HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

Onye dere ya: Lukas Bijikli, Onye njikwa ngwaahịa, Integrated Gear Drives, R&D CO2 Compression and Heat Pumps, Siemens Energy.
Ruo ọtụtụ afọ, Integrated Gear Compressor (IGC) abụrụla teknụzụ a họọrọ maka osisi nkewa ikuku. Nke a bụ isi n'ihi arụmọrụ ha dị elu, nke na-eduga ozugbo na mbelata ọnụ ahịa maka oxygen, nitrogen na gas na-adịghị arụ ọrụ. Agbanyeghị, mmụba nke ilekwasị anya na decarbonization na-etinye mkpa ọhụrụ na IPCs, ọkachasị n'ihe gbasara arụmọrụ na mgbanwe iwu. Mmefu ego isi obodo ka bụ ihe dị mkpa maka ndị na-arụ ọrụ na osisi, ọkachasị na obere na ọkara ụlọ ọrụ.
N'ime afọ ole na ole gara aga, Siemens Energy amalitela ọtụtụ ọrụ nyocha na mmepe (R&D) nke ebumnuche ya bụ ịgbasa ikike IGC iji gboo mkpa mgbanwe nke ahịa nkewa ikuku. Isiokwu a na-akọwapụta ụfọdụ mmezi imewe kpọmkwem anyị mere ma na-atụle otu mgbanwe ndị a nwere ike isi nyere aka mezuo ebumnuche ọnụ ahịa na mbelata carbon nke ndị ahịa anyị.
Ọtụtụ nkeji nkewa ikuku taa nwere compressor abụọ: isi compressor ikuku (MAC) na boost air compressor (BAC). Isi compressor ikuku na-apịachikarị ikuku niile site na nrụgide ikuku ruo ihe dị ka 6 bar. A na-etinyekwu akụkụ nke mmiri a na BAC ruo nrụgide ruru 60 bar.
Dabere na isi iyi ike, a na-ejikarị igwe turbine uzuoku ma ọ bụ moto eletriki akwọ compressor. Mgbe a na-eji igwe turbine uzuoku, otu igwe turbine ahụ na-akwọ compressor abụọ ahụ site na njedebe shaft abụọ. Na usoro ochie, a na-etinye gia dị n'etiti igwe turbine uzuoku na HAC (Foto 1).
N'ime sistemụ turbine nke nwere ike ịnya ọkụ eletrik na nke nwere ike ịnya ọkụ, arụmọrụ nke compressor bụ ihe na-eme ka carbon ghara ịdị ike n'ihi na ọ na-emetụta oke ike nke unit ahụ. Nke a dị mkpa karịsịa maka MGPs nke turbine uzuoku na-anya, ebe ọ bụ na a na-enweta ọtụtụ okpomọkụ maka mmepụta uzuoku na boilers nke nwere ike ọkụ mmanụ.
Ọ bụ ezie na moto eletriki na-enye ihe ọzọ dị mma karịa draịva turbine steam, ọtụtụ mgbe, ọ dị mkpa ka e nwee ike ijikwa mgbanwe. Ọtụtụ ụlọ ọrụ nkewa ikuku nke oge a na-ewu taa jikọtara na grid ma nwee oke ojiji ike mmeghari ohuru. Dịka ọmụmaatụ, na Australia, enwere atụmatụ iwu ọtụtụ ụlọ ọrụ ammonia akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ nke ga-eji nkeji nkewa ikuku (ASUs) mepụta nitrogen maka mmepụta ammonia ma a na-atụ anya na ha ga-enweta ọkụ eletrik site na ikuku na ugbo anyanwụ dị nso. Na osisi ndị a, mgbanwe iwu dị oke mkpa iji kwụọ ụgwọ maka mgbanwe eke na mmepụta ike.
Siemens Energy mepụtara IGC mbụ (nke a maara dị ka VK) na 1948. Taa, ụlọ ọrụ ahụ na-emepụta ihe karịrị nkeji 2,300 n'ụwa niile, ọtụtụ n'ime ha bụ maka ngwa ndị nwere ọnụego mmiri karịrị 400,000 m3/h. MGP anyị nke oge a nwere ọnụego mmiri ruru nde cubic mita 1.2 kwa elekere n'otu ụlọ. Ndị a gụnyere ụdị compressors console na-enweghị gia nke nwere oke nrụgide ruo 2.5 ma ọ bụ karịa na ụdị otu ọkwa na oke nrụgide ruo 6 na ụdị usoro.
N'afọ ndị na-adịbeghị anya, iji gboo mkpa na-arịwanye elu maka arụmọrụ IGC, mgbanwe iwu na ọnụ ahịa isi obodo, anyị emeela ụfọdụ mmezi imewe pụtara ìhè, nke a chịkọtara n'okpuru.
A na-amụba arụmọrụ mgbanwe nke ọtụtụ impellers a na-ejikarị eme ihe na ọkwa MAC mbụ site na ịgbanwe ọdịdị agụba. Site na impeller ọhụrụ a, enwere ike nweta arụmọrụ mgbanwe nke ruru 89% na njikọta ya na LS diffusers nkịtị na ihe karịrị 90% na njikọta ya na ọgbọ ọhụrụ nke hybrid diffusers.
Tinyere nke ahụ, impeller nwere nọmba Mach dị elu karịa 1.3, nke na-enye ọkwa mbụ ya oke ike na oke mkpakọ dị elu. Nke a na-ebelatakwa ike nke gia na sistemụ MAC nke ọkwa atọ ga-ebufe, na-enye ohere iji obere gia dayameta na gia draịva ozugbo na ọkwa mbụ.
Ma e jiri ya tụnyere ihe mgbasa ozi LS vane nke oge ochie, ihe mgbasa ozi hybrid nke ọgbọ na-esote nwere mmụba arụmọrụ nke ọkwa nke 2.5% na ihe njikwa nke 3%. A na-enweta mmụba a site na ịgwakọta agụba (ya bụ, a na-ekewa agụba ahụ n'ime ngalaba elu zuru oke na nke ọkara-elu). Na nhazi a, a na-ahazi ya nke ọma.
A na-ebelata mmepụta mmiri dị n'etiti impeller na diffuser site na akụkụ nke elu agụba dị nso na impeller karịa agụba nke diffuser LS nkịtị. Dịka ọ dị na diffuser LS nkịtị, nsọtụ ndị bụ isi nke agụba ndị zuru oke dị anya site na impeller iji zere mmekọrịta impeller na diffuser nke nwere ike imebi agụba.
Ịbawanye elu nke agụba ndị ahụ nso na impeller na-emekwa ka ụzọ mmiri na-aga n'akụkụ mpaghara mkpali dịkwuo mma. Ebe ọ bụ na nsọtụ isi nke akụkụ vane ogologo zuru oke ka bụ otu dayameta dị ka diffuser LS nkịtị, ahịrị throttle adịghị emetụta, na-enye ohere maka ọtụtụ ntinye na nhazi.
Ntunye mmiri gụnyere ịgbanye mmiri n'ime mmiri ikuku dị n'ime ọkpọkọ mmiri. Ntunye mmiri ndị ahụ na-ekupụ ma na-amịkọrọ okpomọkụ site na mmiri gas usoro ahụ, si otú a na-ebelata okpomọkụ ntinye ruo na ọkwa mkpakọ. Nke a na-eme ka ike isentropic dị ala ma na-abawanye arụmọrụ karịa 1%.
Ime ka ogwe gia sie ike na-enye gị ohere ịbawanye nrụgide a na-anabata kwa mpaghara otu, nke na-enye gị ohere ibelata obosara ezé. Nke a na-ebelata mfu igwe na gearbox ruo 25%, na-ebute mmụba na arụmọrụ zuru oke nke ruo 0.5%. Na mgbakwunye, enwere ike ibelata ọnụ ahịa compressor isi ruo 1% n'ihi na a naghị eji obere ígwè eme ihe na gearbox buru ibu.
Impeller a nwere ike ịrụ ọrụ na ihe na-egosi mmụba mmiri (φ) nke ruru 0.25 ma nye isi karịa 6% karịa impellers ogo 65. Na mgbakwunye, ihe na-egosi mmụba mmiri ruru 0.25, na nhazi okpukpu abụọ nke igwe IGC, mmụba mmiri ruru nde 1.2 m3/h ma ọ bụ ọbụna nde 2.4 m3/h.
Uru phi dị elu na-enye ohere iji obere impeller dayameta n'otu olu ahụ, si otú a na-ebelata ọnụ ahịa nke compressor isi ruo 4%. Enwere ike ibelata dayameta nke impeller nke ọkwa mbụ ọbụna karịa.
Isi dị elu na-enweta site na akụkụ ntụgharị impeller 75°, nke na-eme ka akụkụ ọsọ gburugburu na mpụga dịkwuo elu ma si otú a na-enye isi dị elu dịka nha nhata Euler si dị.
Ma e jiri ya tụnyere ngwa ngwa na-agba ọsọ na nke dị elu, arụmọrụ nke ngwa ngwa na-ebelata ntakịrị n'ihi nnukwu mfu na volute. Enwere ike ịkwụghachi nke a site na iji ejula dị ọkara. Agbanyeghị, ọbụlagodi na-enweghị volute ndị a, enwere ike nweta arụmọrụ dị iche iche nke ruru 87% na nọmba Mach nke 1.0 na ọnụọgụ mmiri nke 0.24.
Oke volute ahụ na-enye gị ohere izere ihe ndọta na volute ndị ọzọ mgbe dayameta nke gia buru ibu belatara. Ndị ọrụ nwere ike ịchekwa ego site na ịgbanwe site na moto pole 6 gaa na moto pole 4 dị elu (1000 rpm ruo 1500 rpm) na-agafeghị ọsọ gia kachasị ekwe. Na mgbakwunye, ọ nwere ike ibelata ọnụ ahịa ihe maka gia helical na nnukwu gia.
N'ozuzu, isi ihe nrụpụta nwere ike ịchekwa ihe ruru 2% na ọnụ ahịa isi obodo, yana injin ahụ nwekwara ike ịchekwa 2% na ọnụ ahịa isi obodo. Ebe ọ bụ na obere volute anaghị arụ ọrụ nke ọma, mkpebi iji ha dabere na ihe ndị ahịa chọrọ (ọnụ ahịa na arụmọrụ) ma a ga-enyocha ya dabere na ọrụ ọrụ site na ọrụ.
Iji mee ka ikike njikwa dịkwuo elu, enwere ike itinye IGV n'ihu ọtụtụ ọkwa. Nke a dị nnọọ iche na ọrụ IGC gara aga, nke gụnyere naanị IGV ruo na nke mbụ.
N'oge gara aga nke IGC, ọnụọgụ vortex (ya bụ, akụkụ nke IGV nke abụọ kewara site na akụkụ nke IGV1 mbụ) nọgidere na-agbanwe agbanwe n'agbanyeghị ma mmiri ahụ ọ dị n'ihu (nkuku > 0°, isi na-ebelata) ma ọ bụ vortex azụ (nkuku < 0). °, nrụgide ahụ na-abawanye). Nke a adịghị mma n'ihi na ihe ịrịba ama nke akụkụ ahụ na-agbanwe n'etiti vortices dị mma na nke na-adịghị mma.
Nhazi ọhụrụ a na-enye ohere iji oke vortex abụọ dị iche iche mgbe igwe ahụ nọ n'ọnọdụ vortex n'ihu na nke azụ, si otú a na-eme ka oke njikwa ahụ dịkwuo elu site na 4% ma na-anọgide na-arụ ọrụ nke ọma.
Site n'itinye ihe mgbasa ozi LS maka impeller a na-ejikarị eme ihe na BACs, enwere ike ịbawanye arụmọrụ ọtụtụ ọkwa ruo 89%. Nke a, yana mmezi arụmọrụ ndị ọzọ, na-ebelata ọnụọgụ nke usoro BAC ebe ọ na-ejigide arụmọrụ ụgbọ okporo ígwè n'ozuzu ya. Ibelata ọnụọgụ nke usoro na-ewepụ mkpa maka intercooler, ọkpọkọ gas usoro jikọtara ya, na ihe ndị metụtara rotor na stator, na-eme ka ego echekwara nke 10%. Na mgbakwunye, n'ọtụtụ oge, ọ ga-ekwe omume ijikọ isi ihe mgbakwụnye ikuku na ihe mgbakwụnye booster n'otu igwe.
Dịka ekwuru na mbụ, a na-achọkarị gia etiti n'etiti turbine steam na VAC. Site na imewe IGC ọhụrụ sitere na Siemens Energy, enwere ike itinye gia idler a n'ime gearbox site na ịgbakwunye gia idler n'etiti gia pinion na gia buru ibu (gia 4). Nke a nwere ike ibelata ọnụ ahịa ahịrị niile (compressor isi yana ngwa enyemaka) ruo 4%.
Ọzọkwa, gia 4-pinion bụ ụzọ ọzọ dị irè karịa moto mpịakọta dị mkpụmkpụ maka ịgbanwe site na moto 6-pole gaa na moto 4-pole na nnukwu compressors ikuku isi (ọ bụrụ na enwere ike ịkụkọ volute ma ọ bụ ọ bụrụ na ọsọ pinion kachasị akwadoro ga-ebelata). ) gafere.
Ojiji ha na-aghọkwa ihe a na-ahụkarị n'ọtụtụ ahịa dị mkpa maka iwepụ carbon n'ụlọ ọrụ mmepụta ihe, gụnyere mgbapụta okpomọkụ na mkpakọ steam, yana mkpakọ CO2 na mmepe njide carbon, ojiji na nchekwa (CCUS).
Siemens Energy nwere akụkọ ihe mere eme ogologo oge nke imepụta na ịrụ ọrụ IGC. Dịka ọ dị na nyocha na mmepe ndị ọzọ dị n'elu (na ndị ọzọ), anyị na-agba mbọ ịnọgide na-emepụta igwe ndị a iji mezuo mkpa ngwa pụrụ iche ma mezuo ọchịchọ ahịa na-eto eto maka ọnụ ahịa dị ala, mmụba arụmọrụ na mmụba nkwado. KT2