CN204186477U - 一种燃气轮机防喘放气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气轮机防喘放气系统，包括设置在压气机第N级抽气管道上的多个防喘放气阀，各防喘放气阀通过一排气阀与压排缸抽气管道连通，其特征在于：在压排缸抽气管道上，排气阀的后面增设一用于提供备用空气气源的控制管路，所述的控制管路由依次连接的侧手阀、前手阀和空气储气罐组成，并与压排缸抽气管道并联连接。本实用新型在防喘放气系统上增设一路仪用空气气源，作为防喘放气阀的备用控制气源，确保了燃气轮机的安全稳定运行。

Description

一种燃气轮机防喘放气系统

技术领域

本实用新型涉及发电系统，尤其涉及一种燃气轮机防喘放气系统，该系统能进一步提高燃机运行的可靠性。

背景技术

在发电厂的燃气轮机运行过程中，当流经压气机的空气流量减小到一定程度时，空气流量就会出现波动，忽大忽小；压力出现脉动，时高时低；严重时，甚至会出现气流从压气的进口处倒流出来的现象；同时还会伴随着低频的怒吼声响；这时还会使机组产生强烈的振动。这种现象通称为喘振现象。由于压气机发生严重喘振动时，往往会引起压气机叶片断裂现象的产生，因此在机组的实际运行中，决不能容许压气机进入喘振工况。

在燃气轮机的启动、停机过程中，或是在变转速的工况下运行时，压气机会经常处在低于设计转速的情况下工作，此时由于压气机进气产生正冲角，当正冲角加大到一定程度后，就会在叶片的背弧面侧产生气流附面层的脱离现象，在惯性力的作用下这种分离现象会加剧，当气流严重脱离时，气流就会朝着叶栅的进口倒流，这就为喘振现象提供了条件。因此，为了保证机组启动、停机过程和低转速工况下能够正常运行，就必须采取相应的防喘振措施。大多数电厂采用的是在压气机通流部分的某一个或若干个截面上安装防喘放气阀的措施。

我厂使用的是燃机是GE公司生产的PG9171E型燃气轮机，压气机第十一级抽气用于起机和停机过程中的防喘放气。防喘放气阀采用气动控制。从机组的起动瞬间开始，一直到机组并网之前,防喘放气阀将始终开启着，只是当机组并网之后，放气阀才自动关闭。很明显，当防喘放气阀打开时，燃气轮机的运行线将会远离压气机的喘振边界线，扩大了机组的稳定工作范围。

然而，由于以下两个客观原因，造成排气阀容易损坏：

1.防喘放气管路的设计位置位于透平间基础支架上，排气电磁阀阀体长期处于高温的工作环境中；

2.排气气源为压排缸的抽气，温度较高。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种改进的燃气轮机防喘放气系统。

为了解决由于防喘放气系统失效引起的问题，本实用新型在尽量保留原来设备的基础上，针对防喘放气系统中排气电磁阀易在高温环境下失效的情况，在排气电磁阀体后增设了一个手动备用控制管路，引用仪用空气为气源控制防喘放气阀的开合，以解决防喘放气系统排气电磁阀失效的问题。

本实用新型提出的燃气轮机防喘放气系统包括设置在压气机第N级抽气管道上的多个防喘放气阀，各防喘放气阀通过一排气阀与压排缸抽气管道连通，在压排缸抽气管道上，排气阀的后面增设一用于提供备用空气气源的控制管路，所述的控制管路由依次连接的侧手阀、前手阀和空气储气罐组成，并与压排缸抽气管道并联连接。

所述排气阀的排气端装设有一个卸载阀，该卸载阀接入燃气轮机控制系统。

在一实施例中，所述的防喘放气阀设置在压气机第十一级管道上。所述的排气阀采用一进二出式电磁阀。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）在防喘放气系统上增设一路仪用空气气源，作为防喘放气阀的备用控制气源，可以通过仪用空气实现对防喘放气阀的控制，防止由于排气电磁阀损坏而造成的机组非停或者降负荷运行；

（2）在机组长时间停机后，冷态起机前可以检查防喘放气阀是否能够灵活动作，防止机组长时间停运后，由于防喘放气阀卡涩而造成起机过程中发生压气机喘振。

（3）在燃机控制系统引入卸载阀控制可实现防喘放气阀保护动作，确保燃机安全稳定运行。

附图说明

图1为现有技术的示意图；

图2为本实用新型的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对实用新型进行详细的说明。

图1显示一种现有燃气轮机防喘放气系统，用于GE公司生产的PG9171E型燃气轮机。该系统在压气机第十一级抽气管道上设置有防喘放气阀1，用于起机和停机过程中的防喘放气。防喘放气阀采用气动控制并接入燃气轮机的控制系统。各防喘放气阀通过一排气阀2与压排缸抽气管道连通。排气阀2也接入燃气轮机控制系统。从机组的起动瞬间开始，一直到机组并网之前,防喘放气阀1将始终开启着，只是当机组并网之后，放气阀2才自动关闭。很明显，当防喘放气阀打开时，燃气轮机的运行线将会远离压气机的喘振边界线，扩大了机组的稳定工作范围。

然而，由于放气阀2和防喘放气阀1的温度较高，电厂检修数据统计结果显示，几乎每半年防喘放气系统的排气电磁阀的线圈就烧损更换一次，所以在实际的生产过程中，常常出现防喘放气阀失效的情况，从而引起燃机无法正常启动，影响了燃气轮机正常运行。

图2显示本实用新型提出的改进的燃气轮机防喘放气系统。本实用新型在防喘放气系统只有一个控制气源的基础上，增设一个控制管路，作为备用仪用空气气源，这个控制管路由仪用空气储气罐3，仪用空气储气罐前手阀4，仪用空气管侧手阀5组成。该控制管路与原来的压排缸抽气气源并联连接，共同提供防喘放气系统的控制气源。此外，在防喘放气系统排气阀2的排气端装设一个卸载阀6，并将卸载阀接入燃机控制系统。

本实用新型的工作原理如下：

防喘放气系统中的放气阀2采用二位三通电磁阀，也称一进二出电磁阀，有进口21、出口22、排气口23三个接口，其工作情况有进口和出口连通以及出口和排气口连通二种状态。正常工作时，机组启停机和低转速过程中，放气阀2失电，排气口23和出口22连通，出口关闭，防喘放气阀1无控制气源，这时，防喘放气阀汽缸活塞上部的压力（等于大气压力）小于下部的压力，活塞往上运动，防喘放气阀在开启状态，实现对机组的防喘控制。燃气轮机并网后，放气阀2带电，进口21和出口22连通，由压排缸来的抽气进入防喘放气阀1，这时，防喘放气阀汽缸活塞上部的压力大于下部的压力，活塞快速往下运动，防喘放气阀1在关闭状态，减少压气机漏气损失。

当排气阀2失效时，无法带电，排气口23和出口22连通，燃机并网后，无法自动关闭防喘放气阀1。此时，可以通过增设一控制管路实现对防喘放气阀1的打开和关闭，该控制管路包括依次与压排缸抽气管道连接的侧手阀5、前手阀4和仪用空气储气罐3组成，增设的控制管路与压排缸抽气管道并联连接。仪用空气储气是向火电厂有关设备提供运行、检修、维护用,具有一定压力空气的设备和管道连接系统的总称

工作时：

1在燃气轮机停机过程中燃气轮机解列前，或燃气轮机正常运行时发生跳闸事故时，增设的控制管路打开供气，卸载阀6快速打开，防喘放气阀1活塞上部压力（等于大气压力）小于下部压力，防喘放气阀打开；

2在燃气轮机正常运行中，将增设控制管路上后手阀4和侧手阀5打开，并将卸载阀6关闭，仪用空气进入防喘放气阀1活塞上部，上部压力大于下部压力，防喘放气阀关闭；

此外，在燃气轮机长时间停机后，在起机前可以通过仪用空气供气系统检查防喘放气阀1是否可以灵活动作。

上述实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种燃气轮机防喘放气系统，包括设置在压气机第N级抽气管道上的多个防喘放气阀，各防喘放气阀通过一排气阀与压排缸抽气管道连通，其特征在于：在压排缸抽气管道上，排气阀的后面增设一用于提供备用空气气源的控制管路，所述的控制管路由依次连接的侧手阀、前手阀和空气储气罐组成，并与压排缸抽气管道并联连接。

2.如权利要求1所述的燃气轮机防喘放气系统，其特征在于：所述排气阀的排气端装设有一个卸载阀，该卸载阀接入燃气轮机控制系统。

3.如权利要求1所述的燃气轮机防喘放气系统，其特征在于：所述的防喘放气阀设置在压气机第十一级管道上。

4.如权利要求1所述的燃气轮机防喘放气系统，其特征在于：所述的排气阀采用一进二出式电磁阀。

5.如权利要求1所述的燃气轮机防喘放气系统，其特征在于：所述的放气阀采用气动控制。