Igcc电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，包括高压氮气贮罐系统和中压氮气贮罐系统；高压氮气贮罐的一端通过高压氮气贮罐入口管道连接空气分离装置的氮气出口，另一端通过依次连接的减压阀前管道、减压阀和减压阀后管道连接中低热值合成气燃机的吹扫入口；中压氮气贮罐通过中压氮气出口管道连通中低热值合成气燃机的吹扫入口。在减压阀开启前的数秒内，由中压氮气贮罐系统提供燃机吹扫用氮气，直到高压氮气贮罐系统减压阀完全开启，提供持续吹扫用氮气，并向中压氮气贮罐补充氮气；满足了大型中低热值合成气燃机对吹扫启闭时间、吹扫压力、吹扫流量的精准要求；中压氮气贮罐系统在整个系统中起到了稳压作用。
【专利说明】IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统
【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及IGCC (整体煤气化-燃气蒸汽联合循环)【技术领域】，特别涉及一种用于IGCC电站的大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统。
【背景技术】:
[0002]IGCC (整体煤气化-燃气蒸汽联合循环)发电技术是把煤气化和燃气一蒸汽联合循环系统有机集成的一种洁净煤发电技术。煤经过气化产生合成气，再采用成熟的化工净化及回收工艺处理合成气，处理后的合成气驱动燃气透平发电，再利用高温排气在余热锅炉中产生的蒸汽驱动蒸汽透平发电。
[0003]IGCC主要包括如下工艺系统:煤气化系统、合成气净化系统、空气分离系统、联合循环系统。
[0004]空气分离系统是采用深冷原理将空气中的氮和氧分离出来，氮经增压后用于煤粉的加压和输送、压力容器及系统的保护或吹扫等。
[0005]适用于IGCC电站的联合循环系统采用大型中低热值燃气轮机。中低热值燃气轮机各燃烧室均配有双燃料(合成气、轻柴油)混合燃烧器，启动前需对合成气燃机进气道、混合器及燃烧室进行吹扫。
[0006]大型中低热值燃气轮机吹扫系统对入口阀门开闭时间、吹扫流量、吹扫压力均有严格的要求，常规用于天然气燃机的吹扫系统已不能满足要求。
实用新型内容:
[0007]本实用新型的目的在于提供一种IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，以满足大型中低热值合成气燃机对吹扫入口阀门开闭时间、吹扫流量、吹扫压力的要求。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0009]IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，包括高压氮气贮罐系统、中压氮气贮罐系统两个子系统；所述高压氮气贮罐系统包括高压氮气贮罐、第一隔离阀、第二隔离阀、高压氮气贮罐入口管道、第三隔离阀、减压阀、第四隔离阀和止回阀；高压氮气贮罐的一端通过高压氮气贮罐入口管道连接空气分离装置的氮气出口，高压氮气贮罐入口管道上设有第一隔离阀和第二隔离阀；高压氮气贮罐另一端通过依次连接的减压阀前管道、减压阀和减压阀后管道连接中低热值合成气燃机的吹扫入口 ；减压阀前管道上设有第三隔离阀，减压阀后管道上设有第四隔离阀和止回阀；中压氮气贮罐系统包括中压氮气贮罐；中压氮气贮罐通过中压氮气出口管道连通中低热值合成气燃机的吹扫入口。
[0010]本实用新型进一步的改进在于:高压氮气贮罐、中压氮气贮罐为卧式压力容器或立式压力容器。
[0011]本实用新型进一步的改进在于:减压阀连接有PI控制器，所述PI控制器用于采集中低热值合成气燃机的吹扫入口阀门的压力与设定值进行比较，控制减压阀的流量。[0012]本实用新型进一步的改进在于:中低热值合成气燃机的吹扫入口阀门为电磁阀、液动阀或气动阀。
[0013]本实用新型进一步的改进在于:中压氮气贮罐通过双中压氮气出口管道连接减压阀后管道，双中压氮气出口管道与减压阀后管道的连接口位于第四隔离阀和中低热值合成气燃机的吹扫入口之间。
[0014]本实用新型进一步的改进在于:高压氮气贮罐和中压氮气贮罐上均设有安全阀。
[0015]本实用新型进一步的改进在于:中压氮气贮罐工作压力与中低热值合成气燃机的吹扫压力相匹配。
[0016]本实用新型进一步的改进在于:高压氮气贮罐、中压氮气贮罐均设有罐体排污阀。
[0017]本实用新型采用PI控制器实现被控参数的闭环、快速调节。
[0018]相对于现有技术，本实用新型优点是:本实用新型一种IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，中低热值合成气燃机的吹扫入口阀门可为电磁阀、液动阀，其开启时间可远小于减压阀的动作时间；在减压阀开启前的数秒内，由中压氮气贮罐系统提供燃机吹扫用氮气，满足了大型中低热值合成气燃机对氮气吹扫开闭时间的要求；直到高压氮气贮罐系统减压阀完全开启，提供持续吹扫用氮气，并向中压氮气贮罐补充氮气；满足了大型中低热值合成气燃机对吹扫启闭时间、吹扫压力、吹扫流量的精准要求；中压氮气贮罐系统在整个系统中起到了稳压作用。
[0019]采用PI控制器，实现对系统参数的快速高品质调节，可采用闭环控制方式实现被控参数的快速调节，确保吹扫压力稳定在允许范围内。
【专利附图】
【附图说明】:
[0020]图1为本实用新型IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统的结构示意图；
[0021]图中:1、空气分离装置；2、高压氮气贮罐；3、中压氮气贮罐；4、中低热值合成气燃机；5、第一隔离阀；6、第二隔离阀；7、第三隔离阀；8、减压阀；9、第四隔离阀；10、止回阀；
11、电磁阀；12、安全阀；13、隔离阀；14、隔离阀；15、安全阀；16、隔离阀；17、隔离阀；100、高压氮气贮罐入口管道；200高压氮气贮罐出口减压阀前管道；300、减压阀后管道；400、中压氮气出口管道。
【具体实施方式】:
[0022]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
[0023]参见图1所不,本实用新型一种IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，包括高压氮气贮罐系统和中压氮气贮罐系统两个子系统。
[0024]高压氮气贮罐系统包括高压氮气贮罐2、第一隔离阀5、第二隔离阀6、高压氮气贮罐入口管道100、第二隔尚阀7、减压阀8、第四隔尚阀9、止回阀10。
[0025]高压氮气贮罐2的一端通过高压氮气贮罐入口管道100连接空气分离装置I的氮气出口，高压氮气贮罐入口管道100上设有第一隔离阀5和第二隔离阀6 ;高压氮气贮罐2的另一端通过依次连接的减压阀前管道200、减压阀8和减压阀后管道300连接中低热值合成气燃机4的吹扫入口 ；减压阀前管道200上设有第三隔离阀7，减压阀后管道300上设有第四隔离阀9和止回阀10。
[0026]中压氮气贮罐系统包括中压氮气贮罐3及其相应管道。中压氮气贮罐3通过双中压氮气出口管道400连接减压阀后管道300，双中压氮气出口管道400与减压阀后管道300的连接口位于第四隔离阀9和中低热值合成气燃机4的吹扫入口之间。
[0027]高压氮气贮罐2、中压氮气贮罐3为卧式压力容器或立式压力容器。
[0028]当中低热值合成气燃机4的吹扫入口阀门11开启时，减压阀8还未动作，中压氮气贮罐3中的中压氮气通过双中压氮气出口管道400提供燃机吹扫用氮气，中压氮气贮罐3工作压力与中低热值合成气燃机4的吹扫压力相匹配，满足了大型中低热值合成气燃机对氮气吹扫开闭时间的要求，直到高压氮气贮罐系统减压阀8完全开启。中低热值合成气燃机的吹扫入口阀门可为电磁阀、液动阀，其开启时间可远小于减压阀的动作时间。在减压阀开启前的数秒内，由中压氮气贮罐系统提供燃机吹扫用氮气，直到高压氮气贮罐系统减压阀完全开启；中压氮气贮罐系统在整个系统中起到了稳压作用。
[0029]当减压阀8动作开启后，高压氮气贮罐2通过减压阀后管道300提供持续吹扫用氮气，并向中压氮气贮罐3补充氮气。
[0030]PI控制器采集中低热值合成气燃机4的吹扫阀门11出口的压力与设定值进行比较，控制减压阀8的流量，进而满足中低热值合成气燃机4对吹扫流量、吹扫压力的要求。采用PI控制器可以实现被控参数的闭环、快速调节。
[0031]高压氮气贮罐2和中压氮气贮罐3上分别设有安全阀12、15。高压氮气贮罐2的底部设有排污管道，高压氮气贮罐2的排污管道上设有隔离阀13、14。中压氮气贮罐3的底部设有排污管道，中压氮气贮罐3的排污管道上设有隔离阀16、17。
[0032]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的【具体实施方式】仅限于此，对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
【权利要求】
1.1GCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，其特征在于:包括高压氮气贮te系统、中压氣气Itte系统两个子系统； 所述高压氮气贮罐系统包括高压氮气贮罐(2)、第一隔离阀(5)、第二隔离阀(6)、高压氮气贮罐入口管道(100)、第三隔离阀(7)、减压阀(8)、第四隔离阀(9)和止回阀(10)； 高压氮气贮罐(2)的一端通过高压氮气贮罐入口管道(100)连接空气分离装置(I)的氮气出口，高压氮气贮罐入口管道(100)上设有第一隔离阀(5)和第二隔离阀(6);高压氮气贮罐(2)另一端通过依次连接的减压阀前管道(200)、减压阀(8)和减压阀后管道(300)连接中低热值合成气燃机(4)的吹扫入口 ；减压阀前管道(200)上设有第三隔离阀(7)，减压阀后管道 (300)上设有第四隔离阀(9)和止回阀(10)； 中压氮气贮罐系统包括中压氮气贮罐(3);中压氮气贮罐(3)通过中压氮气出口管道(400)连通中低热值合成气燃机(4)的吹扫入口。
2.根据权利要求1所述的IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，其特征在于:高压氮气贮罐(2)、中压氮气贮罐(3)为卧式压力容器或立式压力容器。
3.根据权利要求1所述的IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，其特征在于:减压阀(8)连接有PI控制器，所述PI控制器用于采集中低热值合成气燃机(4)的吹扫入口阀门(11)的压力与设定值进行比较，控制减压阀(8)的流量。
4.根据权利要求1所述的IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，其特征在于:中低热值合成气燃机(4)的吹扫入口阀门(11)为电磁阀、液动阀或气动阀。
5.根据权利要求1所述的IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，其特征在于:中压氮气贮罐(3)通过双中压氮气出口管道(400)连接减压阀后管道(300)，双中压氮气出口管道(400 )与减压阀后管道(300 )的连接口位于第四隔离阀(9 )和中低热值合成气燃机(4)的吹扫入口之间。
6.根据权利要求1所述的IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，其特征在于:高压氮气贮罐(2)和中压氮气贮罐(3)上均设有安全阀。
7.根据权利要求1所述的IGCC电站用大型中低热值合成气燃机氮气吹扫系统，其特征在于:中压氮气贮罐(3)工作压力与中低热值合成气燃机(4)的吹扫压力相匹配。
【文档编号】F17D1/02GK203395584SQ201320491060
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】韩子俊, 毕建惠, 安永尧 申请人:中国电力工程顾问集团西北电力设计院