CN112460635A - 一种双燃料燃气轮机引气吹扫方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种双燃料燃气轮机引气吹扫方法，包括双燃料喷嘴、燃油吹扫管路和燃气吹扫管路，燃油吹扫管路上依次安装节流组件、第一级燃油吹扫路切断阀，第一级燃油吹扫路切断阀的出口连接燃油第一分支管路和燃油第二分支管路，燃油第一分支管路依次安装第二级燃油吹扫路切断阀、第一止回阀，第一止回阀后方连接双燃料喷嘴，燃气吹扫管路上安装第一级燃气吹扫路切断阀，第一级燃气吹扫路切断阀的出口连接燃气第一分支管路和燃气第二分支管路，燃气第一分支管路上依次安装第二级燃气吹扫路切断阀和第二止回阀，第二止回阀后方连接双燃料喷嘴。本发明可以在线切换、满足不同吹扫气源要求、并能持续稳定运行。

Description

一种双燃料燃气轮机引气吹扫方法

技术领域

本发明涉及的是一种燃气轮机吹扫方法，具体地说是双燃料燃气轮机吹扫方法。

背景技术

在开采原油的过程中，常伴有大量的石油伴生气产出，这种伴生气具有易燃易爆不易储存和输运的特点，出于安全考虑自开采之初就会被直接燃用处理，造成了严重能源浪费。双燃料燃气轮机就是一种可以有效解决该问题的动力设备，不仅能够为原油开发提供动力，而且可以采用石油伴生气为气态燃料进行工作，在不停机的情况下，实现原液态燃料与石油伴生气之间的无扰动在线切换，提高了燃气轮机对燃料的适应性，有效利用了石油伴生气，解决了原油开发过程中不同状态下的多种燃料需求。

引气吹扫系统是双燃料燃气轮机的重要的附属系统之一，为满足双燃料喷嘴各燃料通道的吹扫要求，同时保证双燃料喷嘴稳定、可靠、高效的使用，间接保证双燃料燃气轮机的稳定运行。引气吹扫系统需满足在使用不同吹扫气源时系统内设备的稳定运行，也要满足双燃料燃气轮机进行不同燃料在线切换时，两路吹扫气路的在线切换，还要满足系统运行及切换时对其提出的快速开关、排空等要求，上述直接关系到双燃料喷嘴的性能参数、可靠性和使用寿命，间接关系燃气轮机的安全稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于提供可以在线切换、满足不同吹扫气源要求、并能持续稳定运行的一种双燃料燃气轮机引气吹扫方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种双燃料燃气轮机引气吹扫方法，其特征是：

当燃气轮机燃用燃气燃料时，第一级燃油吹扫路切断阀和第二级燃油吹扫路切断阀开启，燃油吹扫路排空阀关闭，第一级燃气吹扫路切断阀和第二级燃气吹扫路切断阀关闭，燃气吹扫路排空阀开启，来自燃料系统的气态燃料进入双燃料喷嘴的燃油通道进行喷嘴冷却保护；

当燃气轮机燃用燃油燃料时，第一级燃油吹扫路切断阀和第二级燃油吹扫路切断阀关闭，燃油吹扫路排空阀开启，第一级燃气吹扫路切断阀和第二级燃气吹扫路切断阀开启，燃气吹扫路排空阀关闭，来自高压压气机出口后引气进入双燃料喷嘴的燃气通道进行喷嘴冷却保护；

当燃气轮机进行两种燃料的在线切换时，切换前关闭第一级燃油吹扫路切断阀、第二级燃油吹扫路切断阀、第一级燃气吹扫路切断阀和第二级燃气吹扫路切断阀，打开燃油吹扫路排空阀和燃气吹扫路排空阀，在切换完成后，根据当前燃用燃料的类型，按照上述燃气轮机燃用燃气燃料或燃油燃料所述的方法，控制各阀门的状态。

本发明的优势在于：本发明可满足双燃料喷嘴各燃料通道对于吹扫气的要求，提高双燃料喷嘴的可靠性和使用寿命；本发明可保证使用两种吹扫气源(气态燃料和高压压气机出口引气)稳定运行；气态燃料由机组燃料系统提供，利用机组已有系统减少了设备投入，并且稳定的气源供应提高了系统的可靠性；高压压气机出口引气是从机组上引出高压气体，利用机组自身产生气体，增强机组自给率；利用气态燃料吹扫燃油通道，由于气态燃料本身的压力较高，通过引气吹扫系统中的节流组件系统调节压力及流量，满足机组不同工况运行时对吹扫气的压力及流量变化要求；利用高压压气机出口引气吹扫燃气通道，由于高压引气具有压力与机组工况匹配性好的特点，不需对其进行调压处理，可以直接通过引气系统供给燃气通道使用；本发明设置了两路排空管路并且在系统出口设置止回阀限制流体流向。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1，燃油通道引气吹扫系统具体实施方式：燃油吹扫管路1依次与节流组件2和第1级燃油吹扫路切断阀3连接；第1级燃油吹扫路切断阀3出口通过第一分支管路与第2级燃油吹扫路切断阀4相连，通过第二分支管路与燃油吹扫路排空阀5相连；第2级燃油吹扫路切断阀4与止回阀6相连；止回阀6与双燃料喷嘴12上燃油通道接口13相连。

燃气通道引气吹扫系统具体实施方式：燃气吹扫管路7与第1级燃气吹扫路切断阀8相连；第1级燃气吹扫路切断阀8出口通过第一分支管路与第2级燃气吹扫路切断阀9相连，通过第二分支管路与燃气吹扫路排空阀10相连；第2级燃气吹扫路切断阀9与止回阀11相连；止回阀11与双燃料喷嘴12上燃气通道接口14相连。

燃油通道引气吹扫使用气态燃料为吹扫气源，利用节流组件2对吹扫气进行调节，保证吹扫气的流量和压力满足双燃料喷嘴的要求。

燃气通道引气吹扫使用高压压气机出口引气为吹扫气源，并且在管路及设备选型时考虑气源的高温特性，保证吹扫系统稳定运行。

两路引气吹扫中两级切断阀间设置排空管路，并在管路中添加吹扫排空阀5和10，保证两路引气吹扫路在不使用时，相应管路内没有残留的吹扫气体，保证吹扫系统安全性。

两路引气吹扫系统第2级切断阀4和9出口后设置止回阀6和11，限定流体流动方向，保证吹扫系统安全性。

本发明中燃油吹扫路切断阀3和4、燃气吹扫路切断阀8和9和吹扫排空阀5和10均与PLC控制系统连接，操作人员可通过PLC控制系统进行实时操控。

本发明方法具体为：

双燃料燃气轮机引气吹扫系统，其设计目的是在燃气轮机运行期间对双燃料喷嘴未通燃料介质的通道进行吹扫冷却，以防高温燃气倒灌，烧毁喷嘴。

当燃气轮机燃用燃气燃料时，燃油吹扫路切断阀3和4开启，燃油吹扫路排空阀5关闭，燃气吹扫路切断阀8和9关闭，燃气吹扫路排空阀10开启，来自燃料系统的气态燃料通过燃油吹扫系统进入双燃料喷嘴12的燃油通道13进行喷嘴冷却保护。在燃气轮机燃用气体燃料的整个运行期间，各阀门始终保持上述状态。

在该过程中关键点在于燃油吹扫系统中的节流组件2，在设计节流组件2时综合考虑气态燃料的自身特性以及机组不同工况下对于吹扫气的压力和流量的不同需求，在系统实施阶段通过调试确定节流组件2的各项参数，以满足机组的运行特性。

当燃气轮机燃用柴油燃料时，燃油吹扫路切断阀3和4关闭，燃油吹扫路排空阀5开启，燃气吹扫路切断阀8和9开启，燃气吹扫路排空阀10关闭，来自高压压气机出口后引气通过燃气吹扫系统进入双燃料喷嘴12的燃气通道14进行喷嘴冷却保护。在燃气轮机燃用气体燃料的整个运行期间，各阀门始终保持上述状态。

在该过程中，利用机组自身产气作为吹扫气源，由于该吹扫气源的压力特性和机组工况运行要求的吻合性高，因此不需对吹扫气源进行二次调节，可直接供应引气吹扫系统使用。

当燃气轮机进行两种燃料的在线切换时，切换前关闭吹扫路切断阀3、4、8和9，打开吹扫排空阀5和10，在切换完成后，根据当前燃用燃料的类型，参照上面所述，选择系统内各阀门的状态。

Claims (1)

1.一种双燃料燃气轮机引气吹扫方法，其特征是：采用如下引气吹扫系统：包括双燃料喷嘴、燃油吹扫管路和燃气吹扫管路，燃油吹扫管路上依次安装节流组件、第一级燃油吹扫路切断阀，第一级燃油吹扫路切断阀的出口连接燃油第一分支管路和燃油第二分支管路，燃油第一分支管路依次安装第二级燃油吹扫路切断阀、第一止回阀，第一止回阀后方的燃油第一分支管路连接双燃料喷嘴的燃油通道接口，燃油第二分支管路上安装燃油吹扫路排空阀，燃气吹扫管路上安装第一级燃气吹扫路切断阀，第一级燃气吹扫路切断阀的出口连接燃气第一分支管路和燃气第二分支管路，燃气第一分支管路上依次安装第二级燃气吹扫路切断阀和第二止回阀，第二止回阀后方的燃气第一分支管路连接双燃料喷嘴的燃气通道接口，燃气第二分支管路上安装燃气吹扫路排空阀；

当燃气轮机燃用燃气燃料时，第一级燃油吹扫路切断阀和第二级燃油吹扫路切断阀开启，燃油吹扫路排空阀关闭，第一级燃气吹扫路切断阀和第二级燃气吹扫路切断阀关闭，燃气吹扫路排空阀开启，来自燃料系统的气态燃料进入双燃料喷嘴的燃油通道进行喷嘴冷却保护；

当燃气轮机燃用燃油燃料时，第一级燃油吹扫路切断阀和第二级燃油吹扫路切断阀关闭，燃油吹扫路排空阀开启，第一级燃气吹扫路切断阀和第二级燃气吹扫路切断阀开启，燃气吹扫路排空阀关闭，来自高压压气机出口后引气进入双燃料喷嘴的燃气通道进行喷嘴冷却保护；

当燃气轮机进行两种燃料的在线切换时，切换前关闭第一级燃油吹扫路切断阀、第二级燃油吹扫路切断阀、第一级燃气吹扫路切断阀和第二级燃气吹扫路切断阀，打开燃油吹扫路排空阀和燃气吹扫路排空阀，在切换完成后，根据当前燃用燃料的类型，按照上述燃气轮机燃用燃气燃料或燃油燃料所述的方法，控制各阀门的状态。

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