CN105422970B - 一种燃气轮机放气阀及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃气轮机放气阀，为气动蝶阀，气动蝶阀通过蝶阀安装于通往燃气轮机排气系统管道上；该气动蝶阀还包括气动执行器、电磁阀以及过滤减压阀，其中气动执行器的气缸通过过滤减压阀连接至供气口，供气口接至气源；气动执行器的气缸运动元件与蝶阀阀板连接；在过滤减压阀与气动执行器之间的气管路上设有电磁阀。本发明将控制气的供气气源改为由燃气轮机压气机提供，增强燃机运行的安全性和可靠性，而且所有元件和管路全部放置于燃机罩壳内，没有占据罩壳外的任何空间，节省了大量的空间。

Description

一种燃气轮机放气阀及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机放气阀，具体的说是一种燃气轮机放气阀及其控制方法。

背景技术

燃机防喘放气阀为一个单作用气缸。图1中双点划线内部区域为原防喘放气阀的关键部件。该防喘放气阀主要由弹簧、活塞、活塞杆和堵塞组成。由辅助系统提供的压缩空气经过控制气供气口进入到气缸中，压缩空气推动活塞滑动，活塞带着堵塞移动，使压气机内腔与放气口连通，压气机中的压缩空气通过放气口排到大气中。当压气机不需要放气时，气缸中的压缩空气通过控制气供气口与大气接通，气缸中的压缩空气排出，活塞在弹簧力和压气机中压缩空气压力的作用下，向反方向移动，堵塞也随着活塞移动，使压气机内腔与放气口隔断，通过以上过程完成压气机的放气。

由于原放气阀结构复杂、加工精度要求较高，防喘放气系统占地面积较大，还增大了现场巡检工作人员的工作量。

图2为原压气机防喘放气系统总图。原燃气轮机的防喘放气阀是一个小气缸，需要一套系统的辅助才能完成放气的功能。该辅助系统主要由两台空压机、储气罐、油水分离器、吸附干燥器、过滤器、压力表、气控球阀、手动球阀、电气执行元件组成，其中的两台空压机、干燥器、储气罐、油水分离器及过滤器体积均较大，这些元件不能放置于燃机罩壳内，而在燃机罩壳外也占据了极大的空间。

阀门执行器的控制系统庞大，系统使用的元件多，需要控制的阀数量也多，控制复杂，使得系统的成本增加，燃机运行时，对系统的维护人员工作量也相应增加。

发明内容

针对现有技术中燃气轮机放气阀结构复杂、防喘放气系统占地面积较大以及控制复杂等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种占地面积小、结构简单、易于控制，减少运行成本的燃气轮机放气阀及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种燃气轮机放气阀，为气动蝶阀，气动蝶阀通过蝶阀安装于通往燃气轮机排气系统管道上；该气动蝶阀还包括气动执行器、电磁阀以及过滤减压阀，其中气动执行器的气缸通过过滤减压阀连接至供气口，供气口接至气源；气动执行器的气缸运动元件与蝶阀阀板连接；在过滤减压阀与气动执行器之间的气管路上设有电磁阀。

所述气源来自燃气轮机压气机。

还具有限位开关，安装于气动执行器的运动元件移动极限位置。

所述电磁阀为两个，分别为两位两通阀和两位三通阀，两个电磁阀串联连接于过滤减压阀与气动执行器之间的气管路上，其中两位三通阀进出口与主气路连接，另一个口通过消音器与大气连接。

气动蝶阀通过燃气轮机防喘放气接口安装在燃机压气机的不同截面上，其中五级压气机后有4个放气接口，每个放气接口设置了4个气动蝶阀；十级压气机后有8个防喘放气接口，每两个防喘放气接口合并到一起后设置1个气动蝶阀，十级压气机后总共有4个气动蝶阀；十五级压气机后有2个防喘放气接口，合并在一起设置1个气动蝶阀。

气动蝶阀还具有快速放气阀，其安装于气动蝶阀的气缸上。

本发明一种燃气轮机放气阀的控制方法，包括以下步骤：

当燃气轮机启动时，所有气动蝶阀保持打开状态；

当燃气轮机运转到规定转速、压力达到规定值时，第一、二电磁阀打开，燃气轮机压气机中的压缩空气通过管路输送到过滤减压阀中，经过滤减压后的压缩空气被输送到气动执行器中，气动执行器中的运动元件移动，使蝶阀阀板旋转，气动蝶阀关闭，燃气轮机放气结束。

本发明方法还包括以下步骤：

当燃气轮机遇到紧急情况时，第一、二电磁阀关闭，气动执行器的快速放气阀打开，燃气轮机压气机中的压缩空气排出到大气中。

当燃气轮机正常运行中紧急停车时，按控制系统指令，给控制气路上的第二电磁阀的电磁铁断电信号，第一电磁阀的电磁铁继续通电，控制气从气动执行器的气缸中排到大气中，气动蝶阀打开。

当第一、二电磁阀出现故障或系统断电时，第一、二电磁阀的电磁铁均断电，气动执行器气缸中的气体压力保持不变，主管路阀门保证关闭状态，燃机继续运行。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明由于单个阀门的结构改进，使燃气轮机整个放气系统的结构和布局有了极大的改观，燃气轮机防喘放气接口分布在燃机压气机的不同截面上，各个截面上分布数量根据放气量不同而不同，将控制气的供气气源改为由燃气轮机压气机提供，增强燃机运行的安全性和可靠性。

2.本发明的压气机放气系统、防喘放气阀占据的都是燃机罩壳内空中和地面的位置，而且所有元件和管路全部放置于燃机罩壳内，没有占据罩壳外的任何空间，节省了大量的空间。

3.本发明的减少了元器件的采购量，减少了维护人员的数量，节约了成本。

附图说明

图1为现有技术中防喘放气阀结构示意图；

图2为现有技术中压气机防喘放气系统总图；

图3为本发明防喘放气阀结构改进图；

图4为本发明放气系统主视图；

图5为本发明放气系统俯视图；

图6为本发明阀门执行器的控制气路图。

其中，A1堵塞，A2为活塞杆，A3为活塞，A4为弹簧，A5为控制气供气口，A6为放气口，A7为压气机内的气体；B1为储气罐，B2为油水分离器，B3为空压机，B4为干燥器，B5为过滤器，B6为压力表，B7为电磁阀，B8为气控球阀，B9为消音器，B10为减压阀，B11为燃机罩壳；1为蝶阀，2为气动执行器，3为电磁阀，3a为第一电磁阀，3b为第二电磁阀，4为过滤减压阀，5为限位开关，6为压气机内的气体，7为控制所供气口。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。

如图3所示，本发明燃气轮机放气阀为气动蝶阀，该气动蝶阀通过蝶阀1安装于通往燃气轮机排气系统管道上；该气动蝶阀还包括气动执行器2、电磁阀3以及过滤减压阀4，其中气动执行器2的气缸通过过滤减压阀4连接至供气口，供气口接至气源；气动执行器2的气缸运动元件与蝶阀1阀板连接；在过滤减压阀4与气动执行器2之间的气管路上设有电磁阀3，气源来自燃气轮机压气机。本发明还具有限位开关，安装于气动执行器的运动元件移动极限位置；在气动蝶阀的气缸上还安装了快速放气阀。

本实施例中，电磁阀3为两个，分别为两位两通阀3a和两位三通阀3b，两个电磁阀串联连接于滤减压阀4与气动执行器2之间的气管路上，其中两位三通阀进出口与主气路连接，另一个口通过消音器与大气连接。

本发明是将图1中双点划线内部区域的零部件拆除，然后将管子与燃机的排气口直接连接，在管路上安装了一个常开的气动蝶阀即本发明燃气轮机放气阀。该气动蝶阀是一个集成阀，主要由蝶阀、1气动执行器2、电磁阀3、过滤减压阀4和限位开关5等元件组成。

由于这种单个阀门的结构改进，使燃气轮机整个放气系统的结构和布局有了极大的改观。气动蝶阀通过燃气轮机防喘放气接口安装在燃机压气机的不同截面上，各个截面上分布数量根据放气量不同而不同。其中五级压气机后有4个放气接口，每个放气接口设置了4个气动蝶阀；十级压气机后有8个防喘放气接口，每两个防喘放气接口合并到一起后设置1个气动蝶阀，十级压气机后总共有4个气动蝶阀；十五级压气机后有2个防喘放气接口，合并在一起设置1个气动蝶阀。这些气动蝶阀放置在通往燃气轮机排气系统的管道上，如图4、5所示。

本发明燃气轮机放气阀占据的都是燃机罩壳内空中和地面的位置，而且所有元件和管路全部放置于燃机罩壳内，没有占据罩壳外的任何空间，节省了大量的空间。

本发明燃气轮机放气阀的控制方法包括以下步骤：

当燃气轮机启动时，所有气动蝶阀保持打开状态；

当燃气轮机运转到规定转速、压力达到规定值时，第一、二电磁阀打开，燃气轮机压气机中的压缩空气通过管路输送到过滤减压阀中，经过滤减压后的压缩空气被输送到气动执行器中，气动执行器中的运动元件移动，使蝶阀阀板旋转，气动蝶阀关闭，燃气轮机放气结束。

本发明方法的关键之处是将控制气的供气气源改为由燃气轮机压气机提供，增强燃机运行的安全性和可靠性。当燃气轮机启动时，压气机的压力很低，无法推动气动蝶阀的气动执行器，气动蝶阀保持打开状态。当燃气轮机运行到一定转速时，压气机内的压力达到一定压力值时，电磁阀打开，压气机中的压缩空气通过管路输送到过滤减压阀中，经过滤减压后的压缩空气被输送到气动执行器中，气动执行器中的运动元件移动，使蝶阀阀板旋转，气动蝶阀关闭，燃气轮机放气结束。

本发明还包括以下步骤：

当燃气轮机遇到紧急情况时，燃气轮机转速下降，压气机压力降低，第一、二电磁阀关闭，气动执行器的快速放气阀打开，燃气轮机压气机中的压缩空气排出到大气中，增强了燃机运行的安全性和可靠性。

气动执行器的控制原理图如图6所示。燃气轮机放气阀用于燃气轮机的放气管路，燃气轮机放气阀类型为气关阀且阀门故障时关闭。当燃气轮机起动时，所有燃气轮机放气阀处于打开状态；当燃气轮机运转到规定转速时，按控制系统指令给控制气路上的第一、二电磁阀3a、3b的电磁铁通电信号，控制气通入执行器气缸，按控制程序分别关闭各级燃气轮机放气阀。

在燃气轮机正常运行中紧急停车时，按控制系统指令，给控制气路上的第二电磁阀3b电磁阀4的电磁铁断电信号，第一电磁阀3a的电磁铁继续通电，控制气从气动执行器气缸中排到大气中，燃气轮机放气阀打开。

当第一、二电磁阀3a、3b出现故障或系统断电时，第一、二电磁阀3a、3b的电磁铁均断电，气动执行器气缸中的气体压力保持不变，燃气轮机放气阀保证关闭状态，燃机继续运行。

由改进前和改进后的原理图可以看出，改进前的系统使用的元件多余改进后的系统使用的元件，使得系统的成本增加，同时燃机运行时，对系统的维护人员工作量也相应增加。因此改进后不仅使系统的成本降低，而且亦降低了系统维护人员的劳动强度。

Claims (4)

1.一种燃气轮机放气阀的控制方法，其特征在于：燃气轮机放气阀为气动蝶阀，通过燃气轮机防喘放气接口安装在燃机压气机的不同截面上，其中五级压气机后有4个放气接口，每两个放气接口设置1个气动蝶阀；十级压气机后有8个防喘放气接口，每两个防喘放气接口合并到一起后设置1个气动蝶阀，十级压气机后总共有4个气动蝶阀；十五级压气机后有2个防喘放气接口，合并在一起设置1个气动蝶阀；气动蝶阀包括气动执行器、电磁阀以及过滤减压阀，其中气动执行器的气缸通过过滤减压阀连接至供气口，供气口接至气源；气动执行器的气缸运动元件与蝶阀阀板连接；在过滤减压阀与气动执行器之间的气管路上设有电磁阀；电磁阀为两个，分别为两位两通阀和两位三通阀，两个电磁阀串联连接于过滤减压阀与气动执行器之间的气管路上，其中两位三通阀进出口与主气路连接，另一个口通过消音器与大气连接；

方法包括以下步骤：

当燃气轮机启动时，所有气动蝶阀保持打开状态；

当燃气轮机运转到规定转速、压力达到规定值时，第一、二电磁阀打开，燃气轮机压气机中的压缩空气通过管路输送到过滤减压阀中，经过滤减压后的压缩空气被输送到气动执行器中，气动执行器中的运动元件移动，使蝶阀阀板旋转，气动蝶阀关闭，燃气轮机放气结束。

2.按权利要求1所述的燃气轮机放气阀的控制方法，其特征在于还包括以下步骤：

当燃气轮机遇到紧急情况时，第一、二电磁阀关闭，气动执行器的快速放气阀打开，燃气轮机压气机中的压缩空气排出到大气中。

3.按权利要求1所述的燃气轮机放气阀的控制方法，其特征在于还包括以下步骤：

当燃气轮机正常运行中紧急停车时，按控制系统指令，给控制气路上的第二电磁阀即两位三通电磁阀的电磁铁断电信号，第一电磁阀的电磁铁继续通电，控制气从气动执行器的气缸中排到大气中，气动蝶阀打开。

4.按权利要求1所述的燃气轮机放气阀的控制方法，其特征在于还包括以下步骤：当第一、二电磁阀出现故障或系统断电时，第一、二电磁阀的电磁铁均断电，气动执行器气缸中的气体压力保持不变，主管路阀门保证关闭状态，燃机继续运行。