一种吹扫气体压力稳定的燃气轮机的制作方法
【专利摘要】一种吹扫气体压力稳定的燃气轮机，主要由吹扫气体输送管、依次连接在吹扫气体输送管上的压缩机、吹扫气体储罐、控制阀、调节阀、安全阀、流量控制阀及燃烧室组成，其在压缩机前的吹扫气体输送管与流量控制阀之前的吹扫气体输送管之间连通有稳压回流管，在稳压回流管上设有回流调节阀。本实用新型既能解决吹扫开始时氮气压力急剧下降的瞬时冲击，又能解决吹扫阀关闭后氮气压力急剧升高的瞬时冲击，确保燃气轮机高效稳定运行,从而大幅降低机组维护成本及劳动强度，还节省每年20天的故障检修时间，及因每次氮气系统故障跳机需消耗轻油40t左右的燃料。
【专利说明】
一种吹扫气体压力稳定的燃气轮机
技术领域
[0001]本实用新型属于燃气-蒸汽联合循环发电技术领域，具体属于一种吹扫气体压力稳定的燃气轮机。
【背景技术】
[0002]燃气一蒸汽联合循环发电技术是目前国际上冶金行业最先进的发电技术之一，由燃气轮机、煤气压缩机、发电机、余热锅炉、蒸汽轮机等几部分组成，其中燃气轮机是把煤气压缩机送来的高温高压混合煤气的化学能燃烧后转换成热能，热能在燃气轮机中做功推动发电机发电后排出高温烟气，高温烟气进入余热锅炉蒸发系统产生大量蒸汽推动汽轮发电机发电，实现热能的梯级利用。
[0003]目前，燃气一蒸汽联合循环发电机组的燃料主要为低热值的高炉煤气和液体轻柴油，其中液体轻柴油仅在燃气轮机启动初期时做为启动燃料，经煤气压缩机压缩机压缩后的高温高压的混合煤气做为燃气轮机的运行燃料。当燃气轮机组完成启动，且达到切换燃料负荷时，首先需通过惰性气体，主要是氮气对气体燃料系统和燃烧室进行吹扫，避免大量的气体燃料和液体燃料同时进入燃烧室燃烧导致爆燃现象，吹扫完成后燃料再从初期的液体燃料逐步切换至气体燃料;反之燃气轮机在停机过程中，首先减负荷至切换负荷后，其次通过氮气对液体燃料系统和燃烧室进行吹扫，吹扫完成后再由气体燃料逐步切换回液体燃料。
[0004]燃气轮机在燃料切换过程中需要通过氮气等惰性气体对其燃烧通道进行吹扫，而目前吹扫氮气系统如图1所示:外网1.5Mpa氮气经过氮气压缩机加压至6.0Mpa后送至60m3的氮气罐储存，然后通过调压阀把6.0 Mpa氮气压力调压为2.SMpa以备燃气轮机吹扫用。该氮气吹扫系统主要问题是燃气轮机吹扫过程较短仅40s左右，当吹扫控制阀打开时大量的氮气进入燃气轮机燃烧室进行管道吹扫，而调压阀在瞬时间里无法把氮气罐6.0 Mpa的氮气全部减压至2.8 Mpa，而大量的吹扫氮气进入燃烧室使得氮气管道压力急剧下降，当压力低于2.3 Mpa时燃气轮机会故障跳机；当吹扫控制阀关闭后会有大量的氮气积聚在管道中，致使管道压力急剧升高，调压阀无法在瞬时把氮气管网压力稳定在2.8 Mpa，当压力高于安全阀动作压力3.1 Mpa，安全阀动作燃气轮机会故障跳机。因此急需一种新型氮气吹扫装置，既能解决吹扫开始时氮气压力急剧下降的瞬时冲击，又能解决吹扫阀关闭后氮气压力急剧升高的瞬时冲击，确保燃气轮机高效稳定运行。
[0005]经检索，中国专利申请号为2014204615551.3的文献，公开了“一种燃气轮机氮气吹扫稳定装置”，该文献是利用液体氮经过液氮栗输送至水浴式汽化器，通过蒸汽加热把液态氮转化为气态后送至气体氮气储存罐和氮气缓冲罐，最后供燃气轮机吹扫用，此种方式存在以下不足:首先，氮气在常温下为气态，以液态形式进行储存及输送对压力容器、阀门、管道等设备的压力等级要求较高，生产操作中危险性较大;其次，需要增加水浴式汽化器装置把液态氮转化为气态氮，增加了设备成本，同时液氮汽化过程中需用蒸汽，增加设备运行成本和安全性;再次，吹扫开始大量进入燃烧室致使氮气管网压力瞬时下降，仅靠调节阀不能解决氮气压力问题，同样吹扫完成后，进入燃烧室吹扫的氮气阀关闭，大量氮气积聚在管道中致使氮气压力急剧升高，仅靠调节阀不能够迅速有效的稳定氮气管网压力，影响机组安全稳定运行。中国专利申请号为201210012868.4的文献，公开了一种“燃气轮机吹扫系统及其组装方法”，其主要是对燃气轮机内部的烧嘴、燃烧器等吹扫和清洗，不能解决燃料切换时外部氮气管网系统压力瞬时波动的问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种既能解决吹扫开始时氮气压力急剧下降的瞬时冲击，又能解决吹扫阀关闭后氮气压力急剧升高的瞬时冲击，确保燃气轮机高效稳定运行的吹扫气体压力稳定的燃气轮机。
[0007]实现上述目的的技术措施:
[0008]—种吹扫气体压力稳定的燃气轮机，主要由吹扫气体输送管、依次连接在吹扫气体输送管上的压缩机、吹扫气体储罐、控制阀、调节阀、安全阀、流量控制阀及燃烧室组成，其在于:在压缩机前的吹扫气体输送管与流量控制阀之前的吹扫气体输送管之间连通有稳压回流管，在稳压回流管上设有回流调节阀。
[0009]其在于:在稳压回流管上设有回流控制阀及回流手动阀。
[0010]其在于:在回流控制阀与回流手动阀之间的稳压回流管上设有补充吹扫气储存器，并在补充吹扫气储存器上设有开关阀。
[0011]本实用新型的特点:采用本实用新型后，既能解决吹扫开始时氮气压力急剧下降的瞬时冲击，又能解决吹扫阀关闭后氮气压力急剧升高的瞬时冲击，确保燃气轮机高效稳定运行，试用一年来，未发生氮气系统故障跳机，燃气轮机组运行更加稳定、高效，从而大幅降低机组维护成本及劳动强度，还可节省每年20天的故障检修时间，及因每次氮气系统故障跳机需消耗轻油40t左右的燃料。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构不意图；
[0013]图中:I一吹扫气体输送管，2—压缩机，3—吹扫气体储罐，4一调节阀，5—安全阀，6—流量控制阀，7—燃烧室，8—稳压回流管，9 一回流调节阀，10—回流控制阀，11 一回流手动阀，12—补充吹扫气储存器，13—控制阀，14—开关阀。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图做进一步描述:
[0015]—种吹扫气体压力稳定的燃气轮机，主要由吹扫气体输送管1、依次连接在吹扫气体输送管I上的压缩机2、吹扫气体储罐3、控制阀13、调节阀4、安全阀5、流量控制阀6及燃烧室7组成，其在压缩机2前的吹扫气体输送管I与流量控制阀6之前的吹扫气体输送管I之间通过焊接或管接头连通稳压回流管8，在稳压回流管8上装有回流调节阀9;还在稳压回流管8上装有回流控制阀1及回流手动阀11。
[0016]另还在回流控制阀10与回流手动阀11之间的稳压回流管8上采用焊接连通有补充吹扫气储存器12，并在补充吹扫气储存器12上装有开关阀14。
[0017]动作原理
[0018]外网1.5Mpa氮气经过氮气压缩机加压至6.0Mpa并储存在60m3的氮气罐储存;吹扫前打开控制阀13和调节阀4，并把吹扫氮气压力调为2.8Mpa，然后打开流量控制阀6进入吹扫模式。
[0019]当燃气轮机进入吹扫模式且吹扫气体压力急剧下降小于2.SMpa时，关闭回流手动阀11，打开回流调节阀9和回流控制阀10，通过吹扫气体输送管I对吹扫氮气进行补充增压，确保吹扫过程安全稳定。
[0020]当燃气轮机吹扫完毕瞬间吹扫气体压力急剧升高大于2.SMpa时，先打开控制阀13、调节阀4、回流手动阀8、回流调节阀9、回流控制阀10，迅速释放管道压力；当压力降至
2.SMpa时，关闭稳压回流管8上的所有阀门，通过调节阀4稳定机组吹扫氮气压力。
[0021]当吹扫气量不够用时，则通过打开储存器12上的开关阀14补充吹扫气。
[0022]本【具体实施方式】仅为最佳例举，并非对本实用新型技术方案的限制性实施。
【主权项】
1.一种吹扫气体压力稳定的燃气轮机，主要由吹扫气体输送管、依次连接在吹扫气体输送管上的压缩机、吹扫气体储罐、控制阀、调节阀、安全阀、流量控制阀及燃烧室组成，其特征在于:在压缩机前的吹扫气体输送管与流量控制阀之前的吹扫气体输送管之间连通有稳压回流管，在稳压回流管上设有回流调节阀。2.如权利要求1所述的一种吹扫气体压力稳定的燃气轮机，其特征在于:在稳压回流管上设有回流控制阀及回流手动阀。3.如权利要求2所述的一种吹扫气体压力稳定的燃气轮机，其特征在于:在回流控制阀与回流手动阀之间的稳压回流管上设有补充吹扫气储存器，并在补充吹扫气储存器上设有开关阀。
【文档编号】F02C3/22GK205559072SQ201620366125
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】刘刚锋, 李明晖, 丁翠娇, 宋中华, 罗巍, 陈超, 杨超, 朱善合
【申请人】武汉钢铁股份有限公司