Com funciona un sistema de refrigeració d'un generador?

Els sistemes de refrigeració del generador eliminen la calor produïda durant el funcionament per protegir l'aïllament del bobinat, els coixinets, els turbocompressors i els components del motor. El principi de funcionament varia segons el tipus de generador: petits grups electrògens de reserva dièsel/gas, generadors marins i grans turbogeneradors refrigerats per hidrogen-(centrals tèrmiques/nuclears).

 

1. Sistema de refrigeració per a generadors de reserva dièsel/gas natural (més comú)
Fonts de calor central
Calor de combustió dins dels cilindres del motor

Calor de fricció del cigonyal, coixinets

Aire comprimit calent del turbocompressor

Calor de l'estator del generador i bobinatges del rotor

Cicle de treball complet
Bucle d'aigua de la jaqueta (refrigeració principal del motor) Una bomba d'aigua fa circular el refrigerant de glicol barrejat a través de les camisas dels cilindres del motor, culatas i col·lectors d'escapament. El refrigerant absorbeix la calor de la combustió i flueix al radiador/refrigerador d'aire remot. L'aire ambiental bufa a través dels tubs amb aletes per dissipar la calor, i després el líquid refrigerat torna al motor.

Refrigeració de l'aire de càrrega (intercooler/refrigerador posterior) L'aire comprimit calent del turbocompressor passa a través d'un refrigerador d'aire de càrrega-i-tub. L'aigua de refrigeració dins dels tubs redueix la temperatura de l'aire d'admissió, augmentant la densitat de l'aire per augmentar la potència i reduir les emissions de NOx.

Refrigeració d'oli lubricant L'oli lubricant calent que transporta la calor de fricció dels coixinets flueix a un refrigerador d'oli. El refrigerant o l'aire ambient refreda l'oli abans que recirculi per lubricar les peces mòbils.

Refrigeració per aire de l'extrem del generador Un ventilador{0}}integrat fa circular l'aire dins de la carcassa del generador per transportar la calor del bobinat a un refrigerador d'aire extern, evitant el sobreescalfament de l'aïllament.

Dues opcions de disseny
Radiador compacte: muntat directament al motor amb ventiladors axials.

Refrigerador sec remot: intercanviador de calor-refrigerat per aire separat per a sales de màquines interiors sense subministrament d'aigua de refrigeració.

 

2. Sistema de refrigeració del generador marí (unitats principals i auxiliars del vaixell)
Disseny de circuit dual-per evitar el contacte directe de l'aigua de mar amb les peces metàl·liques del motor:

Bucle interior d'aigua dolça tancat L'aigua dolça de glicol circula pel motor, el refrigerador d'aire de càrrega i el refrigerador d'oli per absorbir la calor.

Bucle exterior d'aigua de mar La bomba d'aigua de mar atrau aigua de mar al costat de la carcassa del refrigerador posterior/intercooler marí, transferint la calor del bucle d'aigua dolça i descarregant l'aigua de mar calenta per la borda.

Els paquets de tubs de CuNi s'utilitzen per resistir la corrosió de la sal de l'aigua de mar i la contaminació d'organismes marins.

 

3. Gran generador turbo-con refrigeració d'hidrogen (centrals tèrmiques/nuclears de 200 MW a 1000 MW)
L'hidrogen té una eficiència de transferència de calor molt més alta que l'aire, que s'utilitza per a generadors d'-alta capacitat.

Principi de funcionament
L'hidrogen calent circula dins del bastidor del generador, absorbint la calor massiva dels bobinatges de l'estator, el rotor i el nucli de ferro.

L'hidrogen calent flueix a través del refrigerador de la superfície d'hidrogen del tub d'aleta-. L'aigua de refrigeració corre dins dels tubs de coure / CuNi i elimina la calor de l'hidrogen.

L'hidrogen fresc i dens torna al generador en un cicle tancat per controlar contínuament la temperatura interna.

Suport de bucles de refrigeració auxiliars
Sistema de refrigeració per aigua de l'estator: les bobines buides de l'estator utilitzen aigua desionitzada ultra-pura per refredar directament els bobinatges; una unitat de refrigeració d'aigua de l'estator elimina la calor del bucle d'aigua DI.

Refrigerador d'oli de segell: refreda l'oli de segellat lateral d'hidrogen-per mantenir la viscositat adequada, formant una barrera d'oli per aturar les fuites d'hidrogen al llarg de l'eix del generador.

Bucle d'aigua de refrigeració secundària: transfereix la calor residual dels refrigeradors d'hidrogen i segella els refrigeradors d'oli al sistema d'aigua de circulació de la planta.

4. Instrument de refrigeració auxiliar del motor del compressor d'aire
Per als compressors d'aire que admeten sistemes de control del generador: l'aire de circulació interna dins del motor absorbeix la calor del bobinat i després passa a través d'un refrigerador d'aire de tub d'aleta{0}}. L'aigua de refrigeració dins dels tubs refreda l'aire, que es recicla de nou al motor per evitar l'aturada per sobreescalfament del subministrament d'aire de l'instrument.

Propòsit bàsic general de tots els sistemes de refrigeració de generadors
Mantingueu l'aïllament del bobinat dins dels límits de temperatura segurs per allargar la vida útil i evitar avaries.

Estabilitza la viscositat de l'oli de motor i evita la carbonització de l'oli.

Millorar l'eficiència de la combustió i reduir els contaminants d'escapament.

Elimineu els punts calents que causen fatiga metàl·lica, esquerdes de tubs o fuites d'hidrogen.

Activeu l'operació a llarg termini{0}}contínua a plena càrrega-per a generadors d'espera, marins i centrals elèctriques.