专利名称：重型燃气轮机压气机防喘放气系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于燃气轮机技术领域，特别涉及一种重型燃气轮机压气机防喘放气系统。
技术背景众所周知，压气机是燃气轮机中的重要组成部分，它负责从周围大气吸入空气并将其压缩升压，然后不断向燃烧室提供高压空气。但是在压气机运行过程中，在转速恒定的条件下压气机存在压比和效率随流量改变而变化的关系曲线。当流进压气机的流量减少到某一数值后，压气机就不能稳定的工作，将产生喘振现象而造成叶片断裂等灾难性事故发生。为了防止压气机喘振现象的发生而设计了压气机防喘放气系统。
实用新型内容为了解决上述存在的问题，本实用新型提供一种重型燃气轮机压气机防喘放气系统。它是在一条主管路上并联一条控制管路和七条支管路，分别与燃气轮机不同级组的防喘放气阀门连接，有效地防止了燃气轮机启动过程中发生喘振现象。
本实用新型的结构，包括一条主管路、一条控制管路和七条支管路，在主管路上设置有空压机、储气罐、油水分离器、吸附干燥器、过滤器、手动球阀、两个压力传感器、温度传感器及两个压力表，两台空压机通过管路并联后依次连接有储气罐、油水分离器、吸附干燥器、过滤器，在过滤器另一侧依次安装有手动球阀I、两个压力传感器、温控传感器及两个压力表，在此处并联连接有七条分支路及一条控制管路，其中一条分支管路上依次设有减压阀II、两个压力表、两个压力传感器、手动球阀、两个压力传感器，接于燃气轮机的滑油温控阀上；另六条支管路的结构相同每条支路均包括气控球阀、行程开关模块、电磁阀和两个压力传感器，气控球阀顶部与行程开关模块连接，其侧面与电磁阀连接，主管路分别通过各分支管路上的气控球阀直接与燃气轮机的防喘放气阀连接，在气控球阀与燃气轮机连接的管路上分别安装有两个压力传感器，各支路上的电磁阀分别联接于燃气轮机控制系统；在控制管路上设有减压阀I，在减压阀I侧并联安装有两个压力表；各路的温度传感器、压力传感器分别与控制系统电连接。
所述的相同结构的六条分支管路分别与燃气轮机第五级、第十级、第十五级放气活门连接，与燃气轮机第十五级连接的气控球阀连接有单电控电磁阀，与燃气轮机防冰系统防喘放气阀连接的气控球阀连接有双电控电磁阀，与燃气轮机第十级第一组和第二组放气活门连接的气控球阀连接有双电控电磁阀，与燃气轮机第五级第一组和第二组放气活门连接的气控球阀连接有单电控电磁阀。
相同结构的六条支路上均设有三个消音器在气控球阀的放气口端连接有一个消音器，在电磁阀的放气口端并联连接有两个消音器。
本实用新型的工作原理燃气轮机的放气活门为多级、多组，本实用新型的管路分别与燃气轮机的第五级、第十级和第十五级放气活门连接。在燃气轮机启动之前，将本实用新型中的手动球阀8、15全部打开。燃气轮机控制系统给螺杆式空压机2信号，螺杆式空压机2启动，压缩空气向储气罐1充气，当燃气轮机控制系统接收到储气罐1已充满的信号时，控制系统停止两台空压机，当储气罐的压力低于1.4MPa时，控制系统使一台空压机工作。当燃气轮机转速为900r/min时，除控制防冰系统电磁阀外，按照燃气轮机控制系统的电信号给所有电磁阀通电，除控制防冰系统防喘放气活门外，打开所有防喘放气活门，使燃气轮机处于放气状态。当燃机转速为2450r/min时，按照控制系统电信号第十五级电磁阀D1断电，控制第十五级放气活门的电磁阀D1关闭，第十五级放气活门关闭。当燃机转速为2600r/min时，按照控制系统电信号第十级第一组电磁阀S1通电，控制第十级第一组放气活门的电磁阀S1关闭，第十级后的第一组放气活门关闭。当燃机转速为2650r/min时，按照控制系统电信号第十级第二组电磁阀S2通电，控制第十级第二组放气活门的电磁阀S2关闭，第十级后的第二组放气活门关闭。当燃机转速为2700r/min时，按照控制系统电信号第五级第一组电磁阀D2断电，控制第五级第一组放气活门的电磁阀D2关闭，控制第五级后的第一组的放气活门关闭。当燃机转速为2750r/min时，按照控制系统电信号第五级第二组电磁阀D3断电，控制第五级后的第二组电磁阀D3断电，控制第五级后的第二组放气活门关闭。在启动过程中，进气烟道中的温度在±5℃，湿度在70％时，按照控制系统信号电信号防冰放气活门的电磁阀S3通电，控制防冰放气活门的电磁阀S3打开，防冰放气活门打开。在正常停车和紧急停车时，按照控制系统信号电信号，除控制防冰系统的放气活门以外的所有防喘放气活门的电磁阀通电，除防冰系统的放气活门以外的第五、第十、第十五级放气活门全部打开。
本实用新型是根据燃机自动控制系统的指令，由压缩空气气源向各级放气阀门提供压缩空气，从而控制这些阀门的打开与关闭，有效的防止了燃机启动过程中发生喘振现象。同时向燃机成套设备的辅机系统中滑油系统温度控制阀供给压缩空气，以保证各系统能很好的完成其相应的功能，使燃机正常运行。
图1是本实用新型的连接结构示意图，图2是本实用新型机械结构主视图(1)，图3是本实用新型机械结构主视图(2)，图4是图2的俯视图，图5是图3的俯视图，
图6是图3的A-A剖视图；图中1.储气罐，2.压气机，3.油水分离器，4.吸附干燥器，5.过滤器，6.压力表I，7.消音器，8.手动球阀I，9.气控球阀，10.压力表开关，11.防冰系统放气活门，12.行程开关模块，13.温度传感器，14.减压阀I，15.手动球阀II，16.第十级第一组放气活门，17.第五级第一组放气活门，18.第十五级放气活门，19.第五级第二组放气活门，20.第十级第二组放气活门，21.双电控电磁阀S1，22.双电控电磁阀S2，23.双电控电磁阀S3，24.单电控电磁阀D3，25.单电控电磁阀D2，26.单电控电磁阀D1，27.减压阀II，28.压力表II，29.压力表III，30.压力表IV，31.压力表V，32.压力表VI。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步描述实施例如图1～图5所示，本实用新型的结构，包括一条主管路、一条控制管路和七条支管路，在主管路上设置有空压机2、储气罐1、油水分离器3、吸附干燥器4、过滤器5、手动球阀I8、两个压力传感器BP1和BP2、温度传感器RT13及压力表I6、压力表II28，两台空压机2通过管路并联后依次连接有储气罐1、油水分离器3、吸附干燥器4、过滤器5，在过滤器5另一侧依次安装有手动球阀I8、两个压力传感器BP1和BP2、温控传感器RT13及两个压力表10，在此处并联连接有七条分支路及一条控制管路，其中一条分支路上依次设有减压阀II27、压力表V31和压力表VI32、两个压力传感器BP15和BP16、手动球阀II15及两个压力传感器BP17和BP18，并接于燃气轮机的滑油温控阀上；另六条支路的结构相同每条支路均包括气控球阀9、行程开关模块12、三个消音器7、电磁阀和两个压力传感器，气控球阀9顶部与行程开关模块12连接，其侧面与电磁阀连接，通过行程开关模块12的开关量信号，向控制系统反馈气控球阀9是处于打开或关闭状态的信息；为了达到环保的要求，在气控球阀9的放气口端连接有一个消音器7，在电磁阀的放气口端并联连接有两个消音器7，使本系统在工作过程中产生的噪音达到国家环保局提出的环保要求；主管路分别通过各分支管路上的气控球阀直接与燃气轮机的防喘放气阀连接，在气控球阀与燃气轮机连接的各管路上分别安装有两个压力传感器，各支路上的电磁阀及减压阀I14在电路上并联接于燃气轮机控制系统，由燃气轮机控制系统控制各个电磁阀的工作；在控制支路上设有减压阀I14，在减压阀I14侧并联安装有压力表III29、压力表IV30，此分支路是用于给滑油温控阀控制器提供压缩空气的气路，滑油温控阀控制器需要的压缩空气压力小于系统压力。各路的温度传感器、压力传感器分别与控制系统电连接。气控球阀9的换向是通过控制支路提供的控制气体推动球阀驱动器旋转，从而使气控球阀9换向的。由于气控球阀9驱动器所需要的控制气体压力很小，因此在控制支路上设有减压阀I14，在控制支路上，控制气体的切断和供给是由固定在气控球阀上的电磁阀实现的。当防喘放气阀门需要打开时，燃气轮机控制系统给电磁阀发出控制信号，电磁阀得到电信号后换向，压缩空气通过电磁阀供给气控球阀的驱动器，从而使气控球阀换向。通过各压力传感器、温度传感器RT13、行程开关模块12、电磁阀等电器执行元件实现本系统与燃气轮机及控制系统的信息联络，从而实现对本系统的远程控制和对燃机的安全保护。
如图6所示，各分支管路分别与燃气轮机第五级、第十级、第十五级放气活门连接，与燃气轮机第十五级连接的气控球阀9连接有单电控电磁阀D1 26，与燃气轮机防冰系统防喘放气阀连接的气控球阀连接有双电控电磁阀S3 23，与燃气轮机第十级第一组和第二组放气活门连接的气控球阀连接有双电控电磁阀，分别为S1 21和S2 22，与燃气轮机第五级第一组和第二组放气活门连接的气控球阀连接有单电控电磁阀，分别为D2 25和D3 24。
本例中的空压机2是一气源装置，为螺杆式空压机，主要用于为整个系统提供满足使用要求的压力和流量的压缩空气。由于此螺杆式空压机为全智能型，从空压机出来的压缩空气已经是具有一定洁净度的压缩空气。储气罐1储存一定量的压缩空气，用于满足技术要求中提出的燃机连续三次连续起动的用气要求。油水分离器3为离心式油水分离器，吸附干燥器4为无热再生吸附干燥器，过滤器5为主管路过滤器，此三个装置可以净化从空压机出来的压缩空气，使之满足本实用新型和燃气轮机防喘放气阀门使用要求精度的洁净压缩空气，保证其能够正常运行。各压力传感器用于反映系统的压缩空气的压力，并与控制系统连接，保证控制系统对本系统的正确控制。气控球阀9为不锈钢气控球阀。手动球阀手动控制管路中的气体切断和供给，整个系统处于打开或关闭状态。
本例中的技术参数压缩空气系统压缩空气参数压力(MPa)1.3～1.6流量(Nm3/s) 0.5介质 空气压缩空气过滤器精度压缩空气应经过滤器滤去超过50μm的机械颗粒，并且应干燥到结露点以下温度19℃，水分含量1.0g/kg。在大气压力下和周围空气温度20℃条件下，空气中的含油量不超过2×10-4mg/l。
由于辅机系统滑油温控阀控制器所需压缩空气压力为0.6MPa，而压缩空气系统提供的压缩空气压力为1.3MPa，因此由气源来的经过净化的压缩空气经过减压阀降压后送到滑油系统温度控制阀。在压气机防喘放气中的温度传感器和压力传感器，用以保证燃机运行的安全性和可靠性。当进口空气压力低于0.8MPa或高于1.4MPa时传感器BP1、BP2向控制系统报警。
权利要求1.一种重型燃气轮机压气机防喘放气系统，其特征在于包括一条主管路、一条控制管路和七条支管路，在主管路上设置有空压机、储气罐、油水分离器、吸附干燥器、过滤器、手动球阀、两个压力传感器、温度传感器及两个压力表，两台空压机通过管路并联后依次连接有储气罐、油水分离器、吸附干燥器、过滤器，在过滤器另一侧依次安装有手动球阀I、两个压力传感器、温控传感器及两个压力表，在此处并联连接有七条分支路及一条控制管路，其中一条分支路上依次设有减压阀II、两个压力表、两个压力传感器、手动球阀、两个压力传感器，接于燃气轮机的滑油温控阀上；另六条支管路的结构相同每条支路均包括气控球阀、行程开关模块、电磁阀和两个压力传感器，气控球阀顶部与行程开关模块连接，其侧面与电磁阀连接，主管路分别通过各分支管路上的气控球阀直接与燃气轮机的防喘放气阀连接，在气控球阀与燃气轮机连接的管路上分别安装有两个压力传感器，各支路上的电磁阀分别联接于燃气轮机控制系统；在控制管路上设有减压阀I，在减压阀侧并联安装有两个压力表；各路的温度传感器、压力传感器分别与控制系统电连接。
2.根据权利要求1所述的重型燃气轮机压气机防喘放气系统，其特征在于所述的相同结构的六条分支管路分别与燃气轮机第五级、第十级、第十五级放气活门连接，与燃气轮机第十五级连接的气控球阀连接有单电控电磁阀，与燃气轮机防冰系统防喘放气阀连接的气控球阀连接有双电控电磁阀，与燃气轮机第十级第一组和第二组放气活门连接的气控球阀连接有双电控电磁阀，与燃气轮机第五级第一组和第二组放气活门连接的气控球阀连接有单电控电磁阀。
3.根据权利要求1所述的重型燃气轮机压气机防喘放气系统，其特征在于所述的相同结构的六条支管路上均设有三个消音器在气控球阀的放气口端连接有一个消音器，在电磁阀的放气口端并联连接有两个消音器。
专利摘要一种重型燃气轮机压气机防喘放气系统，属于燃气轮机技术领域。包括一条主管路、一条控制管路和七条支管路，在主管路上两台空压机通过管路并联后，依次连接有储气罐、油水分离器、吸附干燥器、过滤器，在过滤器另一侧依次安装有手动球阀I、两个压力传感器、温控传感器及两个压力表，在此处并联有七条分支路及一条控制管路一条分支路接于燃气轮机的滑油温控阀上；另六条支路均包括气控球阀、行程开关模块、电磁阀和两个压力传感器，各支路上的电磁阀、减压阀、温度传感器及压力传感器分别与燃机控制系统电连接；控制管路上设有减压阀I，在减压阀侧并联安装有两个压力表。本实用新型有效的防止了燃机启动过程中发生喘振现象，保证燃机正常运行。
文档编号F02C7/26GK2937505SQ20062009275
公开日2007年8月22日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者李旭, 郭旭, 段孔莹, 周鸿君, 藏晓峰, 刘玫 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司