Purezza dell'idrogeno nei generatori raffreddati a idrogeno

L'analizzatore di conducibilità termica Panametrics XMTCpro è perfetto per questa applicazione.

Sintesi:

L'idrogeno viene utilizzato come mezzo di raffreddamento nei grandi generatori di elettricità grazie alla sua elevata conducibilità termica e alla bassa viscosità. In questo modo si evitano perdite di efficienza dovute all'aumento della resistenza aerodinamica sul rotore del generatore. La misurazione accurata dell'idrogeno e degli altri gas necessari per lo spurgo periodico è fondamentale per la sicurezza, l'efficienza e l'affidabilità a lungo termine del generatore.

Applicazione:

L'elevata velocità di rotazione dei rotori di grande diametro genera calore; pertanto, il lato del rotore del gruppo elettrogeno richiede un'elevata velocità di raffreddamento e una bassa resistenza aerodinamica per garantire l'efficienza. L'idrogeno è il metodo di raffreddamento preferito, in quanto la sua bassa viscosità riduce le perdite di efficienza e l'elevata conduttività termica consente una rapida dissipazione del calore. L'idrogeno viene pompato dal generatore in un sistema chiuso di essiccazione e raffreddamento prima di essere reimmesso nel generatore.

La contaminazione con l'aria deve essere evitata per ridurre il potenziale di esplosione, per prevenire guasti precoci dei componenti meccanici e per ridurre l'inefficienza. Una riduzione della purezza dell'idrogeno dal 97% al 95% può comportare, ad esempio, un aumento delle perdite per avvolgimento del 32%.

La rimozione dell'ossigeno riduce anche i potenziali danni all'isolamento degli avvolgimenti causati dalle scariche corona.

La sfida:

La sfida per il cliente è quindi quella di garantire che il suo sistema a idrogeno a circuito chiuso abbia una misurazione accurata e affidabile della purezza dell'idrogeno, in modo da mantenere la sicurezza e l'efficienza del gruppo elettrogeno. Mentre i clienti in genere misurano le perdite di idrogeno nell'atmosfera all'esterno del generatore con monitor ambientali, la misurazione principale riguarda la purezza all'interno del sistema a circuito chiuso.

Durante i regolari intervalli di manutenzione, è inoltre necessario entrare nell'alloggiamento del generatore e sfiatare nell'atmosfera. Per evitare il potenziale di esplosione derivante dalla miscelazione dell'idrogeno con l'aria, viene utilizzato un sistema di recupero per spostare l'idrogeno con un gas inerte come la CO2. Quando la misurazione conferma che l'idrogeno è stato eliminato, la CO2 viene a sua volta eliminata con aria per consentire la manutenzione. Ancora una volta, solo quando una misurazione accurata conferma la presenza di aria, la manutenzione può essere effettuata in sicurezza.

Soluzione:

L'analizzatore di conducibilità termica Panametrics XMTCpro è perfetto per questa applicazione. Questa soluzione ha l'ulteriore vantaggio di poter misurare gli altri due intervalli di gas durante lo spurgo all'avvio e lo spegnimento. Durante l'avvio, il Panametrics XMTCpro sarà impostato per misurare l'aria in CO2. Quando l'analizzatore conferma la piena atmosfera di CO2, viene introdotto l'idrogeno e l'XMTCpro viene impostato per misurare l'H2 in CO2. Una volta raggiunto lo spostamento completo, l'analizzatore viene impostato per la misura di aria in idrogeno.

Per lo spegnimento, il processo viene invertito e l'analizzatore XMTCpro misurerà nuovamente e confermerà l'eliminazione dei gas rilevanti.

Vantaggi:

- La soluzione Panametrics, un'azienda di Baker Hughes, offre un analizzatore estremamente robusto in grado di misurare tutti gli intervalli richiesti. L'elevata affidabilità è data dal fatto che gli analizzatori Panametrics non hanno parti in movimento e hanno referenze industriali comprovate.

- Soluzione chiavi in mano con capacità di gestione completa dei campioni

- Semplice calibrazione sul campo

Specifiche di applicazione:

- 80% - 100% H2 in aria per il funzionamento regolare

- 0% - 100% aria in CO2 per spurgo/scavaggio

- 0% - 100% CO2 in H2 per spurgo/scavaggio