เครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแนวตั้งสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 ล้านเครื่องในสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 ล้านเครื่องของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่มีความจุขนาดใหญ่ ขนาดใหญ่ ปริมาณการใช้งานที่มั่นคง และมีระยะเวลายาวนาน ซึ่งต้องการข้อกำหนดระบบทำความเย็นที่เข้มงวดอย่างยิ่ง วิธีการทำความเย็นแบบดั้งเดิมมีประสิทธิภาพการกระจายความร้อนไม่เพียงพอ และไม่สามารถตอบสนองความต้องการการกระจายความร้อนที่มีภาระสูงของหน่วยระดับล้าน โครงสร้างมีขนาดใหญ่เกินไปและใช้พื้นที่มากเกินไปในโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งขัดแย้งกับการวางแผนเค้าโครงขนาดกะทัดรัดของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ การเกิดขึ้นของเครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแนวตั้งได้ช่วยแก้ไขข้อกังวลในอุตสาหกรรมนี้ได้อย่างแม่นยำ การออกแบบโครงสร้างที่จัดวางในแนวตั้งและคุณลักษณะการถ่ายเทความร้อนด้วยไฮโดรเจนที่มีประสิทธิภาพ ปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 ล้านเครื่องในสถานีไฟฟ้าพลังน้ำได้อย่างสมบูรณ์แบบ กลายเป็นโซลูชันที่ต้องการสำหรับระบบทำความเย็นของหน่วยผลิตไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่

ตรรกะการทำงานหลักของเครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแนวตั้งคือการพึ่งพาประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนที่ดีเยี่ยมของไฮโดรเจนเพื่อสร้างระบบทำความเย็นแบบวงปิด- และกระจายความร้อนจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการทั่วไป เช่น การระบายความร้อนด้วยอากาศและการระบายความร้อนด้วยน้ำ ค่าการนำความร้อนของไฮโดรเจนมีค่าเป็น 7 เท่าของอากาศ และมีความหนาแน่นเพียง 1/14 ของอากาศเท่านั้น สามารถดูดซับความร้อนภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว ลดความต้านทานการไหล ลดกำลังในการขับเคลื่อนของพัดลม ลดการใช้พลังงานของเครื่อง และทำให้ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนสมดุลกับความต้องการ-ในการประหยัดพลังงาน ในระหว่างการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 ล้านเครื่อง พัดลมตามแนวแกนที่ปลายทั้งสองด้านของโรเตอร์จะสร้างแรงดันให้กับก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งไหลผ่านท่ออากาศแกนสเตเตอร์และรูระบายอากาศที่ขดลวดของโรเตอร์ ช่วยดูดซับความร้อนที่เกิดจากขดลวดและแกนได้อย่างเต็มที่ ทำให้เกิดก๊าซไฮโดรเจนร้อน จากนั้นก๊าซไฮโดรเจนร้อนจะเข้าสู่เครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนในแนวตั้ง และผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อนทางอ้อมกับน้ำหมุนเวียนในท่อน้ำหล่อเย็น หลังจากที่อุณหภูมิลดลงถึงช่วงที่ตั้งไว้ อุณหภูมิจะเข้าสู่การหมุนเวียนภายในของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอีกครั้งเพื่อดำเนินการกระจายความร้อนอย่างต่อเนื่อง และให้แน่ใจว่าอุณหภูมิของส่วนประกอบแต่ละส่วนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกควบคุมภายในเกณฑ์ที่ปลอดภัย
เพื่อตอบสนองต่อคุณลักษณะการปฏิบัติงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 ล้านเครื่องในสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ เครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแบบแนวตั้งได้รับการปรับโครงสร้างให้เหมาะสมและอัปเกรดประสิทธิภาพตามเป้าหมาย ซึ่งปรับปรุงความสามารถในการปรับตัวและความน่าเชื่อถือได้อย่างมาก ในแง่ของการออกแบบโครงสร้าง การจัดวางในแนวตั้งช่วยประหยัดพื้นที่ในแนวนอนได้อย่างมาก เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องทำความเย็นแนวนอน ปริมาตรจะลดลง 30% -50% ภายใต้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนเดียวกัน ซึ่งปรับให้เข้ากับข้อกำหนดโครงร่างของฐานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังน้ำได้อย่างสมบูรณ์แบบ ไม่ว่าจะเป็นรูปแบบกระเป๋าเป้สะพายหลังที่ปรับปรุงโดย Harbin Electric, รูปแบบกระเป๋าเป้สะพายหลังของ TEPCO หรือรูปแบบพิเศษของการจัดเรียงเฉพาะที่ปลายไอน้ำเมื่อเปิดเครื่องเท่านั้น เครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแบบแนวตั้งสามารถปรับได้อย่างยืดหยุ่น และตำแหน่งการติดตั้งสามารถปรับได้ตามโครงสร้างฐาน โดยไม่จำเป็นต้องปรับปรุงแผนผังโรงงานขนาดใหญ่ ในเวลาเดียวกัน ใช้โครงสร้างเปลือกและท่อ (ซีรีส์) โดยมีท่อแลกเปลี่ยนความร้อนหลายร้อยท่อจัดเรียงในแนวตั้งเพื่อสร้างพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนหลายชั้น ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสามารถเข้าถึง 800-1500W/(m ² · K) และพื้นที่การถ่ายเทความร้อนของอุปกรณ์เดียวเพิ่มขึ้น 20% -30% เมื่อเทียบกับอุปกรณ์แนวนอนแบบดั้งเดิม สามารถรับมือกับความร้อนสูงสุดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 ล้านเครื่องที่ทำงานเต็มกำลังได้อย่างรวดเร็ว

ในแง่ของความปลอดภัยและความมั่นคง เครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแนวตั้งจะพิจารณาสภาพแวดล้อมการทำงานของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำและคุณลักษณะของไฮโดรเจนอย่างเต็มที่ และสร้างระบบรับประกันความปลอดภัยที่ครอบคลุม ไฮโดรเจนมีคุณสมบัติทางเคมีที่เสถียร ไม่สนับสนุนการเผาไหม้ และไม่กัดกร่อนชิ้นส่วนโลหะ ซึ่งสามารถลดการสูญเสียอุปกรณ์ภายในในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการควบคุมความบริสุทธิ์และแรงดันอย่างเข้มงวด - ระบบตรวจสอบที่จับคู่กับเครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแนวตั้งสามารถตรวจสอบความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจน (ไม่น้อยกว่า 96% ในการทำงานปกติ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง 98%) แรงดันไฮโดรเจน (แรงดันใช้งานปกติคือ 0.5 MPa) และความชื้นแบบเรียลไทม์ เมื่อตัวชี้วัดไม่ปกติ มันจะแจ้งเตือนทันทีและกระตุ้นการเติมไฮโดรเจน การคายประจุ และการดำเนินการอื่นๆ เพื่อป้องกันการรั่วไหลของไฮโดรเจนหรือการก่อตัวของก๊าซผสมที่ระเบิดได้ นอกจากนี้ ตัวทำความเย็นยังทำจากวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อน- และสเตนเลส 316L โลหะผสมไททาเนียม และมัดท่ออื่นๆ สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมคุณภาพน้ำของน้ำหมุนเวียนในสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ หลีกเลี่ยงปัญหาตะกรันและการกัดกร่อน ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ในขณะเดียวกัน การออกแบบหัวแบบถอดได้ทำให้ง่ายต่อการทำความสะอาดและเปลี่ยนชุดท่อ ซึ่งช่วยลดเวลาการบำรุงรักษาลง 30% -50% และลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ
ในการใช้งานจริง ความสามารถในการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแนวตั้งจะกำหนดประสิทธิภาพการทำงานและอายุการใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 ล้านเครื่องโดยตรง ยกตัวอย่างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำไป๋เหอถัน หน่วยผลิตไฟฟ้าพลังน้ำขนาดล้านกิโลวัตต์ของบริษัทเผชิญกับปัญหาการกระจายความร้อนที่เกิดจากความจุขนาดใหญ่และภาระงานสูง แม้ว่าเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศที่ขดลวดขั้วแม่เหล็กจะถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อนจากแหล่งความร้อน แต่การใช้งานที่รองรับของเครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแนวตั้งยังช่วยเพิ่มความเสถียรของระบบการกระจายความร้อนโดยรวม ทำให้มั่นใจได้ว่าค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่ไม่-สม่ำเสมอของขดลวดโรเตอร์จะถูกควบคุมภายในช่วงที่เหมาะสมเมื่อเครื่องทำงานที่โหลดเต็ม หลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของฉนวนที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น และยืดอายุวงจรการบำรุงรักษาและอายุการใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้อย่างมาก ในเวลาเดียวกัน ข้อดีของการประหยัดพลังงาน-ของเครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแบบแนวตั้งก็มีความสำคัญเช่นกัน ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบเส้นทางอากาศและประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน จะสามารถลดกำลังขับพัดลม ลดการใช้พลังงานของหน่วย และช่วยให้สถานีไฟฟ้าพลังน้ำบรรลุเป้าหมายสองประการคือ "การผลิตไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ การอนุรักษ์พลังงาน และการลดการใช้พลังงาน" ซึ่งเข้ากันได้สูงกับตำแหน่งการพัฒนาของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำที่สะอาดและมีคาร์บอนต่ำ-

ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมไฟฟ้าพลังน้ำของจีน ขนาดการก่อสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำล้านกิโลวัตต์ยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง และข้อกำหนดสำหรับระบบทำความเย็นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกัน เครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแนวตั้งซึ่งมีข้อดีหลักคือโครงสร้างที่กะทัดรัด การแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ และการบำรุงรักษาที่สะดวก ไม่เพียงแต่เหมาะสำหรับความต้องการใช้งานโหลดสูงของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 ล้านเครื่องเท่านั้น แต่ยังเหมาะกับสภาพแวดล้อมการทำงานที่ซับซ้อนและข้อกำหนดเค้าโครงของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำด้วย กลายเป็นอุปกรณ์หลักของระบบทำความเย็นสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ การใช้งานไม่เพียงแต่แก้ปัญหาการกระจายความร้อนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลายล้านเครื่องเท่านั้น แต่ยังส่งเสริมการพัฒนาอุปกรณ์ไฟฟ้าพลังน้ำให้มีประสิทธิภาพสูง การอนุรักษ์พลังงาน และความชาญฉลาด โดยให้การสนับสนุนอย่างมากสำหรับการพัฒนาคุณภาพสูง-ของอุตสาหกรรมพลังงานสะอาดของจีน
ในอนาคต ด้วยการทำซ้ำและการอัพเกรดเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง เครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแนวตั้งจะเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโครงสร้าง ปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน ผสานรวมเทคโนโลยีการตรวจสอบและการทำงานอัจฉริยะ บรรลุ-การตรวจสอบสถานะการทำงานตามเวลาจริง การเตือนข้อผิดพลาด และการบำรุงรักษาที่แม่นยำ จะช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา และเพิ่มความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงาน ในฐานะ "ผู้พิทักษ์ความเย็น" ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำนวน 1 ล้านเครื่อง เครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนแนวตั้งจะยังคงเสริมพลังให้กับ "หัวใจ" ของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ โดยช่วยให้สถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่สามารถผลิตไฟฟ้าที่สะอาดได้อย่างต่อเนื่องและเสถียร เป็นการอัดฉีดพลังงานอันแข็งแกร่งเข้าสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพลังงานของจีน และบรรลุเป้าหมาย "คาร์บอนคู่"