Refroidisseur d'hydrogène du générateur 660MW pour un refroidissement efficace et stable

La raison pour laquelle les générateurs de 660 MW choisissent l'hydrogène comme moyen de refroidissement et l'associent à un refroidisseur d'hydrogène dédié est principalement due aux caractéristiques physiques uniques de l'hydrogène et à sa grande adaptabilité aux exigences de dissipation thermique des grandes unités. Par rapport aux solutions traditionnelles de refroidissement par air et par eau, la conductivité thermique de l'hydrogène est environ 7 fois supérieure à celle de l'air et sa densité n'est que de 1/14 de celle de l'air. Ces deux avantages en font un choix idéal pour refroidir les grands générateurs - une conductivité thermique élevée peut éliminer rapidement la chaleur interne de l'unité, réduisant considérablement la température des enroulements ; Une faible densité peut réduire la résistance à l'écoulement pendant la circulation de l'hydrogène, réduire la puissance d'entraînement du ventilateur, réduire la consommation électrique de l'unité et améliorer encore l'efficacité de la production d'énergie. La fonction principale du refroidisseur à hydrogène est de construire un canal d'échange thermique efficace, de refroidir rapidement l'hydrogène gazeux chaud qui a absorbé la chaleur de l'unité, d'assurer la circulation et la réutilisation du fluide de refroidissement et de maintenir la température interne stable de l'unité dans une plage sûre.

Du point de vue du principe de fonctionnement, le refroidisseur d'hydrogène du générateur et le système de refroidissement de l'unité fonctionnent ensemble pour former un système en boucle fermée-, qui fonctionne avec précision et efficacité et peut être divisé en trois liens principaux. Premièrement, pendant le fonctionnement du générateur, les ventilateurs à plasma à un étage situés aux deux extrémités du rotor mettent sous pression l'hydrogène gazeux. L'hydrogène gazeux froid sous pression s'écoule à travers le conduit d'air du noyau du stator et les trous de ventilation de l'enroulement du rotor, entrant entièrement en contact avec les enroulements et les noyaux de chauffage, absorbant une grande quantité de chaleur générée et la convertissant en hydrogène gazeux chaud ; Par la suite, l'hydrogène gazeux chaud est introduit dans le refroidisseur d'hydrogène disposé à l'extrémité du générateur ou à l'intérieur de la base de la machine, et échange indirectement de la chaleur avec l'eau en circulation dans le tuyau d'eau de refroidissement - l'eau en circulation s'écoule à l'intérieur du tuyau, et l'hydrogène gazeux chaud balaie l'extérieur du tuyau, réalisant un transfert de chaleur à travers la paroi du tuyau, et la température de l'hydrogène gazeux chaud est rapidement réduite à la valeur définie ; Enfin, l’hydrogène gazeux refroidi pénètre à nouveau à l’intérieur du générateur et continue de participer au cycle de dissipation thermique. Dans le même temps, le système maintient la pureté de l'hydrogène gazeux (généralement contrôlée au-dessus de 95 %, de préférence 98 %) et une pression stable (0,3-0,5 MPa) grâce à un dispositif de réapprovisionnement en hydrogène pour garantir un effet de refroidissement continu et fiable. L'ensemble du processus ne nécessite pas d'interrompre le fonctionnement de l'unité, ce qui permet une promotion synchrone de la dissipation thermique et de la production d'énergie, garantissant ainsi une sortie continue et stable de l'unité.

En tant qu'équipement de support clé pour les grands générateurs de 660 MW, les refroidisseurs à hydrogène doivent non seulement répondre aux exigences d'un échange thermique efficace, mais également s'adapter aux exigences strictes de charge élevée et de fonctionnement à long terme de l'unité. Sa conception structurelle et ses performances techniques déterminent directement la fiabilité du système de refroidissement et la sécurité de fonctionnement de l'unité. À l'heure actuelle, les refroidisseurs d'hydrogène utilisés dans les générateurs de 660 MW adoptent principalement une structure à coque et tube, qui présente une grande zone d'échange thermique, de fortes performances de compression, peut s'adapter aux environnements d'hydrogène à haute pression - et est facile à installer et à entretenir. Les tubes d'échange thermique à l'intérieur du refroidisseur ont subi un traitement anticorrosion spécial-, qui peut résister efficacement à la corrosion de l'eau en circulation et prolonger la durée de vie de l'équipement ; De plus, le refroidisseur est équipé d'un dispositif de surveillance complet, lié au système de surveillance global de l'unité pour surveiller en temps réel des paramètres clés tels que la température de l'hydrogène et la température de l'eau en circulation avant et après le refroidissement. Lorsqu'une anomalie de température se produit, une alarme peut être déclenchée en temps opportun et liée pour un ajustement afin d'éviter tout risque de surchauffe de l'équipement.

Par rapport à d'autres méthodes de refroidissement, le système de refroidissement équipé de refroidisseurs à hydrogène apporte de multiples avantages significatifs aux générateurs de 660 MW et est plus adapté aux besoins opérationnels des grandes unités. Premièrement, l’efficacité de la dissipation thermique est considérablement améliorée. Le refroidissement à l'hydrogène peut réduire la température de l'enroulement du générateur de 30 à 50 degrés, retardant efficacement le vieillissement des matériaux isolants, prolongeant la durée de vie du générateur et réduisant l'apparition de défauts et d'arrêts causés par des températures élevées, améliorant ainsi la disponibilité de l'unité ; Deuxièmement, la perte de consommation d'énergie est considérablement réduite, la résistance au flux d'hydrogène est faible et la puissance d'entraînement du ventilateur est faible, ce qui peut réduire le taux de consommation d'énergie de l'unité et améliorer encore l'économie de production d'électricité, conformément à la tendance de développement de l'industrie en matière d'économie d'énergie et de réduction de la consommation ; Troisièmement, il offre une sécurité de fonctionnement plus élevée. L'hydrogène a des propriétés chimiques stables, n'entretient pas la combustion (il doit être mélangé à l'air à hauteur de 4 à 75 % pour s'enflammer) et ne corrode pas les pièces métalliques. Combiné avec le joint à film d'huile formé par le système d'huile d'étanchéité, il peut empêcher efficacement les fuites d'hydrogène et l'entrée d'air. De plus, avec des dispositifs complets de surveillance de la pureté et de la pression, il peut efficacement éviter les risques pour la sécurité ; Quatrièmement, il convient au fonctionnement à charge élevée et peut répondre aux besoins de dissipation thermique des unités de niveau 660 MW fonctionnant à pleine charge pendant une longue période. Dans le même temps, il peut coopérer avec la régulation des crêtes et de la fréquence du réseau électrique pour assurer une dissipation thermique stable des unités dans différentes conditions de travail.

Dans les applications pratiques, le fonctionnement stable du refroidisseur à hydrogène du générateur de 660 MW est directement lié à l'efficacité de la production d'électricité et à la sécurité de l'alimentation électrique de l'ensemble de la centrale électrique. Qu'il s'agisse de l'unité de générateur hydroélectrique d'une centrale hydroélectrique ou de l'unité de générateur à turbine à vapeur d'une centrale thermique, tant qu'une conception d'une capacité de 660 MW est adoptée, le refroidisseur d'hydrogène est un composant de support essentiel indispensable. En prenant l’exemple des centrales hydroélectriques, les générateurs hydroélectriques dépendent du débit d’eau pour entraîner la rotation et produire de l’électricité. Si la chaleur générée pendant le fonctionnement de l'unité ne peut pas être dissipée en temps opportun, cela affectera la vitesse de l'unité et l'efficacité de la production d'électricité. Cependant, les refroidisseurs à hydrogène peuvent assurer un fonctionnement stable de l'unité à la charge nominale grâce à un échange thermique efficace, tirant pleinement parti des avantages de l'énergie propre et de la puissance de base des centrales hydroélectriques et fournissant une alimentation électrique stable au réseau électrique. Dans le même temps, avec la transformation de l'industrie électrique vers une grande-efficacité, une efficacité élevée-et une production verte, l'application de générateurs de niveau 660 MW est de plus en plus répandue et les exigences de performance pour les refroidisseurs d'hydrogène augmentent constamment. Les refroidisseurs d'hydrogène efficaces,-économes en énergie,-durables et intelligents sont devenus une orientation de soutien importante pour la mise à niveau et l'itération des groupes électrogènes-à grande échelle.
Il convient de noter que le fonctionnement normal des refroidisseurs à hydrogène repose sur une gestion standardisée de l’exploitation et de la maintenance. En raison de son fonctionnement dans un environnement d'hydrogène à haute-pression, il est nécessaire de vérifier régulièrement l'étanchéité du refroidisseur et l'intégrité des tubes d'échange thermique, de nettoyer rapidement le tartre et les débris à l'intérieur des tubes d'échange thermique et de s'assurer que l'efficacité de l'échange thermique n'est pas affectée ; Dans le même temps, il est nécessaire de surveiller strictement la pureté et la pression de l'hydrogène gazeux, de reconstituer régulièrement de l'hydrogène gazeux de haute -pureté et d'éviter une diminution de l'efficacité de la dissipation thermique et une augmentation de la consommation d'énergie due à une diminution de la pureté ; De plus, il est nécessaire de vérifier régulièrement la qualité de l'eau de refroidissement en circulation pour éviter qu'une qualité excessive de l'eau ne provoque une corrosion et un blocage des tubes d'échange thermique, ce qui pourrait affecter le fonctionnement normal du système de refroidissement. Un fonctionnement et une maintenance standardisés peuvent non seulement prolonger la durée de vie des refroidisseurs d'hydrogène, mais également garantir qu'ils sont toujours dans des conditions de fonctionnement optimales, fournissant ainsi un soutien continu au fonctionnement stable des générateurs de 660 MW.

Avec l'ajustement de la structure énergétique et le développement rapide du secteur de l'électricité, les générateurs de 660 MW, en tant qu'équipement de base pour la production d'électricité à grande échelle,-sont devenus de plus en plus importants en termes de stabilité opérationnelle et d'efficacité. Le refroidisseur à hydrogène, avec ses performances de transfert de chaleur efficaces, son excellent effet d'économie d'énergie - et ses performances de sécurité fiables, est devenu un élément clé soutenant le fonctionnement stable des grands générateurs. Il résout non seulement le problème de dissipation thermique des grandes unités, mais aide également les unités à améliorer l'efficacité de la production d'électricité, à réduire la consommation d'énergie et à répondre aux besoins de l'ère du développement de l'énergie verte. À l'avenir, grâce à la mise à niveau continue de la technologie de refroidissement, les refroidisseurs à hydrogène optimiseront davantage la conception structurelle, amélioreront l'efficacité du transfert de chaleur et amélioreront les fonctions de surveillance intelligentes, offrant ainsi un soutien plus solide au fonctionnement efficace, sûr et stable des générateurs de niveau 660 MW et des générateurs de capacité encore plus grande, injectant ainsi un nouvel élan dans le développement de haute qualité de l'industrie énergétique chinoise.