في المجال الواسع لتوليد الطاقة الكهربائية، أدى التقدم الكبير في التكنولوجيا إلى إنتاج مولدات ضخمة مصممة لتلبية احتياجات الطاقة المتزايدة وفي الوقت نفسه تعمل مع التركيز على الحد من الأضرار البيئية. وبطبيعة الحال، كانت تلك الوحدات المبردة بالهيدروجين بقدرة 1000 ميجاوات عبارة عن قطع أثرية عملاقة من خلق إنسان واحد والطاقة المستدامة. في نهاية نيويورك توجد قطعة من المعدات تبدو تافهة لأنها شائعة جدًا في جميع الأنظمة ذات السعة الكبيرة ولكنها تشكل نبض قلبها السري - وهو حلقة التخفي الأساسية. العمليات التي نمر بها هي التطهير والإشعال جنبًا إلى جنب مع مناقشة الميزات المتقدمة التي يتم توفيرها عن طريق الرقمنة داخل المرشحات، ومقاومة التآكل لتشغيل حلقة التجميع في بيئة صعبة محددة على أنها نسبة تحميل جزئي، وما إلى ذلك.
أعلى أداء في المولدات المبردة بالهيدروجين بقدرة 1000 ميجاوات والمدعومة بحلقات التجميع
حلقات التجميع هي طرق التيار الكهربائي بين الجزء الدوار والجزء الثابت في المولد. ويشمل ذلك مساعدة الأنظمة المبردة بالهيدروجين على تلبية المتطلبات الحالية العالية جدًا. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن حلقات المجمع تساعد في تقليل المقاومة الكهربائية، ونقل التيار بشكل فعال، وبالتالي تعزيز إنتاج الطاقة وكفاءة هذه المولدات. من ناحية أخرى، لأنها مكونات أخف وزنا وأقل توليدا للحرارة المستخدمة في المولد، تقلل من مقدار الطاقة المفقودة عند العمل ولكن فقط على الأشياء التي تتطلب طاقة كهربائية.
العنصر الأكثر أهمية في أنظمة تسخين المولدات هو قدرتها العالية، وخاصة في توليد الطاقة على نطاق واسع. وذلك لأن انقطاع إمدادات الطاقة يؤدي إلى خسائر اقتصادية كبيرة بسبب ميل الشبكة إلى زعزعة الاستقرار. تعمل حلقات التجميع هذه في محاكاة الغلاف الجوي؛ فهو غني بالهيدروجين، وله خصائص تبريد ممتازة لأنه يمتلك خاصيتين فيزيائيتين رئيسيتين: الموصلية الحرارية العالية والكثافة المنخفضة. فمن ناحية، هذه مجرد ضرورة بنيوية؛ يجب أن تتحمل حلقات المجمع هذه فترة طويلة من الاتصال بالهيدروجين السائل المبرد دون أن تتآكل أو تتلف أو تتحلل بأي شكل من الأشكال لأن أي ضعف سيتطور في النهاية إلى تسرب أو فشل. هناك حاجة إلى أنماط متينة بمواد عالية القوة ونظام محكم لضمان عدم وجود تسرب في التشغيل ومدة خدمة طويلة. على المستوى الدولي، التطور نحو مستقبل خالٍ من الكربون والهيدروجين الأخضر؛ أصبح توليد الكهرباء عن طريق التحليل الكهربائي للمياه مع موارد الطاقة المتجددة بمثابة تغيير جذري في توليد الكهرباء المستدام. يسير هذا الوقود النظيف جنبًا إلى جنب مع ظهور حلول الطاقة الخضراء العالمية: مولدات مبردة بالهيدروجين يتم لصقها معًا بحلقات تجميع متميزة لإنشاء أسواق تسمح للهيدروجين الأخضر بأن يكون له تطبيقات ضخمة. تلعب هذه الحلقات دورًا رئيسيًا كمورد حيوي لتخضير الطاقة بشكل طبيعي، لأنها تساعد في تقليل آثار الكربون بشكل كبير، وتحول أي مصدر للطاقة المتجددة إلى مولدات. مواد عالية التقنية: استخدام سمات السبائك المخصصة لتجنب مشاكل التآكل / المقاومة لـ HEE، وبالتالي ضمان موثوقيتها وتوافرها من مستوى الدخول البارز 3.
التبريد النشط - دمج ممر لسائل التبريد داخل الحلقات لاستخراج الحرارة الناتجة عن التيار الكبير وتثبيت درجات الحرارة التشغيلية.
استخدام تقنيات الختم (مثل الأختام المتاهة المتخصصة أو المحامل المغناطيسية) لتقليل تسرب الهيدروجين، وتعزيز السلامة والكفاءة.
المراقبة والتشخيص - تتميز Anglosa بأجهزة استشعار مدمجة تقرأ درجة الحرارة أو الرطوبة التي يسهل التحقق منها وتتحقق بسهولة من وجود تسرب للغاز للمساعدة في جدولة الإصلاح المتوقعة.
المزيد: حلقات تجميع مقاومة للتآكل للبيئات القاسية المبردة بالهيدروجين
وفي حين أن استخدام الهيدروجين كمبرد مفيد في بعض الجوانب، إلا أنه يؤدي إلى هشاشة بعض المعادن، مما له آثار ضارة طويلة المدى. وهذا يتطلب بناء حلقات تجميع مقاومة للهيدروجين. تم اختبار الحلقات بدقة وتم تحديد مواد معينة يجب أن تستوفيها، بحيث يمكن استخدامها مع الهيدروجين في المولد لتقليل تدهور دورتي حياة المنتج. يجب أن تحمي الطلاءات والمعالجات السطحية هذه العناصر المهمة من التآكل والتفاعلات الكيميائية.
باختصار يمكن القول أن حلقات تجميع المولدات المتزامنة المبردة بقدرة 1000 ميجاوات H2 ليست مجرد أجهزة ولكنها تمثل أشكالًا متقدمة ومدمجة من علوم المواد والتميز الهندسي المستدام. تعد اليوم محطات CCGT وIGCC الكبيرة نسخًا آمنة ونظيفة من طاقة الحمل الأساسي وتحسين الأداء والموثوقية وقدرات الهيدروجين الأخضر (تقنيات خلايا الهيدروجين لكيمياء الغاز الجديدة)، ويمكن أن يسمح التكامل الأولي لها بلعب دور حاسم استراتيجي في التطور طويل المدى توليد الطاقة على نطاق واسع. بينما نقوم بتطوير تقنيات الطاقة النظيفة، تظهر تحسينات حلقة التجميع جنبًا إلى جنب معها وستستمر في الظهور بشكل أكبر مع تزايد اعتمادنا على الطاقة المتجددة.