330 MVt quvvatga ega vodorod sovutgichli generator: samarali energiya ishlab chiqarish uchun asosiy sovutish yechimi

Asosiy tamoyillar va tizim tarkibi
330 MVt quvvatga ega vodorod sovutgichli generatorning sovutish tizimi vodorod gazini samarali issiqlik almashinuvi orqali aniq haroratni boshqarishga erishib, yopiq{1}}aylanma aylanish atrofida joylashgan. Umumiy tizim to'rtta asosiy komponentdan iborat bo'lib, ular birgalikda uskunaning barqaror ishlashini ta'minlaydi.
1. Ishlash printsipi
Jenerator ishlaganda, rotorning har ikki uchida joylashgan pervanel ventilyatorlari vodorod gazini korpus ichida yopiq holda aylanish uchun haydab, stator yadrosi havo kanali va rotor o'rash ventilyatsiya teshiklari orqali ketma-ket oqadi, o'rash va yadro tomonidan hosil bo'lgan issiqlikni o'zlashtiradi; Issiqlikni yutib olgandan so'ng, issiq vodorod gazi vodorod sovutgichga kiradi, quvur ichidagi aylanma suv bilan issiqlik almashadi, soviydi va issiqlikni doimiy ravishda olib tashlash uchun generatorning ichki qismiga qaytadi. Stator o'rashining harorati 90 darajadan kam yoki unga teng xavfsiz diapazonda nazorat qilinadi va temir yadro harorati 80 darajadan kamroq yoki unga teng [7]. Tizim vodorodni to'ldirish moslamasi orqali vodorod tozaligini (98% dan ortiq yoki unga teng) va bosimni (0,3-0,5MPa) ushlab turadi, bu esa issiqlik o'tkazuvchanligi samaradorligini yanada oshiradi.

Vodorod sovutish texnologiyasining asosiy afzalliklari
Havo sovutish va suvni sovutish yechimlari bilan solishtirganda, 330 MVt quvvatga ega vodorodli sovutilgan generator samaradorlik, energiya sarfi va xavfsizlik bo'yicha muhim afzalliklarga ega, ayniqsa katta va o'rta{1}} generator bloklarining operatsion ehtiyojlari uchun mos keladi.
1. Issiqlik tarqalish samaradorligini 3-5 barobar oshirish
Vodorodning issiqlik o'tkazuvchanligi havonikidan taxminan 7 baravar ko'p va u kuchli suyuqlikka ega. U o'rash bo'shliqlari va temir yadro teshiklari kabi tor bo'shliqlarga kirib, issiqlikni tez va bir xilda tarqatishi mumkin. Xuddi shu yuk ostida o'rash harorati havo sovutgichli qurilmalarga nisbatan 30-50 darajaga kamayadi, bu esa izolyatsiya muddatini sezilarli darajada uzaytiradi.
2. Energiya sarfini kamaytirish va birlik samaradorligini oshirish
Vodorodning zichligi havoning atigi 1/14 qismini tashkil qiladi va yuqori tezlikda aylanishda shamol qarshiligi juda kichik. Shamollatish va mexanik yo'qotishlar havo bilan sovutilgan qurilmalarga nisbatan 60% -80% ga kamayadi, bu esa generatorning umumiy samaradorligini 0,7% -1,0% ga oshirishi va har yili ko'plab elektr energiyasini tejash imkonini beradi.
3. Xavfsiz va ishonchli, yuqori yuk ishlashi uchun mos
Vodorod barqaror kimyoviy xususiyatlarga ega va yonishni qo'llab-quvvatlamaydi (faqat 4% -75% gacha havo bilan aralashtirilganda portlashi mumkin). Korona oqimi ostida ozon hosil qilmaydi va izolyatsiyani himoya qila oladi; Shu bilan birga, tizim to'liq yopiq havo o'tkazmaydigan tuzilmani va oqishning samarali oldini olish va 330 MVt quvvatli blokning uzoq muddatli to'liq yuk ishlashi talablariga javob beradigan muhrlangan yog 'tizimini qabul qiladi.

Asosiy texnik nuqtalar
1. Shamollatish va sovutish dizayni
Har beshdan to'rtta ko'p oqimli shamollatish tizimini qabul qilgan holda, rotor tanasi eksenel yo'nalish bo'ylab to'rtta kirish zonasiga va beshta chiqish zonasiga bo'linadi. Rotor o'rashi havo bo'shlig'ini frezalash teshigining qiyshiq oqimini ichki sovutishni qabul qiladi va oxirgi o'rash bir xil issiqlik chiqishini ta'minlash va mahalliy qizib ketishning oldini olish uchun uzunlamasına va ko'ndalang vodorodli ichki sovutishni qabul qiladi [9].
2. Muhrlash va xavfsizlikni nazorat qilish
Sızdırmazlık yog 'tizimi vodorod gazining tashqariga chiqishi va havoning kirib kelishiga yo'l qo'ymaslik uchun aylanadigan mil orasidagi bo'shliqni yog 'plyonkasi orqali muhrlab qo'yadigan yagona oqim halqali muhrlangan plitkani qabul qiladi;
Molekulyar elaklar orqali namlikni adsorbsiyalash uchun vodorod quritgichni sozlang va izolyatsiyani namlashning oldini olish uchun vodorod shudring nuqtasini -20 darajadan pastroq nazorat qiling;
Vodorod izi analizatorini sovunli suv oqishini aniqlash bilan birlashtirib, oqish tezligi milliy standartlarga mos kelishini ta'minlash uchun gardishlar, klapanlar, so'nggi qopqoqlar va boshqa zaif nuqtalarda muntazam tekshiruvlar o'tkaziladi [15].
3. Tozalik va bosim monitoringi
Vodorodning tozaligi 95% yoki undan yuqori darajada (afzalroq 98%) saqlanishi kerak va tozalik 95% ga tushganda tizim avtomatik ravishda signal beradi; Tizim bosimi odatda 0,3 - 0,5 MPa da nazorat qilinadi va yuqori bosimli muhit 330 MVt yuqori yuk sharoitlariga mos keladigan vodorod gazining issiqlik o'tkazuvchanligini yanada oshirishi mumkin.

Qo'llash stsenariylari va qiymati
330 MVt quvvatga ega vodorod sovutgichli generatorlar yirik{1}}issiqlik elektr stansiyalari, taqsimlangan energiya loyihalari, mintaqaviy elektr ta'minoti markazlari va boshqa stsenariylarda keng qo'llaniladi, ayniqsa, uzoq muddatli to'liq yuk ishlashini talab qiladigan asosiy yuk bloklari uchun mos keladi.
1. Issiqlik quvvat bloklarining asosiy jihozlari
330 MVt quvvatga ega issiqlik quvvat bloklarining asosiy uskunasi sifatida vodorodli sovutilgan generatorlar o'ta kritik va o'ta o'ta kritik bloklarning issiqlik tarqalishi ehtiyojlariga moslashishi, birliklarning energiya ishlab chiqarish samaradorligini oshirishi, stansiyaning energiya iste'moli tezligini kamaytirishi va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytirishi mumkin.
2. Taqsimlangan energiya va favqulodda elektr ta'minoti
Tarqalgan energiya loyihalarida 330 MVt quvvatga ega vodorod sovutilgan generator gaz turbinalari va biomassa energiyasini ishlab chiqarish kabi turli xil issiqlik manbalariga moslashuvchan tarzda moslasha oladi va yuk o'zgarishlariga tezda javob beradi; Favqulodda elektr ta'minoti uskunasi sifatida uning samarali issiqlik tarqalishi va barqaror ishlash qobiliyati elektr tarmog'i ishdan chiqqan taqdirda mintaqaviy energiyani uzluksiz ta'minlashi mumkin.
3. Sanoat qiymati va iqtisodiy foydalari
Samaradorlikni oshirish: Havo sovutgichli qurilmalar bilan solishtirganda{0}}energiya ishlab chiqarish samaradorligi 0,7% -1,0% ga oshdi, yillik o'sish taxminan 2,3-3,3 million kVt/soatni tashkil etdi (yiliga 7000 soatlik ish asosida hisoblangan);
Energiya sarfini kamaytirish: Shamollatishdagi yo'qotishlar 60% -80% ga kamayadi, har yili 1 million kVt soatdan ortiq zavod elektr energiyasini tejaydi va foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytiradi;
Xavfsiz va ishonchli: haddan tashqari qizib ketishdan kelib chiqadigan rejalashtirilmagan ishlamay qolish vaqtini qisqartirish, uskunaning mavjudligini yaxshilash va energiya tizimiga barqaror elektr ta'minotini ta'minlash.

Foydalanish, texnik xizmat ko'rsatish va xavfsizlik standartlari
1. Kundalik parvarishlashning asosiy nuqtalari
Vodorodning tozaligi, bosimi va oqish tezligining kundalik monitoringi. Agar tozalik 98% dan past bo'lsa, vodorodni o'z vaqtida to'ldirish kerak, agar u 95% dan past bo'lsa, muammolarni bartaraf etish uchun mashinani o'chirish kerak;
Issiqlik uzatish samaradorligini ta'minlash uchun vodorod sovutgich quvurlari ichidagi shkalani muntazam tozalang va sovutish suvi harorati g'ayritabiiy bo'lsa, sovutish suvi oqim tezligini o'z vaqtida sozlang;
Yog 'sifatini va muhrlangan yog' tizimining bosimini tekshiring. Yog 'plyonkasi yorilishining oldini olish uchun muhrlangan yog' bosimi har doim vodorod bosimidan 0,05-0,1MPa yuqori bo'lishi kerak;
Butun tizimni qamrab olish uchun izli vodorod analizatoridan foydalanib, har chorakda bir marta vodorod qochqinligini aniqlashni o'tkazing. O'chirishda sovunli suv qochqinlarni tekshirish uchun ishlatilishi mumkin.
2. Xavfsiz ishlash standartlari
Vodorodni almashtirish vodorod kislorod aralashmasi portlashining oldini olish uchun "avval vodorodni zaryadsizlantirish, keyin vodorodni zaryadlash" jarayoniga qat'iy rioya qilib, oraliq vosita sifatida CO ₂ dan foydalanishni talab qiladi;
Kompyuter xonasiga vodorod konsentratsiyasi monitorini o'rnating, signal chegarasi 1% dan kam yoki unga teng (hajm ulushi) va ulangan egzoz tizimi avtomatik ravishda ishga tushadi;
Operatorlar ishlash uchun sertifikatga ega bo'lishlari, vodorod sovutish tizimlarining favqulodda vaziyatlarga javob berish jarayoni bilan tanishishlari va yong'inga qarshi vositalar va kimyoviy himoya kostyumlari kabi xavfsizlik uskunalari bilan jihozlangan bo'lishi kerak.
Sanoat standartlari va texnologik tendentsiyalar
1. Asosiy sanoat standartlari
330 MVt quvvatga ega vodorod sovutgichli generatorni loyihalash, texnik xizmat ko'rsatish va ishlatish milliy standart ma'lumot davlat xizmatlari platformasi [14] da quyidagi milliy standartlar va sanoat spetsifikatsiyalariga mos kelishi kerak:
DL/T 1766.4-2021 "Suv ​​vodorodli vodorodli sovutilgan bug 'turbinasi generatoriga texnik xizmat ko'rsatish bo'yicha ko'rsatmalar 4-qism: Vodorod sovutish tizimiga texnik xizmat ko'rsatish"
NB/T 25068-2017 Atom elektr stansiyasi generatorining vodorod moyli suv tizimi uchun texnik shartlar
Milliy energetika ma'muriyatining "Yigirma beshta baxtsiz hodisalarga qarshi chora-tadbirlari" (vodorod qochqiniga ishlov berish standartini aniqlang: 0,3 m³/d dan kam yoki unga teng normaldir, nuqsonlarni bartaraf etish uchun 0,3 m³/d dan ortiq yoki unga teng bo'lishi rejalashtirilgan va 5 m t³ / ga teng yoki darhol o'chirilgan)
2. Texnologik rivojlanish tendentsiyalari
Vodorod sovutish texnologiyasini to'liq yangilash: stator, rotor va temir yadro uchun sovutish muhiti sifatida 99,9% dan yuqori yoki undan yuqori toza vodorod gazidan foydalanish, an'anaviy suv vodorod sovutishini almashtirish, samaradorlikni yanada oshirish va vodorod oqishini nazorat qilish 0,5 m³ / d dan past (milliy standartning atigi 40%);
Aqlli monitoring va muhrlash innovatsiyasi: vodorod oqishi, tozaligi va bosimining real-vaqtdagi aqlli monitoringiga erishish uchun sun'iy intellekt va yuqori{0}}aniqlikdagi optik zondlash texnologiyasini integratsiyalash hamda sizib chiqish xavfini kamaytirish uchun muhrlash moslamalarini optimallashtirish [11];
Kam yo'qotish dizaynini optimallashtirish: Rotor uchida elastik tayanch va stator uchida magnit ekranlash kabi texnologiyalarni qo'llash orqali mexanik tebranish va yo'qotishlar kamayadi va uskunaning ishlash muddati uzaytiriladi.
Xulosa
330 MVt quvvatga ega vodorodli sovutilgan generator, samarali issiqlik tarqalishi, kam energiya iste'moli va yuqori xavfsizlikning asosiy afzalliklari bilan 330000 kilovatt quvvatli energiya ishlab chiqarish bloklari uchun ideal sovutish yechimiga aylandi. Uning ilmiy tizim dizayni, qat'iy xavfsizlik nazorati va keng qo'llanilishiga moslashuvi nafaqat yirik issiqlik quvvat bloklari va taqsimlangan energiya loyihalarining uzoq muddatli operatsion ehtiyojlarini qondirishi mumkin, balki energiya tizimiga energiya tejash, iste'molni kamaytirish, xavfsizlik va barqarorlikka erishishga yordam beradi. Vodorodni to'liq sovutish va aqlli monitoring kabi texnologiyalarning uzluksiz innovatsiyasi bilan 330 MVt quvvatga ega vodorodli sovutilgan generator energiya uskunalari sohasida kengroq qo'llash istiqbollarini namoyish etadi va global energiya transformatsiyasi uchun asosiy yordam beradi.