Jenbacher J624 GS-K112 Газовый-генератор двухтемпературного-сухого охлаждения
Основные характеристики агрегата: основа адаптации для высоко- и низкотемпературных сухих градирен
Будучи флагманской моделью серии Jenbacher 6, Jenbacher J624 GS-K112 достигает электрического КПД до 46,8–47,1 % благодаря технологии двухступенчатого турбонаддува и конструкции фаз газораспределения Miller, а его комплексный комбинированный тепловой и энергетический КПД может достигать более 90 %. Во время работы он будет генерировать несколько типов отходящего тепла с разными уровнями температуры, что формирует два основных требования к контролю температуры:
Высокотемпературный источник тепла: Рабочая температура таких компонентов, как гильзы цилиндров и масляные системы, может достигать 85-95 градусов. Необходимо быстро удалить 60%-70% общего тепловыделения во избежание перегрева корпуса цилиндра, вытягивания цилиндра, окисления и порчи масла;
Низкотемпературный источник тепла: после двух-ступенчатого турбонаддува высокотемпературный-впускной канал (180–220 градусов), статор/ротор генератора и гидравлическая система должны быть точно охлаждены примерно до 40 градусов, чтобы обеспечить плотность всасывания и содержание кислорода, повысить эффективность сгорания и снизить выбросы NOx.
Это дифференцированное требование к рассеянию тепла «высокая температура+низкая температура» хорошо совместимо с техническими характеристиками «двухконтурного независимого теплообмена» высоко- и низкотемпературных сухих градирен и стало основной предпосылкой для настройки высоко- и низкотемпературных сухих градирен для данного агрегата.
Основные технологические преимущества адаптации к Jenbacher J624 GS-K112
(1) Точный контроль температуры, максимизация производительности устройства.
Используя двухконтурный независимый контроль температуры, можно точно контролировать температуру каждого компонента в оптимальном диапазоне: низкотемпературный контур снижает температуру на впуске турбокомпрессора примерно до 40 градусов, увеличивает плотность впуска более чем на 20 %, стабилизирует эффективность выработки электроэнергии агрегатом на номинальном уровне и снижает выбросы NOx более чем на 30 % [19]; Высокотемпературный-контур стабилизирует температуру корпуса цилиндра, позволяет избежать сбоя фаз газораспределения Миллера из-за аномальной температуры и обеспечивает длительную-эффективную работу агрегата.
(2) Энергосбережение и эффективность, снижение затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание.
Интеллектуальный вентилятор с регулируемой частотой автоматически регулирует скорость в зависимости от нагрузки, экономя 15–25 % энергии по сравнению с вентилятором с фиксированной частотой;
Безводная конструкция полностью решает проблемы потребления водных ресурсов и накипи в традиционных системах водяного охлаждения, сокращая инвестиции в очистку воды, удаление накипи и другие операции и техническое обслуживание, а также снижая ежегодные затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание одного устройства примерно на 8% -12%;
Независимый теплообменный элемент легко обслуживать отдельно, без необходимости отключения для общего обслуживания системы, что повышает эксплуатационную готовность оборудования.
(3) Адаптация к нескольким сценариям и повышение гибкости развертывания.
Jenbacher J624 GS-K112 широко используется в промышленной когенерации, резервном энергоснабжении центров обработки данных, выработке электроэнергии из попутного нефтяного газа и в других сценариях. Jenbacher [23] предлагает высоко- и низкотемпературные сухие охладители, которые можно гибко развертывать в зависимости от площади объекта и температуры окружающей среды:
Контейнерный блок: модульная и компактная конструкция, подходящая для узкого места установки;
Экстремально холодная/высокая температура. Благодаря выбору антифриза и разработке специальных-специальных покрытий для высоких температур можно добиться стабильной работы при температуре от -30 до 50 градусов;
Многотопливная адаптация: поддерживает различные виды топлива, такие как природный газ, биогаз, коксовый газ и т. д. Система контроля температуры может автоматически регулировать нагрузку по рассеиванию тепла в соответствии с теплотворной способностью топлива [30].
(4) Безопасно и надежно, продлевает срок службы устройства.
Точный контроль температуры предотвращает старение компонентов при высоких температурах и хрупкость при низких температурах, что значительно продлевает срок службы основных компонентов, таких как гильзы цилиндров и статоры генераторов. Межремонтный цикл агрегата увеличен с 60 000 часов до 80 000 часов;
Независимая конструкция цепи снижает влияние неисправностей одной цепи на всю систему, оснащена сигнализацией о перегреве и защитой от автоматического отключения, чтобы избежать повреждения устройства, вызванного сбоем контроля температуры;
Благодаря высокогерметичной конструкции для предотвращения утечки охлаждающей среды и адаптации к сценариям выработки электроэнергии на водородном топливе она образует дополнительную гарантию с водородной системой охлаждения, повышая общую эксплуатационную безопасность.
Реальные сценарии применения и реализация преимуществ
(1) Проект промышленной когенерации
В одном химическом промышленном парке используется установка Jenbacher J624 GS-K112 для когенерации природного газа, и после настройки высоко- и низкотемпературных сухих охладителей:
Эффективность выработки электроэнергии агрегатом остается стабильной на уровне более 46,5%, общий КПД когенерации достигает 91%, годовая выработка электроэнергии увеличивается на 5%, а годовая экономия затрат на топливо составляет около 1,2 миллиона юаней;
Колебания температуры корпуса цилиндра контролируются в пределах ±3 градуса, срок службы масла продлевается на 30%, характеристики изоляции статора стабильны, готовность оборудования увеличивается с 95% до 99%, внеплановые простои сокращаются более чем в 2 раза в год.
(2) Резервный источник питания для центра обработки данных
Крупный центр обработки данных оснащен этим устройством в качестве аварийного источника питания с высоко- и низкотемпературными сухими охладителями, точно отвечающими высоким требованиям надежности центра обработки данных.
Цепь низкой-температуры контролирует температуру статора генератора ниже 65 градусов, чтобы обеспечить изоляционные характеристики и стабильность электропитания центра обработки данных;
Безводная конструкция адаптируется к требованиям-экономии воды в центрах обработки данных, позволяя избежать рисков утечки воды и накипи в традиционных системах водяного охлаждения, а также снижая сложность эксплуатации и обслуживания центров обработки данных.
(3) Проект производства электроэнергии из попутного нефтяного газа
Удаленные нефтяные месторождения используют установку Jenbacher J624 GS-K112 для переработки попутного газа, а высоко- и низкотемпературные сухие охладители обеспечивают длительную-стабильную работу с антивибрационными и анти-коррозионными характеристиками:
Адаптируясь к нефтяной пыли и средам с высокой влажностью, цикл технического обслуживания теплообменного ядра был продлен до 6 месяцев, что снижает сложность эксплуатации и обслуживания в отдаленных районах;
Точный контроль температуры повышает эффективность сгорания попутного газа, достигая цели «превратить отходы в сокровища». Каждый агрегат потребляет 10 миллионов кубометров попутного газа в год и снижает выбросы углекислого газа примерно на 20 тысяч тонн.
Точки выбора и работы
(1) Точный ключ выбора
Согласование тепловой нагрузки: исходя из мощности рассеяния тепла при высоких температурах (около 657 кВт) и мощности рассеяния тепла при низких температурах (около 1480 кВт) Jenbacher J624 GS-K112 в номинальных условиях эксплуатации, точно рассчитайте площадь теплообмена сухого градирни, чтобы обеспечить запас по рассеиванию тепла не менее 15 % во время работы с полной нагрузкой;
Адаптация среды: выберите хладагент в соответствии с температурой окружающей среды (водный раствор этиленгликоля используется для температур выше -10 градусов, а водный раствор пропиленгликоля используется для температур ниже -30 градусов), чтобы избежать среднего замерзания или коррозии;
Экологическая адаптация. В зонах с высокими-температурами используются вентиляторы большой мощности и высокоэффективные ребра, в пыльных помещениях устанавливаются пылевые фильтры, а в прибрежных зонах используются теплообменные трубы из нержавеющей стали 316L для повышения коррозионной стойкости.
(2) Эффективная стратегия эксплуатации и технического обслуживания.
Регулярная очистка: очищайте ребра теплообменника от пыли и мусора каждые 1-2 месяца, чтобы обеспечить эффективность теплообмена; Очищайте теплообменный элемент водой под высоким давлением каждые 6 месяцев для удаления накипи;
Среднее обслуживание: проверяйте концентрацию и значение pH хладагента каждый квартал, своевременно пополняйте антифриз или добавляйте ингибиторы коррозии, чтобы избежать коррозии и замерзания;
Интеллектуальный мониторинг: мониторинг температуры и расхода в каждом контуре в режиме реального времени с помощью системы ПЛК, автоматическая сигнализация и регулировка скорости вентилятора при перегреве, а также раннее обнаружение потенциальных неисправностей.
Краткое содержание
Являясь основным вспомогательным оборудованием газогенератора Jenbacher J624 GS-K112, высоко- и низкотемпературный сухой охладитель идеально адаптируется к потребностям устройства в рассеивании тепла с несколькими источниками тепла и в широком температурном диапазоне благодаря техническим преимуществам независимого двухконтурного контроля температуры, точного контроля температуры, энергосбережения и высокой эффективности. Это не только максимизирует эффективность выработки электроэнергии агрегатом и продлевает срок службы оборудования, но также снижает затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание и улучшает адаптируемость к месту действия.
В современном контексте преобразования энергии и развития низко-углеродной технологии сочетание высоко- и низкотемпературных сухих охладителей и Jenbacher J624 GS-K112 обеспечивает эффективные и надежные решения для промышленной когенерации, распределенной энергетики, использования экологически чистой энергии и других областей. Это ключевая поддержка крупномасштабных проектов по-газовой-генерации электроэнергии для достижения «эффективной работы, низко-сбережения энергии, безопасности и стабильности», помогая различным энергетическим проектам применять концепцию «зеленого» развития, одновременно снижая затраты и повышая эффективность.