HİDROJEN SOĞUTMALI TURBO JENERATÖRLERDE HİDROJEN ÖLÇÜMÜ

Turbo jeneratörler, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bir jeneratöre bağlı büyük bir türbini çevirerek elektrik gücü üretmek için kullanılan mekanik cihazlardır. Jeneratörler yapıları gereği çok fazla iletken içerirler. İletkenler üzerinden geçen akım ve meydana gelen sürtünmeler ısı oluşumuna sebep olur. Oluşan ısının türbinlere ve jeneratör sistemine zarar vermemesi ayrıca verimin düşmemesi için eş zamanlı bir soğutma sisteminin de kullanılması gereklidir. Yaygın olarak kullanılan soğutma sistemlerinden biri de hidrojen soğutma sistemidir. Hidrojen soğutmalı turbo jeneratörlerde hidrojen ölçümünü blog yazımızdan inceleyebilirsiniz.

blog-jenerator-01

Turbo jeneratörler, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bir jeneratöre bağlı büyük bir türbini çevirerek elektrik gücü üretmek için kullanılan mekanik cihazlardır. Jeneratörler yapıları gereği çok fazla iletken içerirler. İletkenler üzerinden geçen akım ve meydana gelen sürtünmeler ısı oluşumuna sebep olur. Oluşan ısının türbinlere ve jeneratör sistemine zarar vermemesi ayrıca verimin düşmemesi için eş zamanlı bir soğutma sisteminin de kullanılması gereklidir.  Yaygın olarak kullanılan soğutma sistemlerinden biri de hidrojen soğutma sistemidir.

Hidrojen gazı hava ile karşılaştırıldığında yüksek termal iletkenlik ve ısı kapasitesine sahiptir, soğutma koşulları daha verimlidir. Gaz yoğunluğunun düşük olması sürtünme kayıplarının daha az olmasını sağlar. Ayrıca dielektrik bozunma mukavemeti daha fazladır. Bu özellikleri ile hidrojen gazı, türbin jeneratörlerinin optimum çalışma verimliliği için en iyi koşulları sağlar. Ancak geniş bir konsantrasyon aralığında (%4 - %77) hava ile oluşturduğu karışımlar patlayıcıdır. Bu sebeple çalışırken ve bakımları esnasında bu karışımların oluşması güvenlik açısından önlenmelidir. Ayrıca hidrojen gazının hava ile kontaminasyonu yukarıda bahsedilen gaz özelliklerini olumsuz yönde etkileyecektir. Kirlenme, patlama tehlikesini artıracak ve aynı zamanda çalışma verimliliğini azaltacaktır. Örneğin, hidrojen saflığındaki %95'den %99'a bir artış, rotorlardaki sürtünme kayıplarını azaltarak yaklaşık 0,8 MW (970 MW'lık bir jenaratör için) enerji tasarrufu sağlayacaktır. Bu nedenle soğutma gazının sürekli izlenmesi için ekonomik nedenler de mevcuttur.

Hidrojen gaz konsantrasyonun izlenebilmesi için termal iletkenlik teknolojisi tabanlı gaz analizörleri kullanılır. Termal iletkenlik dedektörleri, akan gazda analit moleküllerinin varlığı ile oluşan termal iletkenlik değişimlerini temel alır. Termal iletkenlik ölçüm prensibine göre çalışan Siemens CALOMAT 6 bu görev için biçilmiş kaftandır.

CALOMAT 6; ölçüm membranı ince film şeklindeki dirençlerle donatılan, mikromekanik olarak üretilmiş bir Si çipi ile çalışır.

blog_jenerator_02                                                   blog_jenerator_03

Dirençler sabit sıcaklıkta tutulur. Bu duruma göre numune gazın termal iletkenliği bir akım şiddeti oluşturur. Bu değer gaz konsantrasyonunu hesaplamak için elektronik olarak işlenir.

Sensör, ortam sıcaklığındaki değişikliklerin etkisini önlemek için termostatik olarak kontrol edilen paslanmaz çelik bir muhafaza içine yerleştirilmiştir.

blog_jenerator_04-2

Jeneratörlerin soğutma gazı ile şarj edilmesi esnasında havanın inert gaz olan Ar veya CO₂ ile yer değiştirmesi ve inert gazın hidrojen ile yer değiştirmesini içeren iki aşamalı bir süreç kullanılır. Deşarj esnasında ise işlem tersine gerçekleşmektedir. Bu süreçlerde de gaz ölçümleri gereklidir. Havadaki inert gaz ve inert gaz içerisindeki hidrojen ölçümleri CALOMAT 6'nın 4 farklı programlanabilen ölçüm aralığı sayesinde kolaylıkla gerçekleştirilebilir.  (Normal kullanım sırasında ölçüm aralığı %80-%100 H₂, şarj –deşarj esnasında ise %0-%100 H₂ ve inert gazdır.)

Hidrojen soğutmalı turbo jeneratörlerin izlenmesi için EN 60034 ve IEC 60842'ye göre yedekli ölçüm gereklidir. Bu nedenle her jeneratör için birbirinden bağımsız çalışan iki analizör kullanılmalıdır. Siemens'in hidrojen soğutmalı turbo jeneratörler için kullanıma hazır özel çözümü olan Set – GGA, bir kabinde tamamen bağımsız (jeneratördeki gaz örneklemesinden, analizördeki gaz çıkışına kadar) iki gaz analizörü hattı kullanarak bu direktiflere uymaktadır.

 

blog_jenerator_05

 

 

Analizörler ve analizör kabini setin temel konfigürasyonunun bir parçasıdır.

Analizör kabini IP54 koruma sınıfına sahiptir. Toza ve suya karşı koruma sağlar. İşletme ve bakım maliyetlerini düşük tutmak için doğal kabin havalandırması bulunmaktadır. Havalandırma esnasında bir filtre yardımı ile parçacıklara karşı koruma sağlanır. Enstrüman havası ile temizleme gerekli değildir.

Opsiyonel olarak gaz örnekleme sistemi de set içerisine dahil edilebilir. Örnekleme sistemi; numunenin analize hazır hale gelmesinden sorumludur, kalibrasyon ve inert gazların diğer gazlarla karıştırılmadan doğru basınç, akış hızında analizöre beslenmesini sağlar. Alev tutucu, küresel vana, overflow regülatör, tek kademeli basınç düşürücü, paslanmaz çelik 5 yollu küresel transfer vanası, hava için metal akış ölçer, 1 kanallı yükseltici izolasyon şalteri, kurulum ekipmanları ile tam donanımlı bir sistemdir.

 

 

 

 

set-teknik-siemens-calomat6_500px

CALOMAT 6

  • 5 saniyeden daha düşük T90 süresine sahiptir,
  • Zorlu saha koşulları altında yapılan testler 3 haftalık süreçte ölçüm sonuçlarındaki kaymanın %0,1'den daha az olduğunu göstermiştir ve tekrarlanabilirlik değeri %0,1'dir,
  • Açık arayüz mimarisi (RS 485, RS 232, PROFIBUS) ve evrensel olarak uygulanabilir donanım temeli, yüksek ölçüm aralığı dinamiğine sahiptir (0 - 1 %, 0 - 100 %, 95 - 100 % H2),
  • Gaz geçirmez, gazdan arındırılabilir, IP65 koruma sınıfı, zorlu ortamlarda bile uzun ömre sahip elektronik ve analizör parçaları ile tehlikeli alanlarda (zone1 ve zone2) kullanmaya yönelik yanıcı, yanıcı olmayan gazlar veya buharların analizine yönelik versiyonları ile güvenle kullanılabilir.

 

Set Teknik Emniyet ve Çevre Teknolojileri A.Ş. olarak; Gaz Algılama Sistemleri, Proses Gaz Analiz Sistemleri, Sürekli Emisyon Ölçüm Sistemleri, Endüstriyel İş Güvenliği Ekipmanları ve Yanma Teknolojileri konularında, 2004 yılından bu yana her geçen gün geliştirerek bugüne taşıdığımız satış ve teknik destek tecrübemiz ve tamamı Türkiye ve Avrupa normlarına uyumlu ürünlerimiz ile mühendislik çözümleri sunmaktayız.

Paylaş:
İlişkili Ürünler

E-Bülten Kayıt

Set Teknik hakkındaki tüm yeniliklerden haberdar olmak için e-posta listemize katılın.

Lütfen bekleyiniz.. E-posta adresi hatalı. * işaretli alanlar boş bırakılamaz. Mesajınız başarı ile gönderildi. Hata oluştu lütfen tekrar deneyiniz.