti hidroelektrinėms pasiekti dviejų „efektyvios energijos gamybos, energijos taupymo ir suvartojimo mažinimo“ tikslų, kurie puikiai suderinami su švarių ir mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių hidroelektrinių kūrimo padėtimi.

Nuolat tobulėjant Kinijos hidroenergetikos pramonei, milijoninių kilovatų hidroelektrinių statybos mastas ir toliau plečiasi, o reikalavimai generatorių aušinimo sistemoms taip pat nuolat auga. Vertikalus vandenilio aušintuvas, kurio pagrindiniai privalumai yra kompaktiška konstrukcija, efektyvus šilumos mainai, saugumas ir patikimumas bei patogi priežiūra, tinka ne tik didelės apkrovos 1 milijono generatorių eksploatavimo poreikiams, bet ir sudėtingiems hidroelektrinių veikimo aplinkos bei išdėstymo reikalavimams, tampa pagrindine didelių hidrogeneratorių aušinimo sistemos įranga. Jo taikymas ne tik išsprendžia milijono lygio generatorių šilumos išsklaidymo problemą, bet ir skatina hidroenergetikos įrangos plėtrą siekiant didelio efektyvumo, energijos taupymo ir intelektualumo, taip stipriai remiant aukštos-kokybės Kinijos švarios energijos pramonės plėtrą.
Ateityje, nuolat kartojant ir atnaujinant technologijas, vertikalūs vandenilio aušintuvai toliau optimizuos savo konstrukcinį dizainą, pagerins šilumos perdavimo efektyvumą, integruos išmanią stebėjimo ir veikimo technologiją, realiuoju laiku{0}}stebės veikimo būseną, įspėjimus apie gedimus ir tikslią techninę priežiūrą, dar labiau sumažins eksploatavimo ir priežiūros išlaidas bei padidins veikimo patikimumą. Vertikalus vandenilio aušintuvas, kaip 1 milijono generatoriaus „aušinimo sergėtojas“, ir toliau stiprins hidroelektrinių „širdis“, padėdamas didelėms hidroelektrinėms nuolat ir stabiliai tiekti švarią elektros energiją, įnešdamas stiprią galią į Kinijos energijos struktūros transformaciją ir „dvigubos anglies“ tikslo pasiekimą.