Водород используется для охлаждения турбогенераторов большой мощности (сейчас более 150-180 МВт, а часто и для менее мощных). По сравнению с воздухом, водород имеет почти в 7 раз большую теплопроводность, что позволяет ему очень эффективно отводить тепло. Кроме того, он имеет в 14 раз меньшую плотность, что означает меньшие потери на трение - а учитывая очень высокие скорости вращения турбогенераторов, это тоже весьма актуально.
Турбогенераторы с водородным охлаждением располагаются в герметичном корпусе, который заполняется водородом. Учитывая его взрывоопасность, заполнение производится поэтапно - сначала воздух вытесняется инертным газом (азотом или углекислотой), а затем инертный газ вытесняется водородом; замена водорода на воздух производится в обратном порядке. Сам водород охлаждается водой в специальных теплообменниках.
Водород - непростое вещество, доставляющее немало хлопот. Он просачивается через малейшие неплотности, проникает внутрь материалов, снижая их прочность (водородное охрупчивание), очень взрывоопасен. Но преимущества перевешивают недостатки - турбогенератор с водородным охлаждением оказывается гораздо компактнее (и дешевле), чем с воздушным.
Интересно, что на гидрогенераторах водородное охлаждение не используется. Это связано с тем, что их размеры значительно больше, а частота вращения значительно меньше. В результате, воздушное охлаждение оказывается достаточно эффективным, и только на наиболее мощных гидрогенераторах используется водяное охлаждение статора.
Для чего на тепловых электростанциях нужен водород?
20 декабря 202220 дек 2022
1495
1 мин