Jenbacher J624 GS-K112 a gas-Generatore a doppia-unità di raffreddamento a secco a temperatura
Caratteristiche principali dell'unità: base di adattamento per dry cooler ad alta e bassa temperatura
Come modello di punta della serie Jenbacher 6, il Jenbacher J624 GS-K112 raggiunge un'efficienza elettrica fino al 46,8% -47,1% grazie alla tecnologia di turbocompressione a doppio stadio e al design della fasatura delle valvole Miller, mentre la sua efficienza combinata di calore ed energia può raggiungere oltre il 90%. Durante il suo funzionamento, genererà più tipi di calore di scarto con diversi livelli di temperatura, formando due requisiti di controllo della temperatura interna:
Fonte di calore ad alta temperatura: la temperatura di esercizio di componenti come canne dei cilindri e sistemi di olio può raggiungere 85-95 gradi. È necessario rimuovere rapidamente il 60%-70% della dissipazione termica totale per evitare il surriscaldamento del corpo del cilindro, lo strappo del cilindro, l'ossidazione e il deterioramento dell'olio;
Sorgente di calore a bassa temperatura: dopo la turbocompressione a due-stadi, l'alta-temperatura di aspirazione (180-220 gradi), lo statore/rotore del generatore e il sistema idraulico devono essere raffreddati con precisione a circa 40 gradi per garantire la densità di aspirazione e il contenuto di ossigeno, migliorare l'efficienza della combustione e ridurre le emissioni di NOx.
Questo requisito differenziato di dissipazione del calore di "alta temperatura+bassa temperatura" è altamente compatibile con le caratteristiche tecniche dello "scambio di calore indipendente a doppio circuito" dei dry cooler ad alta e bassa temperatura ed è diventato il prerequisito fondamentale per la configurazione dei dry cooler ad alta e bassa temperatura per questa unità.
I principali vantaggi tecnologici dell'adattamento a Jenbacher J624 GS-K112
(1) Controllo accurato della temperatura, che massimizza le prestazioni dell'unità
Utilizzando il controllo della temperatura indipendente a doppio circuito, la temperatura di ciascun componente può essere controllata con precisione entro l'intervallo ottimale: il circuito a bassa-temperatura riduce la temperatura di aspirazione del turbocompressore a circa 40 gradi, aumenta la densità di aspirazione di oltre il 20%, stabilizza l'efficienza di generazione di energia dell'unità al valore nominale e riduce le emissioni di NOx di oltre il 30% [19]; Il circuito ad alta-temperatura stabilizza la temperatura del corpo del cilindro, evita guasti alla fasatura della valvola Miller dovuti a temperature anomale e garantisce un funzionamento efficiente a lungo-termine dell'unità.
(2) Risparmio energetico ed efficienza, riduzione dei costi operativi e di manutenzione
La ventola intelligente a frequenza variabile regola automaticamente la velocità in base al carico, risparmiando il 15%-25% di energia rispetto alla ventola a frequenza fissa;
Il design senza acqua risolve completamente i problemi del consumo di risorse idriche e delle incrostazioni nei tradizionali sistemi di raffreddamento ad acqua, riducendo gli investimenti nel trattamento dell'acqua, nella decalcificazione e in altre operazioni e manutenzione, e riducendo i costi annuali di funzionamento e manutenzione di una singola unità di circa l'8% -12%;
Il nucleo di scambio di calore indipendente è facile da manutenere separatamente, senza la necessità di spegnerlo per la manutenzione generale del sistema, migliorando la disponibilità delle apparecchiature.
(3) Adattarsi a più scenari e migliorare la flessibilità di implementazione
Jenbacher J624 GS-K112 è ampiamente utilizzato nella cogenerazione industriale, nell'alimentazione di backup di data center, nella generazione di energia da gas associata a giacimenti petroliferi e in altri scenari. Jenbacher [23] dispone di raffreddatori a secco ad alta e bassa temperatura che possono essere distribuiti in modo flessibile in base allo spazio del sito e alla temperatura ambientale:
Unità containerizzata: adotta un design modulare e compatto, adatto a spazi di installazione ristretti;
Ambiente estremamente freddo/alta temperatura: configurando l'antigelo e progettando rivestimenti speciali per alta-temperatura, è possibile ottenere un funzionamento stabile in ambienti che vanno da -30 gradi a 50 gradi;
Adattamento multicombustibile: supporta vari combustibili come gas naturale, biogas, gas di cokeria, ecc. Il sistema di controllo della temperatura può regolare automaticamente il carico di dissipazione del calore in base al potere calorifico del combustibile [30].
(4) Sicuro e affidabile, prolunga la durata dell'unità
Il controllo accurato della temperatura impedisce ai componenti di invecchiare alle alte temperature e di diventare fragili alle basse temperature, prolungando significativamente la durata dei componenti principali come le canne dei cilindri e gli statori dei generatori. Il ciclo di revisione dell'unità è stato aumentato da 60.000 a 80.000 ore;
Il design del circuito indipendente riduce l'impatto dei guasti del singolo circuito sull'intero sistema, dotato di allarme di sovratemperatura e protezione dallo spegnimento automatico per evitare danni all'unità causati da guasti al controllo della temperatura;
Adottando una struttura altamente sigillata per prevenire perdite del mezzo di raffreddamento e adattandosi agli scenari di generazione di energia da combustibile a idrogeno, costituisce una garanzia complementare con il sistema di raffreddamento a idrogeno, migliorando la sicurezza operativa complessiva.
Scenari applicativi reali e realizzazione del valore
(1) Progetto di cogenerazione industriale
Un certo parco industriale chimico adotta l'unità Jenbacher J624 GS-K112 per effettuare la cogenerazione di gas naturale e, dopo aver configurato dry cooler ad alta e bassa temperatura:
L'efficienza della generazione di energia dell'unità rimane stabile a oltre il 46,5%, l'efficienza complessiva della cogenerazione raggiunge il 91%, la produzione annua di energia aumenta del 5% e il risparmio annuale sui costi del carburante è di circa 1,2 milioni di yuan;
La fluttuazione della temperatura del corpo del cilindro è controllata entro ± 3 gradi, la durata dell'olio è estesa del 30%, le prestazioni di isolamento dello statore sono stabili, la disponibilità dell'apparecchiatura è aumentata dal 95% al 99% e gli arresti non pianificati sono ridotti di oltre 2 volte all'anno.
(2) Alimentatore di backup per data center
Un data center di grandi dimensioni è dotato di questa unità come alimentazione di emergenza, con raffreddatori di liquido ad alta e bassa temperatura che soddisfano accuratamente i requisiti di elevata affidabilità del data center
Il circuito a bassa-temperatura controlla la temperatura dello statore del generatore al di sotto di 65 gradi per garantire prestazioni di isolamento e stabilità dell'alimentazione del data center;
Il design senza acqua si adatta ai requisiti di risparmio idrico- dei data center, evitando i rischi di perdite d'acqua e incrostazioni nei tradizionali sistemi di raffreddamento ad acqua e riducendo la complessità del funzionamento e della manutenzione dei data center.
(3) Progetto di generazione di energia elettrica da gas associato a giacimenti petroliferi
I giacimenti petroliferi remoti utilizzano l'unità Jenbacher J624 GS-K112 per trattare il gas associato, mentre i raffreddatori a secco ad alta e bassa temperatura raggiungono un funzionamento stabile a lungo-termine con caratteristiche antivibranti e anti-corrosione:
Adattandosi alla polvere dei giacimenti petroliferi e agli ambienti ad alta umidità, il ciclo di manutenzione del nucleo dello scambiatore di calore è stato esteso a 6 mesi, riducendo la difficoltà di funzionamento e manutenzione in aree remote;
Un accurato controllo della temperatura migliora l'efficienza della combustione del gas associato, raggiungendo l'obiettivo di "trasformare i rifiuti in tesoro". Ogni unità consuma 10 milioni di metri cubi di gas associato all'anno e riduce le emissioni di anidride carbonica di circa 20.000 tonnellate.
Punti di selezione e funzionamento
(1) Tasto di selezione accurata
Adeguamento del carico termico: in base alla capacità di dissipazione del calore ad alta temperatura (circa 657 kW) e alla capacità di dissipazione del calore a bassa temperatura (circa 1480 kW) di Jenbacher J624 GS-K112 in condizioni operative nominali, calcolare accuratamente l'area di scambio termico del dry cooler per garantire un margine di dissipazione del calore maggiore o uguale al 15% durante il funzionamento a pieno carico;
Adattamento del mezzo: selezionare il refrigerante in base alla temperatura ambiente (la soluzione acquosa di glicole etilenico viene utilizzata per temperature superiori a -10 gradi e la soluzione acquosa di glicole propilenico viene utilizzata per temperature inferiori a -30 gradi) per evitare il congelamento o la corrosione del mezzo;
Adattamento ambientale: ventilatori ad alto volume e alette ad alta-efficienza vengono utilizzati nelle aree ad alta-temperatura, i filtri antipolvere vengono installati in ambienti polverosi e i tubi per lo scambio di calore in acciaio inossidabile 316L vengono utilizzati nelle aree costiere per migliorare la resistenza alla corrosione.
(2) Strategia efficiente di funzionamento e manutenzione
Pulizia regolare: pulisci la polvere e i detriti sulle alette dello scambio di calore ogni 1-2 mesi per garantire l'efficienza dello scambio di calore; Pulire il nucleo dello scambiatore di calore con acqua ad alta pressione ogni 6 mesi per rimuovere le incrostazioni;
Manutenzione media: controllare la concentrazione e il valore del pH del refrigerante ogni trimestre, ripristinare tempestivamente l'antigelo o aggiungere inibitori della corrosione per evitare corrosione e congelamento;
Monitoraggio intelligente: monitoraggio in tempo reale della temperatura e del flusso in ciascun circuito tramite il sistema PLC, allarme automatico e regolazione della velocità della ventola in caso di surriscaldamento e rilevamento tempestivo di potenziali guasti.
Riepilogo
Essendo l'apparecchiatura di supporto principale del generatore di gas Jenbacher J624 GS-K112, il raffreddatore a secco ad alta e bassa temperatura si adatta perfettamente alle esigenze di dissipazione del calore di più fonti di calore e di un ampio intervallo di temperature dell'unità attraverso i vantaggi tecnici del controllo della temperatura indipendente a doppio circuito, controllo preciso della temperatura, risparmio energetico ed alta efficienza. Non solo massimizza l'efficienza di generazione di energia dell'unità e prolunga la vita dell'apparecchiatura, ma riduce anche i costi operativi e di manutenzione e migliora l'adattabilità della scena.
Nell'attuale contesto di trasformazione energetica e di sviluppo a basse- emissioni di carbonio, la combinazione di dry cooler ad alta e bassa temperatura e Jenbacher J624 GS-K112 fornisce soluzioni efficienti e affidabili per la cogenerazione industriale, l'energia distribuita, l'utilizzo di energia pulita e altri campi. Si tratta di un supporto chiave per progetti di generazione di energia elettrica alimentati a gas su-scala-per ottenere "funzionamento efficiente, risparmio energetico a basse- emissioni di carbonio, sicurezza e stabilità", aiutando vari progetti energetici a mettere in pratica il concetto di sviluppo verde riducendo al tempo stesso i costi e aumentando l'efficienza.