Hoe de kernselectieparameters voor droge koelers bepalen op basis van het vermogen van de gasturbine en de koelvereisten?
Hoe kunnen de kernselectieparameters voor droge koelers worden bepaald op basis van het vermogen van de gasturbine en de koelvereisten?
De keuze van de droge koeler moet precies overeenkomen met de thermische belasting van de gasturbine, de doelstellingen voor de regeling van de uitlaatgastemperatuur en de bedrijfsomstandigheden. De kernbenadering omvat het vaststellen van selectielogica aan de hand van drie belangrijke parameters om onvoldoende koeling of energieverspilling als gevolg van selectieafwijkingen te voorkomen, zodat de gasturbine consistent binnen het optimale temperatuurbereik werkt.
Berekening van kernselectieparameters
Nauwkeurige berekening van de thermische belasting: De koelvraag van een gasturbine is voornamelijk afkomstig van circulerende vloeistoffen (bijv. smeerolie, hydraulische olie) en hulpsystemen (bijv. generatoren, lagers). De totale thermische belasting moet eerst worden berekend met behulp van de formule: Totale thermische belasting (kW)=Gasturbinevermogen (MW) × thermische belastingsfactor (doorgaans 0,08–0,12). Een gasturbine van 10 MW heeft bijvoorbeeld een totale warmtebelasting van ongeveer 800-1200 kW. De warmtewisselingscapaciteit van de droge koeler moet dit bereik bestrijken, terwijl er een marge van 15%-20% wordt gereserveerd om fluctuaties bij hoge belasting (bijvoorbeeld zomerhitte of piekvraag op het elektriciteitsnet) op te vangen.
Overeenkomende koelvloeistofparameters: Wateroplossing van ethyleenglycol (30%-50% concentratie, vorst-bestendig en corrosie-bestendig) wordt gewoonlijk gebruikt als koelvloeistof voor gasturbines. De vereisten voor de inlaat- en uitlaattemperatuur moeten worden gespecificeerd (meestal inlaattemperatuur lager dan of gelijk aan 55 graden, uitlaattemperatuur lager dan of gelijk aan 40 graden). Bereken op basis hiervan het logaritmische gemiddelde temperatuurverschil (LMTD) van de droge koeler met behulp van de formule: LMTD=(koelvloeistofinlaattemperatuur - luchtuitlaattemperatuur) - (gemiddelde uitlaattemperatuur - luchtinlaattemperatuur) / ln [(gemiddelde inlaattemperatuur - luchtuitlaattemperatuur) / (gemiddelde uitlaattemperatuur - luchtinlaattemperatuur)]. Combineer dit met de warmtebelasting en de warmteoverdrachtscoëfficiënt (typisch 30-50 W/(m²·graad) voor droge koelers met lamellenbuis) om het vereiste warmteoverdrachtsoppervlak te berekenen, waardoor wordt voorkomen dat een onvoldoende oppervlak een slechte koelefficiëntie veroorzaakt.
Lucht-zijweerstandscontrole: koelsystemen voor gasturbines zijn gevoelig voor drukverlies. De lucht-zijweerstand vandroge koelersmoet worden geregeld binnen 200-300 Pa. Een weerstand groter dan 350 Pa zal een scherpe toename van het energieverbruik van de koelventilator veroorzaken en kan de drukbalans in de hulpsystemen van de gasturbine verstoren. Kies tijdens de selectie voor vinstructuren met lage weerstand (bijvoorbeeld gegolfde vinnen) en valideer de luchtstroompaden door middel van vloeistofdynamica-simulatie om de weerstandscompliantie te garanderen.
Bedrijfsomstandigheden-Specifieke selectie-aanpassingen
Variabele belastingaanpassing: Voor gasturbines die worden gebruikt bij piek{0}}opwekking van scheerenergie (frequente belastingschommelingen), moeten droge koelers met variabele stroomregeling worden geselecteerd. Voorbeelden hiervan zijn de koppeling met koelventilatoren met variabele-frequentie (snelheidsbereik 500-1500 tpm) die de luchtstroom aanpassen op basis van de realtime- thermische belasting, waardoor energieverspilling van de ventilator tijdens perioden met lage belasting wordt voorkomen.
Hoge-Hoogte/Lage-Temperatuuraanpassingen: Op grote hoogte vereist een verminderde luchtdichtheid (ongeveer 10% afname per 1000 meter hoogte) een vergroting van het warmte-uitwisselingsoppervlak van de droge koeler (met 15%-25% vergeleken met laaglandgebieden). Bovendien moeten hoge-statische-drukventilatoren (statische druk groter dan of gelijk aan 500 Pa) worden geselecteerd om voldoende luchtstroom voor koeling te garanderen. In gebieden met lage-temperaturen (wintertemperaturen lager dan of gelijk aan -10 graden ) moeten droge koelers met antivriesmogelijkheden worden geselecteerd. Installeer bijvoorbeeld elektrische verwarmingstoestellen (20-50 W/m) op middelgrote pijpleidingen om te voorkomen dat de ethyleenglycoloplossing bevriest en de pijpen blokkeert.
