Autor: Piotr Olszowiec | 2008-03-11
Chłodzenie generatorów wodorem. Korzystne lecz... niebezpieczne
Podczas pracy generatory wytwarzają duże ilości ciepła rzędu 1-2% wydawanej mocy, które muszą być na bieżąco odprowadzane. W przeciwnym razie następuje niedopuszczalny przyrost temperatury izolacji uzwojeń oraz elementów konstrukcji stojana i wirnika prowadzący do skrócenia żywotności lub nawet awarii maszyny.
Wirniki generatorów mniejszych mocy są chłodzone powietrzem, natomiast przy większych mocach (powyżej 100 MW) przyjęto stosowanie bardziej wydajnego czynnika chłodzącego, jakim jest wodór. Wprawdzie konstruktorzy czynią postępy w opanowaniu technologii chłodzenia coraz większych maszyn za pomocą najbardziej dostępnego medium czyli powietrza (pojawiły się prototypy jednostek o mocy 500 MVA), lecz jeszcze długo wodór pozostanie najpowszechniej stosowanym czynnikiem chłodzącym duże generatory elektrowniane.
Jako czynnik chłodzący, wodór góruje nad powietrzem pod względem pojemności cieplnej i znacznie niższej lepkości. Straty wentylacji generatorów chłodzonych wodorem są również mniejsze, dzięki czemu ich sprawność jest wyższa. Z drugiej strony gaz ten stwarza jednak poważne zagrożenia pożarowe i wybuchowe, koszty jego wytwarzania są wysokie, a gospodarka kłopotliwa i obwarowana wieloma rygorystycznymi przepisami.Poprawa sprawności i obniżenie kosztów konserwacji generatorów nabiera coraz większego znaczenia w warunkach konkurencyjnego rynku energii. Dlatego wiele elektrowni wyposaża swoje maszyny w układy diagnostyki i monitoringu on-line. Zdaniem specjalistów, wczesne wykrycie przegrzewania elementów generatora może skrócić czas naprawy ewentualnego uszkodzenia z kilku miesięcy do 1-2 tygodni.
Podstawowe znaczenie dla prawidłowego chłodzenia generatorów posiada czystość wodoru: niższa czystość tego gazu powoduje wzrost strat wentylacji i - w konsekwencji - obniżenie wytwarzanej mocy. W celu ciągłego pomiaru parametrów wodoru w generatorach, największe elektrownie amerykańskie stosują coraz powszechniej mikroprocesorowy analizator firmy Environmental One Corporation. Analizator mierzy czystość (skład chemiczny) gazów w generatorze we wszystkich stanach pracy maszyny i wszystkich etapach wymiany gazów. W pozostałych elektrowniach pomiary te wykonywane są okresowo przez służbę chemiczną.
Metody badania czystości wodoru są stale udoskonalane. Obok dotychczas stosowanych analizatorów na bazie przewodności cieplnej gazu pojawiły się urządzenia wykorzystujące element drgający. W analizatorze firmy Yokogawa ustrojem pomiarowym jest cylinder zanurzony w próbce gazu z generatora. Okres drgań cylindra jest ściśle uzależniony od jego składu chemicznego. Nowe rozwiązanie analizatora nie wymaga powietrza referencyjnego (odniesienia), wykazuje niewrażliwość na opary oleju, posiada prostszą kalibrację i przede wszystkim zapewnia wyższą dokładność.
KOMENTARZE (2)
kursant
18.05.2009 10:41
eunice
06.11.2008 19:29
