一種吹掃氣體壓力穩(wěn)定的燃氣輪機的制作方法
【專利摘要】一種吹掃氣體壓力穩(wěn)定的燃氣輪機，主要由吹掃氣體輸送管、依次連接在吹掃氣體輸送管上的壓縮機、吹掃氣體儲罐、控制閥、調(diào)節(jié)閥、安全閥、流量控制閥及燃燒室組成，其在壓縮機前的吹掃氣體輸送管與流量控制閥之前的吹掃氣體輸送管之間連通有穩(wěn)壓回流管，在穩(wěn)壓回流管上設(shè)有回流調(diào)節(jié)閥。本實用新型既能解決吹掃開始時氮氣壓力急劇下降的瞬時沖擊，又能解決吹掃閥關(guān)閉后氮氣壓力急劇升高的瞬時沖擊，確保燃氣輪機高效穩(wěn)定運行,從而大幅降低機組維護成本及勞動強度，還節(jié)省每年20天的故障檢修時間，及因每次氮氣系統(tǒng)故障跳機需消耗輕油40t左右的燃料。
【專利說明】
一種吹掃氣體壓力穩(wěn)定的燃氣輪機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種吹掃氣體壓力穩(wěn)定的燃氣輪機。
【背景技術(shù)】
[0002]燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)是目前國際上冶金行業(yè)最先進的發(fā)電技術(shù)之一，由燃氣輪機、煤氣壓縮機、發(fā)電機、余熱鍋爐、蒸汽輪機等幾部分組成，其中燃氣輪機是把煤氣壓縮機送來的高溫高壓混合煤氣的化學能燃燒后轉(zhuǎn)換成熱能，熱能在燃氣輪機中做功推動發(fā)電機發(fā)電后排出高溫煙氣，高溫煙氣進入余熱鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生大量蒸汽推動汽輪發(fā)電機發(fā)電，實現(xiàn)熱能的梯級利用。
[0003]目前，燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的燃料主要為低熱值的高爐煤氣和液體輕柴油，其中液體輕柴油僅在燃氣輪機啟動初期時做為啟動燃料，經(jīng)煤氣壓縮機壓縮機壓縮后的高溫高壓的混合煤氣做為燃氣輪機的運行燃料。當燃氣輪機組完成啟動，且達到切換燃料負荷時，首先需通過惰性氣體，主要是氮氣對氣體燃料系統(tǒng)和燃燒室進行吹掃，避免大量的氣體燃料和液體燃料同時進入燃燒室燃燒導致爆燃現(xiàn)象，吹掃完成后燃料再從初期的液體燃料逐步切換至氣體燃料;反之燃氣輪機在停機過程中，首先減負荷至切換負荷后，其次通過氮氣對液體燃料系統(tǒng)和燃燒室進行吹掃，吹掃完成后再由氣體燃料逐步切換回液體燃料。
[0004]燃氣輪機在燃料切換過程中需要通過氮氣等惰性氣體對其燃燒通道進行吹掃，而目前吹掃氮氣系統(tǒng)如圖1所示:外網(wǎng)1.5Mpa氮氣經(jīng)過氮氣壓縮機加壓至6.0Mpa后送至60m3的氮氣罐儲存，然后通過調(diào)壓閥把6.0 Mpa氮氣壓力調(diào)壓為2.SMpa以備燃氣輪機吹掃用。該氮氣吹掃系統(tǒng)主要問題是燃氣輪機吹掃過程較短僅40s左右，當吹掃控制閥打開時大量的氮氣進入燃氣輪機燃燒室進行管道吹掃，而調(diào)壓閥在瞬時間里無法把氮氣罐6.0 Mpa的氮氣全部減壓至2.8 Mpa，而大量的吹掃氮氣進入燃燒室使得氮氣管道壓力急劇下降，當壓力低于2.3 Mpa時燃氣輪機會故障跳機；當吹掃控制閥關(guān)閉后會有大量的氮氣積聚在管道中，致使管道壓力急劇升高，調(diào)壓閥無法在瞬時把氮氣管網(wǎng)壓力穩(wěn)定在2.8 Mpa，當壓力高于安全閥動作壓力3.1 Mpa，安全閥動作燃氣輪機會故障跳機。因此急需一種新型氮氣吹掃裝置，既能解決吹掃開始時氮氣壓力急劇下降的瞬時沖擊，又能解決吹掃閥關(guān)閉后氮氣壓力急劇升高的瞬時沖擊，確保燃氣輪機高效穩(wěn)定運行。
[0005]經(jīng)檢索，中國專利申請?zhí)枮?014204615551.3的文獻，公開了“一種燃氣輪機氮氣吹掃穩(wěn)定裝置”，該文獻是利用液體氮經(jīng)過液氮栗輸送至水浴式汽化器，通過蒸汽加熱把液態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)后送至氣體氮氣儲存罐和氮氣緩沖罐，最后供燃氣輪機吹掃用，此種方式存在以下不足:首先，氮氣在常溫下為氣態(tài)，以液態(tài)形式進行儲存及輸送對壓力容器、閥門、管道等設(shè)備的壓力等級要求較高，生產(chǎn)操作中危險性較大;其次，需要增加水浴式汽化器裝置把液態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮，增加了設(shè)備成本，同時液氮汽化過程中需用蒸汽，增加設(shè)備運行成本和安全性;再次，吹掃開始大量進入燃燒室致使氮氣管網(wǎng)壓力瞬時下降，僅靠調(diào)節(jié)閥不能解決氮氣壓力問題，同樣吹掃完成后，進入燃燒室吹掃的氮氣閥關(guān)閉，大量氮氣積聚在管道中致使氮氣壓力急劇升高，僅靠調(diào)節(jié)閥不能夠迅速有效的穩(wěn)定氮氣管網(wǎng)壓力，影響機組安全穩(wěn)定運行。中國專利申請?zhí)枮?01210012868.4的文獻，公開了一種“燃氣輪機吹掃系統(tǒng)及其組裝方法”，其主要是對燃氣輪機內(nèi)部的燒嘴、燃燒器等吹掃和清洗，不能解決燃料切換時外部氮氣管網(wǎng)系統(tǒng)壓力瞬時波動的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種既能解決吹掃開始時氮氣壓力急劇下降的瞬時沖擊，又能解決吹掃閥關(guān)閉后氮氣壓力急劇升高的瞬時沖擊，確保燃氣輪機高效穩(wěn)定運行的吹掃氣體壓力穩(wěn)定的燃氣輪機。
[0007]實現(xiàn)上述目的的技術(shù)措施:
[0008]—種吹掃氣體壓力穩(wěn)定的燃氣輪機，主要由吹掃氣體輸送管、依次連接在吹掃氣體輸送管上的壓縮機、吹掃氣體儲罐、控制閥、調(diào)節(jié)閥、安全閥、流量控制閥及燃燒室組成，其在于:在壓縮機前的吹掃氣體輸送管與流量控制閥之前的吹掃氣體輸送管之間連通有穩(wěn)壓回流管，在穩(wěn)壓回流管上設(shè)有回流調(diào)節(jié)閥。
[0009]其在于:在穩(wěn)壓回流管上設(shè)有回流控制閥及回流手動閥。
[0010]其在于:在回流控制閥與回流手動閥之間的穩(wěn)壓回流管上設(shè)有補充吹掃氣儲存器，并在補充吹掃氣儲存器上設(shè)有開關(guān)閥。
[0011]本實用新型的特點:采用本實用新型后，既能解決吹掃開始時氮氣壓力急劇下降的瞬時沖擊，又能解決吹掃閥關(guān)閉后氮氣壓力急劇升高的瞬時沖擊，確保燃氣輪機高效穩(wěn)定運行，試用一年來，未發(fā)生氮氣系統(tǒng)故障跳機，燃氣輪機組運行更加穩(wěn)定、高效，從而大幅降低機組維護成本及勞動強度，還可節(jié)省每年20天的故障檢修時間，及因每次氮氣系統(tǒng)故障跳機需消耗輕油40t左右的燃料。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖中:I一吹掃氣體輸送管，2—壓縮機，3—吹掃氣體儲罐，4一調(diào)節(jié)閥，5—安全閥，6—流量控制閥，7—燃燒室，8—穩(wěn)壓回流管，9 一回流調(diào)節(jié)閥，10—回流控制閥，11 一回流手動閥，12—補充吹掃氣儲存器，13—控制閥，14—開關(guān)閥。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖做進一步描述:
[0015]—種吹掃氣體壓力穩(wěn)定的燃氣輪機，主要由吹掃氣體輸送管1、依次連接在吹掃氣體輸送管I上的壓縮機2、吹掃氣體儲罐3、控制閥13、調(diào)節(jié)閥4、安全閥5、流量控制閥6及燃燒室7組成，其在壓縮機2前的吹掃氣體輸送管I與流量控制閥6之前的吹掃氣體輸送管I之間通過焊接或管接頭連通穩(wěn)壓回流管8，在穩(wěn)壓回流管8上裝有回流調(diào)節(jié)閥9;還在穩(wěn)壓回流管8上裝有回流控制閥1及回流手動閥11。
[0016]另還在回流控制閥10與回流手動閥11之間的穩(wěn)壓回流管8上采用焊接連通有補充吹掃氣儲存器12，并在補充吹掃氣儲存器12上裝有開關(guān)閥14。
[0017]動作原理
[0018]外網(wǎng)1.5Mpa氮氣經(jīng)過氮氣壓縮機加壓至6.0Mpa并儲存在60m3的氮氣罐儲存;吹掃前打開控制閥13和調(diào)節(jié)閥4，并把吹掃氮氣壓力調(diào)為2.8Mpa，然后打開流量控制閥6進入吹掃模式。
[0019]當燃氣輪機進入吹掃模式且吹掃氣體壓力急劇下降小于2.SMpa時，關(guān)閉回流手動閥11，打開回流調(diào)節(jié)閥9和回流控制閥10，通過吹掃氣體輸送管I對吹掃氮氣進行補充增壓，確保吹掃過程安全穩(wěn)定。
[0020]當燃氣輪機吹掃完畢瞬間吹掃氣體壓力急劇升高大于2.SMpa時，先打開控制閥13、調(diào)節(jié)閥4、回流手動閥8、回流調(diào)節(jié)閥9、回流控制閥10，迅速釋放管道壓力；當壓力降至
2.SMpa時，關(guān)閉穩(wěn)壓回流管8上的所有閥門，通過調(diào)節(jié)閥4穩(wěn)定機組吹掃氮氣壓力。
[0021]當吹掃氣量不夠用時，則通過打開儲存器12上的開關(guān)閥14補充吹掃氣。
[0022]本【具體實施方式】僅為最佳例舉，并非對本實用新型技術(shù)方案的限制性實施。
【主權(quán)項】
1.一種吹掃氣體壓力穩(wěn)定的燃氣輪機，主要由吹掃氣體輸送管、依次連接在吹掃氣體輸送管上的壓縮機、吹掃氣體儲罐、控制閥、調(diào)節(jié)閥、安全閥、流量控制閥及燃燒室組成，其特征在于:在壓縮機前的吹掃氣體輸送管與流量控制閥之前的吹掃氣體輸送管之間連通有穩(wěn)壓回流管，在穩(wěn)壓回流管上設(shè)有回流調(diào)節(jié)閥。2.如權(quán)利要求1所述的一種吹掃氣體壓力穩(wěn)定的燃氣輪機，其特征在于:在穩(wěn)壓回流管上設(shè)有回流控制閥及回流手動閥。3.如權(quán)利要求2所述的一種吹掃氣體壓力穩(wěn)定的燃氣輪機，其特征在于:在回流控制閥與回流手動閥之間的穩(wěn)壓回流管上設(shè)有補充吹掃氣儲存器，并在補充吹掃氣儲存器上設(shè)有開關(guān)閥。
【文檔編號】F02C3/22GK205559072SQ201620366125
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】劉剛鋒, 李明暉, 丁翠嬌, 宋中華, 羅巍, 陳超, 楊超, 朱善合
【申請人】武漢鋼鐵股份有限公司