CN208600378U - 一种改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统，压气机与冷却器的入口及第一截止阀的入口相连通，冷却器的出口与第二截止阀的入口相连通，第二截止阀的出口及第一截止阀的出口与第一三通阀的第一个开口相连通，第一三通阀的第二个开口与透平冷却空气过滤器的入口相连通，第一三通阀的第三个开口与第二三通阀的第一个开口相连通，第二三通阀的第二个开口与第三三通阀的第一个开口相连通，透平冷却空气过滤器的出口与第三三通阀的第二个开口相连通，第三三通阀的第三个开口与燃气轮机透平系统的第一个入口相连通，第二三通阀的第三个开口与燃气轮机透平系统及靶板器相连通，该吹扫系统能够实现冷却空气管道的清洁。

Description

一种改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统

技术领域

本实用新型属于燃气轮机组技术领域，涉及一种改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统。

背景技术

燃气轮机透平系统是利用燃烧室送来高温高压燃气的热能来作功的高速回转式动力机械。燃气轮机透平系统高速旋转过程中需承受较高的温度(1200～1400℃)。为了避免系统发生热冲击和热腐蚀等问题，高温金属部件均采用耐高温的合金材料，同时采取了有效的透平系统冷却方法。目前燃气轮机透平系统普遍采用空气冷却的方式。燃气轮机组在不同运行工况下，由燃气轮机组透平冷却空气系统提供相对应压力和温度的冷却空气，确保整个透平系统维持设计的环境。由于透平冷却空气系统主要用来冷却的透平转子、静叶和动叶均处于高温环境，而且叶片冷却孔道直径较小，当冷却空气不清洁时极易发生堵塞现象，降低叶片的冷却效果，严重时造成机组事故。因此冷却空气清洁度的好坏直接影响机组运行的可靠性和稳定性，透平冷却空气系统投运行前需经过严格的管道吹扫。

透平冷却空气系统流程图如下图1所示，其中，a为冷却器，b为入口阀，c为过滤器，d为尾部烟气，e为靶板器。其主要包括压气机、透平冷却空气冷却器、透平冷却空气过滤器、燃气轮机透平系统、靶板器、燃气轮机尾部烟气系统及其相关阀门和管道。目前广泛采用燃气轮机高盘吹扫方法来保证冷却空气管道的清洁度，即燃气轮机高速盘车启动状态下，通过压气机出口空气来吹扫透平冷却空气管道。由附图1所示，原有的吹扫流程主要分为5个阶段。阶段1：压气机出口空气吹扫至透平冷却空气冷却器入口管道前(排气口为1)；阶段2：吹扫至透平冷却空气冷却器人孔，进行冷却器的吹扫(排气口为2)；阶段3：吹扫至透平冷却空气过滤器入口管道前(排气口为3)；阶段4：吹扫至燃气轮机透平系统入口管道前，进行透平冷却空气过滤器吹扫(排气口为4)；阶段5:燃气轮机定速至3000r/min，空负荷下进行透平冷却空气管道吹扫及靶板检验。通过5个阶段的递进吹扫流程，可以达到对透平冷却空气管道的清洁效果。但以上原有吹扫流程存在所需时间较长、导致二次污染、程序繁琐及吹扫效率较低等一系列问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统，该吹扫系统能够实现冷却空气管道的清洁，并且吹扫的效率高。

为达到上述目的，本实用新型所述的改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统包括压气机、冷却器、透平冷却空气过滤器、燃气轮机透平系统、靶板器、燃气轮机尾部烟气系统、第一截止阀、第二截止阀、第一三通阀、第二三通阀及第三三通阀；

压气机的出口分为两路，其中一路与冷却器的入口相连通，另一路与第一截止阀的入口相连通，冷却器的出口与第二截止阀的入口相连通，第二截止阀的出口及第一截止阀的出口通过管道并管后与第一三通阀的第一个开口相连通，第一三通阀的第二个开口与透平冷却空气过滤器的入口相连通，第一三通阀的第三个开口与第二三通阀的第一个开口相连通，第二三通阀的第二个开口与第三三通阀的第一个开口相连通，透平冷却空气过滤器的出口与第三三通阀的第二个开口相连通，第三三通阀的第三个开口与燃气轮机透平系统的第一个入口相连通，第二三通阀的第三个开口分为两路，其中一路与燃气轮机透平系统的第二个入口相连通，第二路经靶板器与燃气轮机尾部烟气系统相连通。

压气机的出口通过第三截止阀与冷却器的入口相连通。

第二三通阀的第三个出口与燃气轮机透平系统的第二个入口之间设置有第四截止阀。

第二三通阀的第三个出口与靶板器的之间设置有第五截止阀。

燃气轮机尾部烟气系统与靶板器的之间设置有第六截止阀。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统在具体操作时，针对传统的分段式吹扫方式需要对原有系统管道进行分阶段短接，且每个阶段完成后均要进行管道恢复，容易造成系统二次污染的问题，本实用新型加装透平冷却空气过滤器旁路管道及第二三通阀，避免大量的管道短接，实现冷却器及透平冷却空气过滤器的空气冷却管道整体吹扫，当空气冷却管道吹扫合格后，再将冷却器及透平冷却空气过滤器纳入到吹扫流程中，吹扫效率及灵活性得到大幅的提高。

附图说明

图1为透平冷却空气系统的流程图；

图2为本实用新型的结构示意图。

其中，1为压气机、2为第三截止阀、3为冷却器、4为第二截止阀、 5为第一截止阀、6为第一三通阀、7为透平冷却空气过滤器、8为第三三通阀、9为燃气轮机透平系统、10为第二三通阀、11为第四截止阀、 12为第五截止阀、13为靶板器、14为第六截止阀、15为燃气轮机尾部烟气系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图2，本实用新型所述的改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统包括压气机1、冷却器3、透平冷却空气过滤器7、燃气轮机透平系统9、靶板器13、燃气轮机尾部烟气系统15、第一截止阀5、第二截止阀4、第一三通阀6、第二三通阀10及第三三通阀8；压气机1的出口分为两路，其中一路与冷却器3的入口相连通，另一路与第一截止阀5的入口相连通，冷却器3的出口与第二截止阀4的入口相连通，第二截止阀4的出口及第一截止阀5的出口通过管道并管后与第一三通阀 6的第一个开口相连通，第一三通阀6的第二个开口与透平冷却空气过滤器7的入口相连通，第一三通阀6的第三个开口与第二三通阀10的第一个开口相连通，第二三通阀10的第二个开口与第三三通阀8的第一个开口相连通，透平冷却空气过滤器7的出口与第三三通阀8的第二个开口相连通，第三三通阀8的第三个开口与燃气轮机透平系统9的第一个入口相连通，第二三通阀10的第三个开口分为两路，其中一路与燃气轮机透平系统9的第二个入口相连通，第二路经靶板器13与燃气轮机尾部烟气系统15相连通。

压气机1的出口通过第三截止阀2与冷却器3的入口相连通；第二三通阀10的第三个出口与燃气轮机透平系统9的第二个入口之间设置有第四截止阀11；第二三通阀10的第三个出口与靶板器13的之间设置有第五截止阀12；燃气轮机尾部烟气系统15与靶板器13的之间设置有第六截止阀14。

本实用新型的具体工作过程为：

第一阶段为燃气轮机高盘启动吹扫阶段。吹扫包括4个流程：

吹扫流程1：压气机1→第一截止阀5→第一三通阀6→第二三通阀 10→第五截止阀12→靶板器13→第六截止阀14→燃气轮机尾部烟气系统15；

此过程主要吹扫透平冷却空气管道、冷却器3及透平冷却空气过滤器7。吹扫前关闭以下阀门：第三截止阀2、第二截止阀4、第三三通阀8及第四截止阀11。吹扫流程中其它阀门处于开启状态，靶板器13 不加装靶板，反复吹扫直至燃气轮机尾部烟气系统15出口空气目测清洁为止。

冲洗流程2：压气机1→第三截止阀2→冷却器3→第二截止阀4→第一三通阀6→第二三通阀10→第五截止阀12→靶板器13→第六截止阀 14→燃气轮机尾部烟气系统15；

此过程主要吹扫透平冷却空气管道、冷却器3及透平冷却空气过滤器7。吹扫前关闭以下阀门：第一截止阀5、第一三通阀6、第三三通阀 8及第四截止阀11。吹扫流程中其它阀门处于开启状态，靶板器13不加装靶板。反复吹扫直至燃气轮机尾部烟气系统15出口空气目测清洁为止。

吹扫流程3：压气机1→第三截止阀2→冷却器3→第二截止阀4→第三三通阀8→透平冷却空气过滤器7→第三三通阀8→第二三通阀10 →第五截止阀12→靶板器13→第六截止阀14→燃气轮机尾部烟气系统 15；

此过程主要吹扫透平冷却空气管道、冷却器3及透平冷却空气过滤器7。吹扫前关闭以下阀门：第一截止阀5和第四截止阀11，吹扫流程中其它阀门处于开启状态，靶板器13不加装靶板。反复吹扫直至燃气轮机尾部烟气系统15出口空气目测清洁为止。

第二阶段为燃气轮机空负荷运转吹扫阶段。

吹扫流程4：与吹扫流程3路径相同，不同之处在于流程4为燃气轮机定速3000r/min，机组空负荷运行的热空气吹扫，同时靶板器13 加装靶板，反复吹扫直至燃气轮机尾部烟气系统15出口空气打靶合格，其中，合格标准为：靶板上集粒印痕直径必须小于Φ0.5mm。

吹扫流程5：压气机1→第三截止阀2→冷却器3→第二截止阀4→第一三通阀6→透平冷却空气过滤器7→第三三通阀8→燃气轮机透平系统9；

透平冷却空气过滤器7→第三三通阀8→第二三通阀10→第四截止阀11→燃气轮机透平系统9。

此过程主要吹扫透平转子、静叶及动叶间隙，吹扫前关闭以下阀门：第四截止阀11及第五截止阀12。吹扫流程中其它阀门处于开启状态。

以上两阶段吹扫完成后，系统恢复至原燃气轮机组透平冷却空气系统：即将第一三通阀6和第三三通阀8更换为截止阀，拆除透平冷却空气过滤器7旁路管道及第二三通阀10，恢复透平冷却空气过滤器7与抽气管道之间的连接。

Claims (5)

1.一种改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统，其特征在于，包括压气机(1)、冷却器(3)、透平冷却空气过滤器(7)、燃气轮机透平系统(9)、靶板器(13)、燃气轮机尾部烟气系统(15)、第一截止阀(5)、第二截止阀(4)、第一三通阀(6)、第二三通阀(10)及第三三通阀(8)；

压气机(1)的出口分为两路，其中一路与冷却器(3)的入口相连通，另一路与第一截止阀(5)的入口相连通，冷却器(3)的出口与第二截止阀(4)的入口相连通，第二截止阀(4)的出口及第一截止阀(5)的出口通过管道并管后与第一三通阀(6)的第一个开口相连通，第一三通阀(6)的第二个开口与透平冷却空气过滤器(7)的入口相连通，第一三通阀(6)的第三个开口与第二三通阀(10)的第一个开口相连通，第二三通阀(10)的第二个开口与第三三通阀(8)的第一个开口相连通，透平冷却空气过滤器(7)的出口与第三三通阀(8)的第二个开口相连通，第三三通阀(8)的第三个开口与燃气轮机透平系统(9)的第一个入口相连通，第二三通阀(10)的第三个开口分为两路，其中一路与燃气轮机透平系统(9)的第二个入口相连通，第二路经靶板器(13)与燃气轮机尾部烟气系统(15)相连通。

2.根据权利要求1所述的改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统，其特征在于，压气机(1)的出口通过第三截止阀(2)与冷却器(3)的入口相连通。

3.根据权利要求2所述的改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统，其特征在于，第二三通阀(10)的第三个出口与燃气轮机透平系统(9)的第二个入口之间设置有第四截止阀(11)。

4.根据权利要求3所述的改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统，其特征在于，第二三通阀(10)的第三个出口与靶板器(13)的之间设置有第五截止阀(12)。

5.根据权利要求4所述的改进的燃气轮机组透平冷却空气管道吹扫系统，其特征在于，燃气轮机尾部烟气系统(15)与靶板器(13)的之间设置有第六截止阀(14)。