Πώς λειτουργεί το σύστημα ψύξης υδρογόνου σε μια θερμοηλεκτρική μονάδα;

Οι μεγάλες στροβιλογεννήτριες σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς παράγουν τεράστια απώλεια θερμότητας από περιελίξεις στάτορα, περιελίξεις ρότορα και πυρήνες σιδήρου κατά την παραγωγή ενέργειας. Το σύστημα ψύξης υδρογόνου χρησιμοποιεί αέριο υδρογόνο ως κυκλοφορούν ψυκτικό μέσο για την απορρόφηση θερμότητας μέσα στη γεννήτρια και στη συνέχεια μεταφέρει θερμότητα στο νερό ψύξης μέσω ψύκτες υδρογόνου (εναλλάκτες θερμότητας αερίου σε νερό με πτερύγιο σωλήνα), σχηματίζοντας έναν κλειστό κύκλο κυκλοφορίας.

Βήμα-βήμα διαδικασία εργασίας

Απορρόφηση θερμότητας στο εσωτερικό της γεννήτριας Ο περιστρεφόμενος ρότορας υψηλής ταχύτητας και ο στατικός στάτης παράγουν τεράστια θερμότητα. Το αέριο υδρογόνο γεμίζει το σφραγισμένο περίβλημα της γεννήτριας, ρέει πάνω από τις καυτές περιελίξεις και τον πυρήνα, απορροφά την απορριπτόμενη θερμότητα και γίνεται καυτό υδρογόνο.

Αναγκαστική κυκλοφορία αερίου Οι ενσωματωμένοι φυσητήρες κυκλοφορίας οδηγούν το ζεστό υδρογόνο να ρέει προς τους ψύκτες υδρογόνου που είναι εγκατεστημένοι μέσα στο περίβλημα της γεννήτριας.

Ανταλλαγή θερμότητας σε ψύκτη υδρογόνου Το ζεστό υδρογόνο διέρχεται από την εξωτερική επιφάνεια της δέσμης σωλήνων με πτερύγια. Το νερό ψύξης ρέει μέσα στους σωλήνες. Μεταφέρεται θερμότητα από το ζεστό υδρογόνο στο νερό ψύξης. Η θερμοκρασία του υδρογόνου πέφτει απότομα μετά τη διάχυση της θερμότητας.

Ανακυκλοφορία ψυχρού υδρογόνου Το ψυχρό υδρογόνο ρέει πίσω στην κοιλότητα της γεννήτριας, απορροφά ξανά τη θερμότητα από τα ηλεκτρικά εξαρτήματα και επαναλαμβάνει τον κλειστό κύκλο.

Θερμότητα που αφαιρείται από το κύκλωμα νερού της εγκατάστασης Το νερό ψύξης που απορρόφησε τη θερμότητα της γεννήτριας ρέει από τους ψύκτες υδρογόνου και αποστέλλεται στο σύστημα κυκλοφορίας νερού της εγκατάστασης για απαγωγή θερμότητας στους πύργους ψύξης.

Βοηθητικός βρόχος ασφάλειας και κλιματισμού (κρίσιμος για σταθερή λειτουργία)

Σύστημα στεγανοποίησης λαδιού άξονα: Διατηρεί τη στεγανοποίηση στα περιστρεφόμενα άκρα του άξονα, αποτρέπει τη διαρροή αερίου υδρογόνου. Το περίβλημα της γεννήτριας λειτουργεί πάντα υπό ελαφρά θετική πίεση για να σταματήσει την είσοδο αέρα.

Στεγνωτήριο υδρογόνου: Αφαιρεί την υγρασία μέσα στο βρόχο υδρογόνου, ελέγχει το σημείο δρόσου για να αποφύγει τη συμπύκνωση που καταστρέφει τη μόνωση περιελίξεων.

Ροή εργασιών καθαρισμού αερίου: Πριν από την πλήρωση ή την εξαέρωση υδρογόνου, το CO2 χρησιμεύει ως ενδιάμεσο αέριο για την εκτόπιση του αέρα/υδρογόνου, για την αποφυγή επικίνδυνου εκρηκτικού μείγματος υδρογόνου-αέρα.

Ηλεκτρονική παρακολούθηση: Οι αισθητήρες παρακολουθούν συνεχώς την πίεση υδρογόνου, την καθαρότητα, το σημείο δρόσου και τη θερμοκρασία, ενεργοποιούν συναγερμό για μη φυσιολογικές συνθήκες.

Γιατί υδρογόνο αντί για αέρα

Η θερμική αγωγιμότητα του υδρογόνου είναι ~7 φορές μεγαλύτερη από τον αέρα.

Πολύ μικρότερη απώλεια τριβής λόγω ηλικίας ανέμου, βελτιώνει τη συνολική απόδοση της γεννήτριας.

Το ξηρό υδρογόνο είναι μη διαβρωτικό στη μόνωση περιελίξεων και στα μεταλλικά μέρη.