燃气轮机、燃气轮机进气系统及其除冰控制方法与流程

本发明涉及燃气轮机，尤其涉及燃气轮机、燃气轮机进气系统及其除冰控制方法。

背景技术：

1、在高湿高寒的地区，燃气轮机的进气系统容易出现进气结冰的现象，导致进气阻塞，进气不足而影响燃气轮机输出功率，甚至可能出现吞冰而导致叶片断裂的事故，因此空气通常都需要加热后再进入燃气轮机工作。

2、现有的加热方式，通常都是采用压气机抽气掺混加热、或者燃烧烟气换热的方式，前者是通过将压气机内的高温高压气体抽出一部分与外界吸入的空气混合，以实现加热被吸入的空气的效果，后者则是通过燃气轮机燃烧产生的烟气的余热，与吸入的空气进行热交换来实现加热效果。但这两种加热方式都需要在燃气轮机工作一段时候之后才能使用，在启动阶段无法发挥作用，同时还会影响燃气轮机的输出功率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提供一种改进的燃气轮机、燃气轮机进气系统及其除冰控制方法，以解决上述问题。

2、一方面，本申请提供一种燃气轮机进气系统，包括设于进气通道内的多级过滤器、换热器及与所述换热器连接的换热控制模组；

3、所述换热器设有气体流道和液体流道，所述换热器与所述多级过滤器相对设置，所述气体流道供流经所述多级过滤器的气流通过；

4、所述换热控制模组包括储液箱、安装于所述储液箱的电加热器、与所述电加热器连接的控制组件及与所述控制组件连接的传感组件；其中，所述储液箱设有容纳换热介质的储液腔以及分别与所述储液腔连通的出液口和进液口，所述储液箱的出液口通过输液管道与所述换热器的液体流道的入口连通，所述储液箱的进液口通过回液管道与所述换热器的所述液体流道的出口连通，所述电加热器至少部分伸进所述储液腔内以用于加热所述换热介质；所述控制组件包括设于所述输液管道的水泵及与所述水泵电连接的控制器；所述传感组件与所述控制器电连接，包括用于检测所述储液箱内换热介质温度的介质温度传感器、以及用于检测环境温度和环境湿度的环境传感器组件；

5、所述控制器根据所述介质温度传感器和所述环境传感器组件采集到的参数，以控制所述电加热器是否开启或关闭对所述储液腔内的换热介质的加热。

6、在一些实施例中，所述环境传感器组件包括用于检测环境温度的环境温度传感器和用于检测环境湿度的湿度传感器。

7、在一些实施例中，所述换热控制模组还包括设于所述水泵和所述储液箱的所述出液口之间的球阀，所述球阀与所述输液管道连通；和/或，

8、所述换热控制模组还包括设于所述水泵和所述换热器之间的单向阀，所述单向阀与所述输液管道连通。

9、在一些实施例中，所述储液箱上安装有与所述储液腔相连通的排气阀。

10、在一些实施例中，所述多级过滤器包括沿进气方向依序排列的初效过滤器和高效过滤器，所述初效过滤器和所述高效过滤器的过滤面呈水平放置，所述换热器设于所述初效过滤器和所述高效过滤器之间。

11、在一些实施例中，所述多级过滤器还包括设于所述初效过滤器远离所述高效过滤器一侧的液滴过滤器，所述液滴过滤器的过滤面呈水平放置。

12、另一方面，本申请提供一种燃气轮机，包括如上所述的燃气轮机进气系统及与所述燃气轮机进气系统连接的燃气轮机主机模块。

13、又一方面，本申请提供一种燃气轮机进气系统的除冰控制方法，应用于如上所述的燃气轮机进气系统，包括：

14、所述环境传感器组件实时采集外界环境的环境温度和环境湿度，将所述环境温度和所述环境湿度发送给所述控制器；

15、所述控制器判断所述环境湿度大于预定湿度、且所述环境温度低于预定温度时，控制所述电加热器开始工作以对所述储液箱内的换热介质进行加热，加热后的所述换热介质通过所述输液管道输送至所述换热器的所述液体流道内；

16、其中，所述换热介质在所述换热器处与所述进气通道内的空气进行热交换，将空气加热后从所述换热器的所述液体流道内通过所述回液管道流回到所述储液箱内。

17、在一些实施例中，所述方法还包括：

18、所述介质温度传感器实时采集所述储液箱内换热介质的介质温度，将所述介质温度发送给所述控制器；

19、所述控制器根据所述环境温度、所述环境湿度和所述介质温度确定满足加热关闭条件时，控制所述电加热器停止工作；

20、所述加热关闭条件包括如下至少之一：所述环境湿度小于所述预定湿度、所述环境温度高于所述预定温度、所述介质温度达到指定温度范围的上限值时。

21、在一些实施例中，所述方法还包括：

22、所述控制器判断所述介质温度达到所述指定温度范围的下限值时，控制所述电加热器重新工作以对所述储液箱内的换热介质再次进行加热。

23、本发明提供的燃气轮机进气系统，控制器控制电加热器加热换热介质后，换热介质可以顺着输液管道流动至换热器的液体流道内，在换热器处与进气通道内的空气进行热交换，空气被加热，从而避免结冰的风险。换热控制模组结构简单，而且控制器可以根据介质温度传感器和环境传感器组件采集到的参数自动控制电加热器工作，自动化程度高，而且可以等储液箱内的换热介质加热到满足条件时，才吸入外界空气，确保空气不会出现结冰现象，同时换热控制模组加热空气也不会影响燃气轮机的输出功率。

技术特征：

1.一种燃气轮机进气系统，其特征在于，包括设于进气通道内的多级过滤器、换热器及与所述换热器连接的换热控制模组；

2.根据权利要求1所述的燃气轮机进气系统，其特征在于，所述环境传感器组件包括用于检测环境温度的环境温度传感器和用于检测环境湿度的湿度传感器。

3.如权利要求1所述的燃气轮机进气系统，其特征在于，所述换热控制模组还包括设于所述水泵和所述储液箱的所述出液口之间的球阀，所述球阀与所述输液管道连通；和/或，

4.根据权利要求1所述的燃气轮机进气系统，其特征在于，所述储液箱上安装有与所述储液腔相连通的排气阀。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机进气系统，其特征在于，所述多级过滤器包括沿进气方向依序排列的初效过滤器和高效过滤器，所述初效过滤器和所述高效过滤器的过滤面呈水平放置，所述换热器设于所述初效过滤器和所述高效过滤器之间。

6.根据权利要求5所述的燃气轮机进气系统，其特征在于，所述多级过滤器还包括设于所述初效过滤器远离所述高效过滤器一侧的液滴过滤器，所述液滴过滤器的过滤面呈水平放置。

7.一种燃气轮机，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的燃气轮机进气系统及与所述燃气轮机进气系统连接的燃气轮机主机模块。

8.一种燃气轮机进气系统的除冰控制方法，应用于如权利要求1至6中任一项所述的燃气轮机进气系统，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述除冰控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.如权利要求9所述除冰控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本发明公开了燃气轮机、燃气轮机进气系统及其除冰控制方法，燃气轮机进气系统包括设于进气通道内的多级过滤器、换热器及换热控制模组；换热器设有气体流道和液体流道；换热控制模组包括储液箱、安装于储液箱的电加热器、与电加热器连接的控制组件及与控制组件连接的传感组件；储液箱设有储液腔、出液口和进液口，出液口通过输液管道与液体流道的入口连通，进液口通过回液管道与液体流道的出口连通；控制组件包括水泵和控制器；传感组件包括介质温度传感器和环境传感器组件；控制器根据介质温度传感器和环境传感器组件采集到的参数，控制电加热器开启或关闭。换热控制模组结构简单，自动化程度高，而且不会影响燃气轮机的输出功率。

技术研发人员：曹晶,谭霜枫,甘静荣
受保护的技术使用者：贵州智慧能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15