Як працює система охолодження генератора?

Системи охолодження генератора відводять тепло, що утворюється під час роботи, щоб захистити ізоляцію обмотки, підшипники, турбокомпресори та компоненти двигуна. Принцип роботи залежить від типу генератора: малі резервні дизельні/газові генератори, морські генератори та великі турбогенератори з водневим-охолодженням (теплові/атомні електростанції).

 

1. Система охолодження для дизельних/резервних генераторів на природному газі (найпоширеніші)
Основні джерела тепла
Тепло згоряння всередині циліндрів двигуна

Тепло тертя від колінчастого вала, підшипників

Гаряче стиснене повітря від турбокомпресора

Тепло від обмоток статора і ротора генератора

Повний робочий цикл
Водяний контур сорочки (основне охолодження двигуна) Водяний насос забезпечує циркуляцію охолоджуючої рідини з сумішшю гліколю через гільзи циліндрів двигуна, головки циліндрів і випускні колектори. Охолоджуюча рідина поглинає тепло від згоряння та надходить до радіатора/дистанційного охолоджувача повітря. Навколишнє повітря продувається через оребрені труби, щоб розсіювати тепло, а потім охолоджена рідина повертається до двигуна.

Охолодження наддувочного повітря (проміжний охолоджувач/додатковий охолоджувач) Гаряче стиснене повітря від турбокомпресора проходить через кожух-і-трубний охолоджувач наддувального повітря. Охолоджуюча вода в трубах знижує температуру всмоктуваного повітря, збільшуючи щільність повітря для підвищення потужності та скорочення викидів NOx.

Охолодження мастила. Гаряче мастило, що переносить тепло підшипників тертя, надходить у масляний радіатор. Охолоджуюча рідина або навколишнє повітря охолоджує масло перед рециркуляцією для змащування рухомих частин.

Повітряне охолодження з боку генератора Вбудований-вентилятор забезпечує циркуляцію повітря всередині корпусу генератора, щоб передавати тепло обмотки до зовнішнього повітряного охолоджувача, запобігаючи перегріву ізоляції.

Два варіанти компонування
Компактний радіатор: встановлюється безпосередньо на двигуні з осьовими вентиляторами.

Віддалений сухий охолоджувач: окремий теплообмінник-з повітряним охолодженням для внутрішніх машинних відділень без подачі охолоджувальної води.

 

2. Система охолодження морського генератора (головні та допоміжні блоки судна)
Двоконтурна-конструкція для уникнення прямого контакту морської води з металевими частинами двигуна:

Замкнутий внутрішній контур прісної води Гліколева прісна вода циркулює через двигун, охолоджувач повітря наддуву та охолоджувач масла для поглинання тепла.

Зовнішній контур морської води Насос морської води втягує морську воду в корпус морського доохолоджувача/проміжного охолоджувача, передаючи тепло від контуру прісної води та викидаючи теплу морську воду за борт.

Пучки CuNi труб використовуються для захисту від корозії солі морської води та забруднення морськими організмами.

 

3. Великий турбогенератор із водневим-охолодженням (теплові/атомні станції потужністю 200–1000 МВт)
Водень має набагато вищу ефективність теплопередачі, ніж повітря, тому використовується для високо-генераторів.

Принцип роботи
Гарячий водень циркулює всередині корпусу генератора, поглинаючи величезну кількість тепла від обмоток статора, ротора та залізного сердечника.

Гарячий водень протікає через водневий охолоджувач-трубки. Охолоджуюча вода протікає всередині мідних / CuNi трубок і забирає тепло водню.

Прохолодний щільний водень повертається в генератор у замкнутому циклі для постійного контролю внутрішньої температури.

Підтримка допоміжних контурів охолодження
Система водяного охолодження статора: котушки порожнистого статора використовують над-чисту деіонізовану воду для безпосереднього охолодження обмоток; блок водяного охолодження статора відводить тепло від водяного контуру DI.

Охолоджувач ущільнювального масла: охолоджує ущільнювальне масло-з боку водню, щоб підтримувати належну в’язкість, утворюючи масляний бар’єр, щоб зупинити витік водню вздовж вала генератора.

Вторинний водяний контур охолодження: передає відпрацьоване тепло від водневих охолоджувачів і масляних охолоджувачів ущільнення до системи циркуляції води заводу.

4. Додаткове охолодження двигуна повітряного компресора приладу
Для повітряних компресорів, що підтримують системи керування генератором: внутрішнє циркулююче повітря всередині двигуна поглинає тепло обмотки, а потім проходить через ребер-трубний повітроохолоджувач. Охолоджуюча вода всередині трубок охолоджує повітря, яке повертається назад до двигуна, щоб уникнути перегріву відключення подачі повітря в інструмент.

Загальне основне призначення всіх систем охолодження генераторів
Тримайте ізоляцію обмотки в межах безпечної температури, щоб продовжити термін служби та уникнути поломок.

Стабілізує в'язкість моторного масла та запобігає карбонізації масла.

Підвищення ефективності згоряння та зменшення забруднюючих речовин у вихлопних газах.

Усуньте гарячі точки, які викликають втому металу, розтріскування труб або витік водню.

Увімкніть довгострокову-безперервну роботу-повного навантаження для резервних, морських генераторів і генераторів на електростанціях.