발전소 보조 냉각 시스템의 건식 냉각기

 

발전소의 안정적인 작동은 작동 중에 열을 발생시키는 수많은 보조 장치(예: 마찰열 및 공정 소실)에 의존합니다. 정상적인 작동 조건을 유지하려면 이 열을 건식 냉각기를 통해 냉각해야 합니다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.

터빈 보조 냉각

냉각 터빈 윤활유 시스템:-고속 터빈 작동 중에 베어링과 샤프트 저널 사이의 마찰로 인해 윤활유 온도가 상승합니다(일반적으로 35~55도 사이로 제어됨). 건식 냉각기는 공기를 사용하여 뜨거운 오일을 냉각시켜 윤활성과 점도를 보존합니다.

터빈의 유압 제어 시스템 냉각: 터빈 속도 조절 및 밸브 제어는 고압 유압 오일에 의존합니다. 과도한 오일 온도로 인해 제어 시스템 응답이 지연됩니다. 건식 냉각기는 유압 오일 온도를 40~60도 사이로 안정화합니다.

발전기 보조 냉각

냉각 발전기 공기 냉각기(공기{0}}대-공기 냉각기): 일부 소형{2}}~-중형 발전기는 공기 냉각을 사용합니다. 뜨거운 공기는 고정자와 회전자의 열을 방출하기 위해 발전기로 순환하기 전에 냉각을 위해 먼저 건식 냉각기를 통과해야 합니다.

냉각 발전기 씰 오일 시스템: 수소-냉각식 발전기에는 밀봉 지점에서 마찰열을 흡수하면서 수소를 공기로부터 격리하기 위한 씰 오일이 필요합니다. 건식 냉각기는 오일 막 손상을 방지하기 위해 씰 오일 온도를 30~45도 사이로 유지합니다.

기타 보조 시스템을 위한 냉각

변압기 냉각 오일 시스템: 작동 중에 오일에 담긴 절연유{0}}는 변압기 코어와 권선에서 열을 흡수합니다. 건식 냉각기는 기존 OFAF(Oil{2}}Filled Air-Fired(OFAF)) 시스템의 "공기 냉각" 모듈을 대체하여 뜨거운 오일을 직접 냉각할 수 있습니다.

보조 장비(펌프, 팬 등)용 베어링 윤활제 냉각: 순환 워터 펌프, 유도 통풍 팬 및 유사한 장비용 베어링 윤활제는 지속적인 냉각이 필요합니다. 건식 냉각기를 장비에 인접한 위치에 설치할 수 있어 배관 설계가 단순화됩니다.

탈황 및 탈질 보조 시스템을 위한 냉각: 탈황 시스템의 공정수와 탈질 시스템의 암모니아수 희석제는 과열될 경우 탈황 효율(예: 석고 결정화) 또는 탈질 촉매 활성을 손상시킬 수 있습니다. 건식 냉각기는 이러한 유체를 공정에 필요한 25~40도 범위-로 냉각할 수 있습니다.

 

건식 냉각기의 핵심은 간접 열 전달을 통해 공정 유체 냉각을 구현하는 '튜브-핀 열 교환 구조'입니다. 구체적인 과정은 다음과 같습니다.

구조 구성 요소: 주로 열 교환 튜브 번들(내부 공정 유체 흐름), 핀(공기측 열 전달 강화), 팬(강제 환기), 프레임 및 가이드 후드로 구성됩니다. 튜브 번들은 일반적으로 구리 또는 스테인리스강(부식-저항성, 우수한 열 전도성)으로 만들어지며, 알루미늄 핀은 외부에 용접됩니다(공기 접촉 면적이 증가하여 일반적으로 베어 튜브보다 5~10배 더 큰 열 전달 면적 제공).

열교환 과정:

고온-온도 공정 유체(예: 열유, 뜨거운 공정수)가 튜브 번들 입구를 통해 들어갑니다. 튜브 내에서 열이 흐르면서 튜브 벽을 통해 외부 핀으로 열이 전달됩니다.

팬('흡입-형' 또는 '송풍기-형'으로 분류됨)은 핀 표면 위로 주변 공기를 강제로 끌어옵니다. 공기는 핀에서 열을 흡수하여 온도가 상승하고 장치에서 배출됩니다.

튜브 내부의 공정 유체는 열 전달로 인해 냉각되고 튜브 번들을 빠져나와 재순환을 위해 보조 시스템으로 돌아갑니다.

온도 제어 논리: 일부 건식 냉각기에는 온도 센서와 가변-주파수 팬이 장착되어 있습니다. 배출구 유체 온도가 설정값을 초과하면 팬 속도가 자동으로 증가하여 냉각 성능이 향상됩니다. 온도가 너무 낮은 경우(예: 겨울철) 팬 속도를 줄이거나 팬을 정지하여 지나치게 낮은 유체 온도가 시스템 작동에 영향을 미치는 것을 방지합니다(예: 윤활유 점도 증가).

 

기존의 '수{0}}냉각식 + 냉각탑' 보조 냉각 솔루션과 비교하여 건식 냉각기는 발전소 응용 분야에서 다음과 같은 뚜렷한 이점을 제공합니다.

상당한 물 절약

공기 냉각에 전적으로 의존하면 냉각수 소비가 필요하지 않습니다(습식 냉각 시스템은 증발 및 드리프트 손실을 보상하기 위해 주기적인 보충이 필요함). 따라서 이 장치는 중국 북서부 및 북부와 같은 물-부족 지역의 발전소에 특히 적합하며, 보조 시스템의 물 소비량을 90% 이상 줄이고 국가의 '물 절약 및 배출 감소' 정책에 부합합니다.

낮은 O&M 비용

냉각수 순환 시스템(예: 펌프, 냉각탑, 수처리 장비)을 제거하여 장비 수량 및 고장 지점을 줄입니다.

부식 억제제나 스케일 억제제와 같은 수처리 화학물질이 필요하지 않아 파이프 스케일 및 부식을 방지하는 동시에 열교환기 튜브 번들 수명(일반적으로 10~15년)을 연장합니다.

강력한 환경 적응성

계절별 온도 변화에 맞춰 팬 속도를 조정하여 -30도(전기 트레이싱과 같은 부동액 필요)부터 주변 온도 45도까지 안정적으로 작동합니다.

폐수 배출 제로(습식 냉각 시스템에서는 농축된 순환수의 부분 배출이 필요함)로 폐수 처리 시설이 필요 없으며 환경 부담이 줄어듭니다.

유연한 설치

상대적으로 작은 크기로 옥외 수직 또는 수평 설치(예: 옥상, 장비 근처의 개방된 공간)가 가능하여 공장 공간 요구 사항이 최소화됩니다. 특히 기존 공장의 보조 시스템을 개조하는 데 적합합니다(냉각수 파이프라인을-다시 파낼 필요가 없음).