CN116927950A - 燃气轮机、燃气轮机进气系统及其除冰控制方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
本发明涉及燃气轮机技术领域,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
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。
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。
发明内容
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。
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;
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;
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;
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。
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。
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,
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。
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。
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。
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。
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。
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:
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;
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;
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。
在一些实施例中,所述方法还包括:
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;
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;
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。
在一些实施例中,所述方法还包括:
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。
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。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的燃气轮机的结构示意图;
图2为图1中所示燃气轮机进气系统的结构示意图;
图3为图2中所示燃气轮机进气系统去掉部分外壳时的部分示意图;
图4为图2中所示燃气轮机进气系统的剖视图;
图5为图3中所示多级过滤器、换热器以及换热控制模组的装配示意图;
图6为本发明一实施例提供的燃气轮机进气系统的工作流程示意图;
图7为本发明一实施例提供的除冰方法的流程框图。
图中:10、燃气轮机;12、燃气轮机进气系统;14、燃气轮机主机模块;16、进气通道;18、多级过滤器;20、换热器;22、储液箱;24、电加热器;26、输液管道;28、回液管道;30、注液管;32、排液管;34、排气阀;36、水泵;38、控制器;40、介质温度传感器;42、环境温度传感器;44、湿度传感器;46、球阀;48、单向阀;50、初效过滤器;52、高效过滤器;54、液滴过滤器;56、围壁;58、安装架;60、卡槽;62、进气口;64、防虫网;66、外壳;68、挡雨罩。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
需要说明的是,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时,该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件,它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
请参阅图1至图4,本发明一实施例提供的一种燃气轮机10,包括燃气轮机进气系统12和与燃气轮机进气系统12连接的燃气轮机主机模块14,燃气轮机进气系统12具有与外界连通的进气通道16,燃气轮机主机模块14具有燃气轮机核心机,燃气轮机核心机与进气通道16连通。外界的空气通过进气通道16进入燃气轮机核心机,进行相应处理例如压缩、燃烧、膨胀等处理后,燃气轮机主机模块14就能输出功率来发电或者机械驱动。
燃气轮机进气系统12包括多级过滤器18、换热器20以及换热控制模组,多级过滤器18和换热器20都位于进气通道16内,换热控制模组与换热器20连接。外界空气进入进气通道16后,在流经多级过滤器18时,多级过滤器18就能对经过的空气进行过滤作用,从而过滤掉空气中的液体和/或固体颗粒等杂质,确保进入燃气轮机核心机的空气为相对洁净的空气。换热控制模组可以与换热器20配合以对经过换热器20的空气进行热交换,起到加热空气的效果,从而避免结冰的问题。
在一实施例中,换热器20为板翅式换热器20,该换热器20设有气体流道和液体流道,换热器20与多级过滤器18相对设置,气体流道供流经多级过滤器18的气流通过,液体流道则与换热控制模组连通。
换热控制模组包括设有储液腔的储液箱22、安装于储液箱22的电加热器24、以及连通储液腔和换热器20的液体流道的管道,储液腔用于容纳换热介质,电加热器24至少部分伸进储液腔内以用于加热储液腔内的换热介质,换热介质被加热后可以沿管道流入液体流道内。换热介质流动至换热器20内后,会加热换热器20,使换热器20温度升高,空气经过换热器20时就会与换热器20进行热交换,空气得以加热,避免结冰的风险,使得燃气轮机10可以适用于高寒高湿环境。换热控制模组整体结构相对简单,而且利用电加热器24来进行加热的方式,可控度高,同时换热控制模组与燃气轮机主机模块14是相对独立的,因此换热控制模组工作不会影响燃气轮机主机模块14的输出功率。
换热介质的具体种类不进行限定,在本实施例中,换热介质为乙二醇溶液,利用液体的换热介质加热换热器后再与空气进行热交换,相比于气体换热介质,换热效率更高,而且液体具有一定的储能效果,被加热后在一定时间内能够将热量储存在其内部,因此电加热器24将换热介质加热到所需温度后,可以停止加热,换热介质可以利用液体的储能效果在一定时间内继续加热空气,有利于实现节能的效果,降低能耗。
储液箱22上电加热器24的具体数量不进行限定,可以是一个,也可以是多个,在本实施例中,储液箱22上设有三个电加热器24,以便在更短的时间内将换热介质加热到所需温度。
储液箱22上设有出液口和进液口,出液口和进液口都与储液腔相连通,换热器20的液体流道具有入口和出口,管道包括输液管道26和回液管道28,输液管道26连通出液口和入口,回液管道28连通进液口和出口。被加热后的换热介质先从储液腔内顺着输液管道26流入液体流道内,通过换热器20与空气进行热交换后,再从液体流道内顺着回液管道28流回储液腔内,形成闭式循环流动的效果,避免换热介质挥发和被污染等问题。
储液箱22的顶部设有与储液腔连通的注液管30,储液箱22的底部设有与储液腔连通的排液管32。当储液箱22或者电加热器24需要进行维护时,可以先通过排液管32将储液腔内的换热介质排出,待维护完成之后,再通过注液管30往储液腔内注入换热介质。
储液箱22上安装有排气阀34,排气阀34与储液腔连通。电加热器24在加热换热介质的过程中,储液腔内的空气温度升高,空气受热会膨胀,致使储液箱22内的压强变大,压强过大可能会存在容器变形、泄露等故障风险,此时可以通过排气阀34将储液箱22内的部分超压空气排出到外界,以降低储液箱22内部的压强。
请参阅图3至图6,换热控制模组还包括控制组件和传感组件,控制组件分别与电加热器24和传感器组件连接。控制组件包括设于输液管道26的水泵36以及与水泵36电连接的控制器38,水泵36与输液管道26连通并为换热介质流动提供动力。传感组件包括用于检测储液箱22内换热介质温度的介质温度传感器40、以及用于检测环境温度和环境湿度的环境传感器组件,电加热器24、介质温度传感器40以及环境传感器组件分别与控制器38连接。控制器38根据介质温度传感器40和环境传感器组件采集到的参数,以控制电加热器24是否开启或关闭对储液腔内的换热介质的加热。通过设置相互配合的控制器38和传感组件,传感组件采集到相应的信息后发送给控制器38,控制器38可以根据传感组件采集到的信息,自动控制电加热器24的开启或者关闭,不需要人工进行操控,实现自动化的效果。
可以理解地,环境传感器组件可以是一个传感器,例如温湿度传感器44,同时检测外界环境的环境温度和环境湿度,也可以是包括两个传感器,两个传感器分别检测外界环境的环境温度和环境湿度。在本实施例中,环境传感器组件包括环境温度传感器42和湿度传感器44,环境温度传感器42和湿度传感器44分别与控制器38连接。环境温度传感器42用于检测外界环境的环境温度,并将温度信息发送给控制器38,湿度传感器44用于检测外界环境的环境湿度,并将湿度信息发送给控制器38。
环境温度传感器42和湿度传感器44的具体位置不进行限定,只要能够接触到外界空气即可。
在本实施例中,当环境温度传感器42检测到的环境温度低于预定温度、且湿度传感器44检测到的环境湿度大于预定湿度时,此时空气存在结冰的风险,控制器38就会根据环境温度传感器42和湿度传感器44检测到的环境温度和环境湿度信息,控制电加热器24加热储液箱22内的换热介质,利用加热后的换热介质加热空气,从而避免结冰的风险。当环境温度传感器42检测到的环境温度高于预定温度,和/或湿度传感器44检测到的环境湿度小于预定湿度时,空气不会结冰,因此可以不用加热空气,此时控制器38控制电加热器24停止加热换热介质,根据环境温度和环境湿度的实时信息来控制电加热器24的开启或者关闭,有利于实现节能的效果。
在一实施例中,预定温度为5℃,预定湿度为80%。
当介质温度传感器40检测到储液腔内的换热介质的温度达到指定温度范围的上限值时,控制器38控制电加热器24停止加热储液腔内的换热介质。由于换热介质具有一定的储能效果,因此电加热器24停止加热后,储液箱22内的换热介质在一定时间内仍然能够对空气进行加热。当介质温度传感器40检测到储液腔内的换热介质的温度低于指定温度范围的下限值时,控制器38控制电加热器24重新加热储液腔内的换热介质,直至换热介质的温度达到指定温度范围的上限值。通过实时检测储液腔内换热介质的温度来控制电加热器24的启停,同样也能实现节能的效果,同时又能避免因换热介质温度不够而影响加热效果。
换热控制模组还包括球阀46和单向阀48,球阀46和单向阀48都与输液管道26连通,球阀46位于水泵36和储液箱22的出液口之间,单向阀48设于水泵36和换热器20之间,单向阀48可以防止液体反向流动,使得储液箱22内的换热介质可以顺着输液管道26运动至换热器20内,而换热器20内的换热介质则不能顺着输液管道26回流到储液箱20内。水泵36位于球阀46和单向阀48之间,当水泵36需要维护时,可以先关上球阀46,此时储液箱22内的换热介质不能流进水泵36内,然后再将水泵36拆下来进行维护,维护完成之后再将水泵36安装到输液管道26上,打开球阀46。而且在球阀46关闭时,可以利用水泵36使输液管道26和换热器20内部的换热介质流回到储液箱22内,然后就能将换热器20拆下来进行维护。
如图5所示,多级过滤器18的具体数量不进行限定,可以是只有一组,也可以是有多组,在本实施例中,进气通道16内设有多组多级过滤器18,多组多级过滤器18沿垂直于重力方向即水平方向间隔排布,以增大燃气轮机进气系统12的通流能力和过滤效率,每组多级过滤器18对应一个换热器20。
每个多级过滤器18都包括沿进气方向依次排列的初效过滤器50和高效过滤器52,高效过滤器52和初效过滤器50沿重力方向即竖向排布,且初效过滤器50和高效过滤器52的过滤面呈水平放置,也即,过滤面与重力方向垂直,换热器20位于初效过滤器50和高效过滤器52之间。进气通道16内的空气从下往上运动过程中,空气先后经过初效过滤器50、换热器20以及高效过滤器52,初效过滤器50可以对空气进行初步过滤,过滤掉空气中相应尺寸例如直径大于5微米的固体颗粒物,被初效过滤器50过滤后的空气运动至换热器20,与换热器20内的换热介质进行热交换,避免结冰,被加热后的空气再运动至高效过滤器52处,高效过滤器52进一步对空气进行过滤,过滤掉空气中尺寸更小的固体颗粒物,例如直径大于0.5微米的固体颗粒物,使得空气达到燃气轮机10的进气标准再进入燃气轮机核心机。将不同尺寸的固体颗粒物分级过滤,可有效提高各级过滤器的使用寿命。由于初效过滤器50和高效过滤器52都是水平放置,因此,聚积在初效过滤器50和高效过滤器52上的部分杂质会在重力的作用下自动沉降,从过滤器上脱落下来,在一定程度上实现了初效过滤器50和高效过滤器52的自清洁效果,延长了初效过滤器50和高效过滤器52的维护周期,从而降低初效过滤器50和高效过滤器52的清理和更换频率,以降低维护成本。
初效过滤器50和高效过滤器52的具体种类不进行限定,可以根据实际使用场景灵活选择,例如,当燃气轮机10的使用场景为湿度较高环境时,初效过滤器50和高效过滤器52可以采用憎水性的过滤器。
多级过滤器18还包括液滴过滤器54,液滴过滤器54位于初效过滤器50远离高效过滤器52的一侧,且液滴过滤器54的过滤面呈水平放置。进气通道16内的空气从下往上运动过程中,首先经过液滴过滤器54,液滴过滤器54可以过滤掉空气中的部分水汽,降低空气的湿度,然后再通过初效过滤器50和高效过滤器52过滤掉空气中的固体颗粒物,将换热器20设置在高效过滤器52和初效过滤器50之间,空气在达到换热器20时,已经经过了液滴过滤器54的过滤,从而避免空气湿度过大而影响换热器20的正常工作和使用寿命。
由于多级过滤器18具有液滴过滤器54,而液滴过滤器54可以过滤掉空气中的部分水分,使得燃气轮机10可以适用于湿度较高的环境,例如海上工作平台,不需要根据使用环境去更换相应的过滤器,通用性更强,使得燃气轮机10可以在不同的环境工况下正常工作,拓宽了燃气轮机10的适用场景。而且液滴过滤器54不仅能过滤水汽,还能过滤掉空气中尺寸较大的颗粒,例如直径大于20微米的颗粒物。同时液滴过滤器54也是水平放置,因此聚积在液滴过滤器54上的部分杂质也会在重力作用下自动沉降,实现自清洁效果,以延长液滴过滤器54的维护周期。
燃气轮机进气系统12还包括围壁56,围壁56围绕在初效过滤器50、高效过滤器52以及换热器20的外周,水泵36和储液箱22位于围壁56的外侧。围壁56大致为方形框,其围绕在多级过滤器18和换热器20的外周,使得空气是在围壁56的内侧进行流动,而水泵36和储液箱22又在围壁56的外侧,空气在进气通道16内流动时不会流经水泵36和储液箱22,从而起到将空气和水泵36与储液箱22分隔开的效果,而且燃气轮机进气系统12只通过进气通道16与外界相连通,因此水泵36与储液箱22和外界环境也是隔开的,避免空气中存在可燃气体时、水泵36或者电加热器24工作时产生电火花而导致爆炸的风险,燃气轮机10具有防爆的特点,使其不需要改造就能适用于油气田或者海上钻井平台等场所。
围壁56相对的两侧为安装架58,安装架58上设有多个卡槽60,液滴过滤器54、初效过滤器50、换热器20以及高效过滤器52分别安装于相应的卡槽60,从而将液滴过滤器54、初效过滤器50、换热器20以及高效过滤器52集成在一起。
可以理解地,液滴过滤器54、初效过滤器50、换热器20以及高效过滤器52可以是固定在安装架58上,也可以是通过卡槽60滑动安装在安装架58上。在本实施例中,液滴过滤器54、初效过滤器50、换热器20以及高效过滤器52分别滑动安装于相应卡槽60,并能沿相应卡槽60的长度方向滑动,使得液滴过滤器54、初效过滤器50、换热器20以及高效过滤器52都可以通过推拉的方式安装到安装架58上或者从安装架58上取下来,拆装操作简单,以便进行更换或维护。
如图3所示,在一实施例中,进气通道16具有与外界连通的进气口62,燃气轮机进气系统12还包括防虫网64,防虫网64与进气口62相对设置,以防止蚊虫通过进气口62进入进气通道16内部,使得燃气轮机10可以适用于蚊虫较多的环境,例如雨林环境,进一步拓宽了燃气轮机10的适用场景。具体地,燃气轮机进气系统12具有外壳66,外壳66设有该进气通道16,外壳66的侧面设有该进气口62。
较佳地,防虫网64与外壳66可拆卸连接,使得防虫网64在使用一段时间后,操作人员可以将防虫网64从外壳66上拆下来进行清洗或者换上新的防虫网64,避免防虫网64上蚊虫尸体数量过多而影响进气效果。
燃气轮机进气系统12还包括挡雨罩68,挡雨罩68位于进气口62的上方,挡雨罩68与外壳66连接并朝远离外壳66的方向向下倾斜延伸。遇到下雨情况时,挡雨罩68可以起到挡雨效果,降低雨水通过进气口62进入进气通道16内的风险。
防虫网64的一端与挡雨罩68远离外壳66的一端连接,另一端向下倾斜延伸至进气口62的下方,并与外壳66连接,从而起到覆盖进气口62的效果。
如图7所示,本发明还提供一种燃气轮机进气系统12的除冰控制方法,包括:
步骤101: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,将环境温度和环境湿度发送给控制器38。
环境温度传感器42实时检测外界环境的环境温度,并将温度信息反馈给控制器38,湿度传感器44实时检测外界环境的环境湿度,并将湿度信息反馈给控制器38。
步骤102:控制器38判断环境湿度大于预定湿度、且环境温度低于预定温度时,控制器38控制电加热器24开始工作以对储液箱22内的换热介质进行加热,加热后的换热介质通过输液管道26输送至换热器20的液体流道内。
当湿度传感器44检测到环境湿度大于预定湿度,且环境温度传感器42检测到环境温度低于预定温度时,此时空气存在结冰的风险,控制器38控制电加热器24加热换热介质,被加热后的换热介质流动至换热器20的液体流道内。
步骤103:换热介质在换热器20处与进气通道16内的空气进行热交换,将空气加热后从换热器20的液体流道内通过回液管道28流回到储液箱22内。
被加热后的换热介质流动至换热器20后,就会加热换热器20,使换热器20温度升高,进气通道16内的空气在流经换热器20时,会被换热器20加热,空气温度升高,从而避免结冰的风险,换热介质将热量传递给换热器20后,再从回液管道28流回储液箱22内重新加热。
利用控制器38根据环境温度传感器42和湿度传感器44来自动控制电加热器24是否加热换热介质,实现自动化,无需人工操作。
在一实施例中,除冰控制方法还包括:
介质温度传感器40实时采集储液箱22内换热介质的介质温度,将介质温度发送给控制器38;
控制器38根据环境温度、环境湿度和介质温度确定满足加热关闭条件时,控制电加热器24停止工作;
加热关闭条件包括如下至少之一:环境湿度小于预定湿度,环境温度高于预定温度,介质温度达到指定温度范围的上限值时。
环境湿度大于预定湿度、且环境温度低于预定温度是空气结冰的必要前提条件,因此,只要环境湿度小于预定湿度、或者环境温度高于预定温度,空气就不会结冰,此时控制器38控制电加热器24停止加热,实现节能效果。换热介质具有一定的储能效果,因此,电加热器24将换热介质加热到指定温度范围的上限值时,电加热器24停止加热,此时,储液箱22内的换热介质在一定时间内仍然能够流动至换热器20以加热空气,进一步实现节能效果。
在一实施例中,除冰控制方法还包括:
控制器38判断介质温度达到指定温度范围下限值时,控制器38控制电加热器24重新工作以对储液箱22内的换热介质再次进行加热。
电加热器24将换热介质加热到指定温度范围的上限值而停止工作后,与空气进行热交换后的换热介质会重新回到储液箱22内,这部分换热介质经过热交换后温度较低,因此其回到储液箱22内后,会使储液箱22内换热介质的整体温度降低,加热效果随之变差,经过多次热交换后,当储液箱22内的换热介质温度低于指定温度范围的下限值后,换热介质的加热效果变差而可能导致其不能将空气加热至高于预定温度,进而导致结冰的风险。通过介质温度传感器40实时检测换热介质的温度,当储液箱22内的换热介质温度低于指定温度范围的下限值时,控制器38控制电加热器24重新加热储液箱22内的换热介质,避免换热介质温度过低使其加热效果变差而导致结冰的风险。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
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;
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;
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;
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。
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,
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。
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:
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;
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;
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。
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:
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;
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;
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。
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:
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。
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