थर्मल पावर प्लांट में हाइड्रोजन कूलिंग सिस्टम कैसे काम करता है?

थर्मल पावर प्लांट में बड़े टर्बो-जनरेटर बिजली उत्पादन के दौरान स्टेटर वाइंडिंग, रोटर वाइंडिंग और आयरन कोर से भारी गर्मी का नुकसान उत्पन्न करते हैं। हाइड्रोजन शीतलन प्रणाली जनरेटर के अंदर गर्मी को अवशोषित करने के लिए परिसंचारी शीतलन माध्यम के रूप में हाइड्रोजन गैस का उपयोग करती है, फिर हाइड्रोजन कूलर (फिनड-ट्यूब गैस-टू-वॉटर हीट एक्सचेंजर्स) के माध्यम से गर्मी को ठंडा पानी में स्थानांतरित करती है, जिससे एक बंद परिसंचारी लूप बनता है।

चरण-दर-चरण कार्य प्रक्रिया

जनरेटर के अंदर गर्मी अवशोषण उच्च गति घूमने वाले रोटर और स्थिर स्टेटर बड़े पैमाने पर गर्मी पैदा करते हैं। हाइड्रोजन गैस सीलबंद जनरेटर आवरण को भरती है, गर्म वाइंडिंग और कोर पर बहती है, अपशिष्ट गर्मी को अवशोषित करती है और गर्म हाइड्रोजन बन जाती है।

जबरन गैस परिसंचरण अंतर्निहित परिसंचारी ब्लोअर गर्म हाइड्रोजन को जनरेटर आवास के अंदर स्थापित हाइड्रोजन कूलर की ओर प्रवाहित करते हैं।

हाइड्रोजन कूलर में हीट एक्सचेंज गर्म हाइड्रोजन फिनड-ट्यूब बंडल की बाहरी सतह से होकर गुजरता है। ठंडा पानी ट्यूबों के अंदर बहता है। गर्म हाइड्रोजन से ठंडे पानी में ऊष्मा स्थानांतरित होती है। गर्मी खत्म होने के बाद हाइड्रोजन का तापमान तेजी से गिरता है।

ठंडा हाइड्रोजन पुनर्चक्रण ठंडा हाइड्रोजन जनरेटर गुहा में वापस प्रवाहित होता है, विद्युत घटकों से फिर से गर्मी को अवशोषित करता है, और बंद चक्र को दोहराता है।

प्लांट वॉटर सर्किट द्वारा ली गई गर्मी जनरेटर की गर्मी को अवशोषित करने वाला ठंडा पानी हाइड्रोजन कूलर से बाहर निकलता है, और कूलिंग टावरों में गर्मी अपव्यय के लिए प्लांट सर्कुलेटिंग-वॉटर सिस्टम में भेजा जाता है।

सहायक सुरक्षा एवं कंडीशनिंग लूप (स्थिर संचालन के लिए महत्वपूर्ण)

शाफ्ट तेल-सील प्रणाली: घूमने वाले शाफ्ट सिरों पर सीलिंग बनाए रखता है, हाइड्रोजन गैस रिसाव को रोकता है। हवा को प्रवेश करने से रोकने के लिए जेनरेटर आवरण हमेशा हल्के सकारात्मक दबाव में चलता है।

हाइड्रोजन ड्रायर: हाइड्रोजन लूप के अंदर नमी को हटाता है, संक्षेपण से बचने के लिए ओस बिंदु को नियंत्रित करता है जो घुमावदार इन्सुलेशन को नुकसान पहुंचाता है।

गैस शुद्धिकरण कार्यप्रवाह: हाइड्रोजन भरने या बाहर निकालने से पहले, CO₂ खतरनाक हाइड्रोजन-वायु विस्फोटक मिश्रण से बचने के लिए हवा/हाइड्रोजन को विस्थापित करने के लिए मध्यवर्ती गैस के रूप में कार्य करता है।

ऑनलाइन निगरानी: सेंसर लगातार हाइड्रोजन दबाव, शुद्धता, ओस बिंदु और तापमान को ट्रैक करते हैं, असामान्य स्थितियों के लिए अलार्म ट्रिगर करते हैं।

हवा की जगह हाइड्रोजन क्यों?

हाइड्रोजन की तापीय चालकता हवा की तुलना में ~7 गुना अधिक है।

बहुत कम पवन-आयु घर्षण हानि, जनरेटर की समग्र दक्षता में सुधार करती है।

शुष्क हाइड्रोजन घुमावदार इन्सुलेशन और धातु भागों के लिए गैर-संक्षारक है।