ガスタービンの定格出力と冷却要件に基づいてドライクーラーのコア選択パラメータを決定するにはどうすればよいですか?

ガスタービンの出力定格と冷却要件に基づいてドライクーラーのコア選択パラメータを決定するにはどうすればよいですか?

ドライクーラーの選択は、ガスタービンの熱負荷、排気温度制御目標、および動作条件に正確に一致する必要があります。中心的なアプローチには、3 つの主要なパラメータを通じて選択ロジックを確立し、選択の逸脱による不十分な冷却やエネルギーの無駄を防ぎ、ガス タービンが最適な温度範囲内で一貫して動作するようにすることが含まれます。

コア選択パラメータの計算

正確な熱負荷の計算: ガス タービンの冷却需要は、主に循環流体 (潤滑油、作動油など) および補助システム (発電機、ベアリングなど) から生じます。最初に、総熱負荷を次の式を使用して計算する必要があります: 総熱負荷 (kW)=ガス タービン出力 (MW) × 熱負荷係数 (通常 0.08 ～ 0.12)。たとえば、10MW ガス タービンの総熱負荷は約 800-1200kW です。ドライクーラーの熱交換能力は、高負荷変動 (夏の暑さや電力網のピーク需要など) に対処するために 15% ～ 20% のマージンを確保しながら、この範囲をカバーする必要があります。

冷却材パラメータのマッチング: エチレングリコール水溶液 (濃度 30%-50%、耐凍結性-、耐腐食性-) がガス タービンの冷却材として一般的に使用されます。入口温度と出口温度の要件を指定する必要があります (通常、入口温度は 55 度以下、出口温度は 40 度以下)。これに基づいて、次の式を使用してドライクーラーの対数平均温度差 (LMTD) を計算します: LMTD=(冷媒入口温度 - 空気出口温度) - (中間出口温度 - 空気入口温度) / ln [(中間入口温度 - 空気出口温度) / (中間出口温度 - 空気入口温度)]。これを熱負荷と熱伝達係数 (フィンチューブドライクーラーの場合は通常 30 ～ 50 W/(m²・度)) と組み合わせて必要な伝熱面積を計算し、面積不足による冷却効率の低下を防ぎます。

空気-側抵抗制御: ガス タービン冷却システムは圧力損失の影響を受けやすいです。空気側抵抗-ドライクーラー200-300 Pa 以内に制御する必要があります。抵抗が 350 Pa を超えると、冷却ファンのエネルギー消費量が急激に増加し、ガス タービン補助システムの圧力バランスが崩れる可能性があります。選択時には、低抵抗のフィン構造 (波形フィンなど) を選択し、流体力学シミュレーションを通じて空気流路を検証して、抵抗のコンプライアンスを確保します。

動作条件-特定の選択の調整

可変負荷への適応: ピークシェービング発電 (頻繁な負荷変動) で使用されるガス タービンの場合、可変流量調整機能を備えたドライ クーラーを選択する必要があります。{0}}例としては、リアルタイムの熱負荷に基づいて気流を調整する可変周波数冷却ファン (速度範囲 500-1500 rpm) との組み合わせが挙げられます。-、低負荷時のファンのエネルギーの浪費を防ぎます。

高地-低地-の温度調整: 高地では空気密度が低下するため（標高 1,000 メートルごとに約 10% 減少）、ドライ クーラーの熱交換面積を増やす必要があります（低地と比較して 15%-25%）。さらに、冷却に十分なエアフローを確保するには、高圧-静圧-ファン（静圧 500Pa 以上）を選択する必要があります。低温地域（冬季気温 -10 度以下）では、不凍機能を備えたドライクーラーを選択する必要があります。たとえば、エチレングリコール溶液が凍結してパイプを詰まらせるのを防ぐために、中程度のパイプラインに電気トレース加熱装置（20〜50W/m）を設置します。