مولد توربيني مخصص بثاني أكسيد الكربون فوق الحرج مولد توربيني غازي بثاني أكسيد الكربون فوق الحرج
مولد توربيني مخصص بثاني أكسيد الكربون فوق الحرج
,مولد توربيني غازي بثاني أكسيد الكربون فوق الحرج
,توربين غازي مخصص بثاني أكسيد الكربون فوق الحرج
تم تصميم الجيل الجديد من مجموعات مولدات ضواغط توربينات ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج لمتطلبات موازنة ذروة الشبكة وتتوافق تمامًا مع خصائص تقلب توليد الطاقة من الرياح والطاقة الشمسية. يمثل هذا النظام المتقدم طفرة في تكنولوجيا موازنة الذروة المرنة.
كمعدات أساسية جديدة من الجيل الجديد لموازنة الذروة المرنة، تستخدم مجموعة مولدات ضواغط توربينات ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج (sCO₂) ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج (7.38 ميجا باسكال، فوق 31.1 درجة مئوية) كسائل عمل لدورة برايتون المغلقة. يقدم هذا النهج المبتكر أداءً استثنائيًا:
- كفاءة حرارية للنظام تتجاوز 50٪
- حجم المعدات 1/30 فقط من التوربينات البخارية التقليدية
- قدرة بدء التشغيل البارد في 15 دقيقة فقط
- سرعة استجابة الحمل المتغيرة أسرع بأكثر من 4 مرات من الوحدات التقليدية
- موازنة ذروة سريعة من 0 إلى 100٪ في جميع ظروف التشغيل
- تكيف مثالي مع خصائص تقلب ثانية واحدة لمخرجات الرياح والخلايا الكهروضوئية
تتضمن التكنولوجيا الأساسية ضواغط ذات محرك مباشر عالي السرعة مع تعليق مغناطيسي ومسخنات إعادة فعالة، مما يتيح تشغيلًا خالٍ من الزيوت، ومنخفض الاهتزاز، وعالي الموثوقية. تصل نظافة العادم إلى معايير ISO 8573-1 الفئة 0، ولا تتطلب مياه تبريد، وهي مناسبة للبيئات عالية الرطوبة.
في ديسمبر 2025، بدأت أول وحدة تجارية في العالم، "سوبر كاربون-1"، العمل في شركة شوغانغ شو تشينغ للحديد والصلب في ليوبانشوي، قويتشو. بحلول مايو 2026، تم توصيل الوحدة الثانية بالشبكة، مما أدى إلى إنشاء قدرة مثبتة مستقرة تبلغ 30 ميجاوات. يقوم النظام بتحويل حرارة النفايات الناتجة عن تكليس الصلب (400-600 درجة مئوية) بكفاءة إلى طاقة كهربائية، مما يزيد من كفاءة توليد الطاقة بأكثر من 85٪ مقارنة بالأنظمة البخارية التقليدية. يتجاوز توليد الكهرباء الإضافي السنوي 70 مليون كيلوواط ساعة، مما يمثل قفزة رائدة للصين من المختبر إلى التطبيق التجاري الصناعي لتكنولوجيا sCO₂ على مستوى العالم.
- توليد الطاقة الحرارية بدورة برايتون لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج يوفر كفاءة حرارية عالية وكفاءة توليد طاقة فائقة عند درجات حرارة دورة أقل
- يوفر ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج كثافة عالية، وخصائص نقل حرارة ممتازة، وكثافة طاقة عالية، وحجم ضاغط وتوربين مدمج مع قوة محددة عالية
- مثالي لأنظمة الطاقة بما في ذلك محطات الطاقة الحرارية، وتوليد الطاقة الشمسية الحرارية، وتطبيقات الطاقة النووية
- نطاق درجة حرارة مدخل الدوامة: 400 ~ 780 درجة مئوية، ضغط يصل إلى 25 ميجا باسكال
- قوة محددة أعلى من التوربينات فوق الحرجة والهيليوم
- كفاءة متساوية تقريبًا تزيد عن 82٪، مع كفاءة حرارية للنظام تتجاوز 50٪
- هيكل مدمج مع قوة محددة عالية
- خدمات مخصصة لتلبية متطلبات العملاء
تتناول محاكاة ديناميكا الموائع الحسابية (CFD) المتقدمة الخصائص الفيزيائية الصعبة لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج بالقرب من النقطة الحرجة حيث تتقلب الخصائص بعنف.
تعمل توربينات ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج في ظروف درجات حرارة وضغط عالية، وتستخدم حلول إدارة حرارية متطورة لتحسين مجالات درجة الحرارة والإجهاد لتحقيق أقصى قدر من الأداء والموثوقية.
- التوربين: من نوع التدفق المحوري ذو الدعم الخارجي
- الضاغط: من نوع الطرد المركزي متعدد المراحل أحادي العمود
- نطاق السرعة: 3000-10000 دورة في الدقيقة
- التطبيق: أنظمة توليد الطاقة بقدرة 5 ميجاوات وما فوق
- التوربين والضاغط مدمجان مع صندوق تروس
- نطاق السرعة: 20000 ~ 30000 دورة في الدقيقة
- التطبيق: أنظمة توليد الطاقة بقدرة 1-5 ميجاوات
- صندوق تروس وتكوين محرك مباشر عالي السرعة
- التوربين والضاغط مرتبان بشكل متحد المحور مع تعليق عند طرفي العمود الرئيسي
- هيكل مدمج لسهولة التركيب في الموقع
- تصحيح أخطاء النظام أكثر تعقيدًا مقارنة بالوحدات المقسمة
- محرك عالي السرعة ذو محرك مباشر مع تعليق التوربين والضاغط عند طرفي عمود المحرك
- المحرك المغناطيسي المغلق بالكامل يلغي الحاجة إلى أختام غاز جافة
- يستبدل الأختام الديناميكية لطرف العمود بأختام ثابتة للغلاف لتحقيق تسرب صفري حقيقي
- سرعة الدوران: 15000-20000 دورة في الدقيقة
- حجم مدمج مع الحد الأدنى من المعدات الملحقة
- التطبيق: أنظمة توليد الطاقة بقدرة 100 كيلوواط ~ 1 ميجاوات
مقارنة بأنواع المبخرات الأخرى، توفر مبخرات MVR أقل استهلاك للطاقة، وأقل بصمة، وتأثيرًا ضئيلًا على جودة المنتج، وأنظمة تحكم بسيطة، واستقرارًا تشغيليًا عاليًا.
| المعلمة | مبخر أحادي التأثير | مبخر متعدد التأثيرات | مبخر MVR |
|---|---|---|---|
| استهلاك الطاقة | استهلاك طاقة عالٍ، نظريًا مطلوب 1 طن من البخار لتبخير 1 طن من الماء | أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، مع انخفاض الاستهلاك مع زيادة الكفاءة | أكثر تقنيات كفاءة في استخدام الطاقة، تتطلب فقط 15-50 كيلوواط ساعة من الكهرباء لكل طن من الماء المتبخر |
| مساحة الأرضية | صغير | كبير | صغير |
| التأثير على جودة المنتج | وقت بقاء قصير ولكن درجة حرارة عالية، تأثير ضئيل | وقت بقاء طويل، درجة حرارة عالية، تأثير ضئيل | وقت بقاء قصير، تبخير عبر فرق درجة الحرارة، تأثير ضئيل |
| وضع الطاقة | تسخين بالبخار يتطلب شبكة أنابيب بخار وغلاية | تسخين بالبخار يتطلب شبكة أنابيب بخار وغلاية | كهرباء فقط، لا حاجة لشبكة بخار، نظام تدوير مغلق بالكامل |
| تكلفة التشغيل | مرتفع | أعلى | منخفض |
| الاستقرار | ضعيف | ضعيف | جيد |
