Как да се определят основните параметри за избор на сухи охладители въз основа на номиналната мощност на газовата турбина и изискванията за охлаждане?
Как да се определят основните параметри за избор на сухи охладители въз основа на мощността на газовата турбина и изискванията за охлаждане?
Изборът на сух охладител трябва точно да съответства на топлинното натоварване на газовата турбина, целите за контрол на температурата на отработените газове и работните условия. Основният подход включва установяване на логика за избор чрез три ключови параметъра за предотвратяване на недостатъчно охлаждане или загуба на енергия поради отклонения в избора, като се гарантира, че газовата турбина работи постоянно в рамките на своя оптимален температурен диапазон.
Изчисляване на параметъра за избор на ядро
Прецизно изчисляване на термичното натоварване: Нуждата от охлаждане на газова турбина произхожда основно от циркулиращи течности (напр. смазочно масло, хидравлично масло) и спомагателни системи (напр. генератори, лагери). Общото топлинно натоварване трябва първо да се изчисли по формулата: Общо топлинно натоварване (kW)=Мощност на газовата турбина (MW) × Коефициент на топлинно натоварване (обикновено 0,08–0,12). Например газова турбина с мощност 10 MW има общо топлинно натоварване от приблизително 800-1200kW. Капацитетът на топлообмен на сухия охладител трябва да покрива този диапазон, като запазва резерв от 15%-20% за справяне с големи колебания на натоварването (напр. летни горещини или пикови изисквания на мрежата).
Съответствие на параметрите на охлаждащата течност: Воден разтвор на етиленгликол (30%-50% концентрация, устойчив на замръзване-и корозия-) обикновено се използва като охлаждаща течност на газовата турбина. Изискванията за температурата на входа и изхода трябва да бъдат посочени (обикновено температура на входа е по-малка или равна на 55 градуса, температура на изхода е по-малка или равна на 40 градуса). Въз основа на това изчислете логаритмичната средна температурна разлика (LMTD) на сухия охладител, като използвате формулата: LMTD=(Входяща температура на охлаждащата течност - Температура на изходящия въздух) - (Средна изходяща температура - Входяща температура на въздух) / ln [(Средна входяща температура - Температура на изходящ въздух) / (Средна изходяща температура Температура - температура на входящия въздух)]. Комбинирайте това с топлинния товар и коефициента на топлопреминаване (обикновено 30-50 W/(m²· градус) за сухи охладители с ребра), за да изчислите необходимата площ на топлопреминаване, предотвратявайки недостатъчната площ да причини лоша ефективност на охлаждане.
Контрол на страничното-съпротивление на въздуха: Системите за охлаждане на газови турбини са чувствителни към загуба на налягане. Въздушното-съпротивление насухи охладителитрябва да се контролира в рамките на 200-300 Pa. Съпротивление над 350 Pa ще доведе до рязко увеличаване на консумацията на енергия на охлаждащия вентилатор и може да наруши баланса на налягането в спомагателните системи на газовата турбина. По време на избора изберете структури с перки с ниско съпротивление (напр. гофрирани ребра) и валидирайте пътищата на въздушния поток чрез симулация на динамиката на флуида, за да осигурите съответствие на съпротивлението.
Работно състояние-Специфични настройки за избор
Адаптиране на променливо натоварване: За газови турбини, използвани при пиково-генериране на мощност (чести колебания на натоварването), трябва да се изберат сухи охладители с променливо регулиране на потока. Примерите включват сдвояване с вентилатори за охлаждане с променлива-честота (обхват на скоростта 500-1500 об./мин.), които регулират въздушния поток въз основа на термичното натоварване в реално-време, предотвратявайки загубата на енергия от вентилатора по време на периоди на ниско натоварване.
Корекции на висока-височина/ниска-температура: На голяма надморска височина намалената плътност на въздуха (приблизително 10% намаление на 1000 м надморска височина) изисква увеличаване на топлообменната площ на сухия охладител (с 15%-25% в сравнение с равнинните региони). Освен това трябва да се изберат вентилатори с високо{8}}статично-налягане (статично налягане, по-голямо или равно на 500Pa), за да се осигури достатъчен въздушен поток за охлаждане. В райони с ниска{13}}температура (зимни температури под или равни на -10 градуса), трябва да се изберат сухи охладители с възможности против замръзване. Например, инсталирайте електрически нагреватели (20-50 W/m) на средни тръбопроводи, за да предотвратите замръзване на разтвора на етилен гликол и блокиране на тръбите.
