CN214535695U - 一种燃气轮机的下引气防冰管路 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种燃气轮机的下引气防冰管路，属于燃气轮机辅助设备领域，是针对现有防冰管路提供的热空气与冷空气掺混不均匀的缺陷所提出，其包括至少一组组合模块，组合模块底部与引气主管连通，组合模块包括防冰主管道、横向管道和纵向支管，防冰主管道与引气主管连通，纵向支管通过横向管道与防冰主管道连通，纵向支管为多个，垂直间隔设置在横向管道上，每个纵向支管由多个叠加连通的纵向支管组件组成，相邻两个纵向支管组件通过纵向法兰实现连通，在每个纵向支管组件上纵向交错设置有多个与冷空气的流动方向相同的喷头，在喷头上部设有多排通孔，通孔喷出热气与进入进气系统的冷空气流动方向相垂直。本实用新型提高了进气系统的整体效率。

Description

一种燃气轮机的下引气防冰管路

技术领域：

本实用新型属于燃气轮机辅助设备技术领域，具体涉及一种燃气轮机的下引气防冰管路。

背景技术：

在高寒高湿地区，燃气轮机进气系统在冬季常常会产生结冰堵塞现象，甚至因“吞冰”而打坏机组叶片，为此我国《燃气轮机辅助设备通用技术要术》GB/T-13674-92标准明确规定：在高寒高湿地区，应设计配套高效滤芯进气加热防冰装置。这不仅能防止滤芯结冰堵塞，而且也能防止燃气轮机在进气处形成“吞冰”事故，同时也防止消音器等其他部件结冰，而且可以延长过滤器滤芯的寿命，消除因结冰结霜问题造成的机器故障等。虽然现有燃气轮机在出厂时对燃气轮机的进气系统都配备了防冰除湿装置，但是每当雨雪天气或相对湿度>90％RH时，在进气滤芯处还会发生冰霜堵塞的现象。这个现象一旦发生，使燃气轮机在冬季生产带来很大影响，而避免结霜结冰的唯一办法就是对燃机进气进行适当的加热。现有的防冰除湿装置提供的热空气与主流冷空气掺混不均匀，会导致因局部高温而对过滤器造成损伤。

发明内容：

本实用新型为克服现有防冰管路提供的热空气与主流冷空气掺混不均匀的缺陷，提供了一种燃气轮机的下引气防冰管路，该防冰管路结构能够满足流量分配均匀指标，并且提高了压气机的整体效率。

本实用新型采用的技术方案在于：一种燃气轮机的下引气防冰管路，所述下引气防冰管路设置在进气系统内，且位于过滤器的进气口前方，下引气防冰管路通过引气主管与压气机连通，所述下引气防冰管路包括与引气主管连通的至少一组组合模块，且组合模块的底部与引气主管连通，所述组合模块包括防冰主管道、横向管道和纵向支管，所述防冰主管道与引气主管连通，所述纵向支管通过横向管道与防冰主管道连通，纵向支管为多个，多个纵向支管垂直间隔设置在横向管道上，且每个纵向支管的底部与横向管道连通，每个纵向支管由多个上下叠加连通的纵向支管组件组成，每相邻两个纵向支管组件通过纵向法兰实现连通，在每个纵向支管组件上纵向交错设置有多个喷头，每个喷头的设置方向与冷空气的流动方向相同，在每个喷头上部均开设有多排通孔，且通孔喷出的热气方向与进入进气系统的冷空气流动方向相垂直。

优选地，每个纵向支管组件由两级上下叠加连通的纵向组件单元组成，每级纵向组件单元包括依次连接的纵向管道、纵向变径三通、喷管、喷管弯管和喷头，且在每个纵向支管的顶端均安装有纵向堵头。

优选地，所述横向管道包括横向支管、横向管道法兰、横向管道变径三通和横向堵头，所述横向管道变径三通用来将纵向支管与横向支管实现连通，且每相邻两个横向支管通过横向管道法兰实现连通，位于两端的横向管道上分别安装有横向堵头。

优选地，在横向管道法兰和纵向法兰的中间均安装有节流孔板，所述节流孔板的中心孔径小于法兰的中心孔径。

优选地，在同一纵向支管组件中，同侧两个喷头之间的间距h为800-1200mm。

优选地，在每个喷头上开设的通孔为五排，前三排每排开设通孔数量为8-10个，其余两排每排开设通孔数量为4-5个，且每排通孔的孔径间距在25-40mm之间。

优选地，所述通孔的孔径范围在12-14mm之间。

优选地，在每个横向管道上等间距设置有三或四个纵向支管。

优选地，每相邻两列纵向支管中心线之间的间距L为1800-2500mm。

优选地，所述下引气防冰管路与过滤器之间的间距D大于500mm。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型从压气机排气处抽取热气为防冰管路主体的下方引入热气，根据进气系统内部空间的实际情况确定模块化的横纵向管路安装数量，并且在每个纵向支管上交错设置多层喷头，利用每个喷头上多排喷出的垂直热气与冷空气实现均匀掺混，不仅加速了混合的均匀性，而且还能满足安装的多样化需求。

2、本实用新型的横向管道直接固定在进气系统内的底架上，不需要单独设置固定部件，安装工艺简单。

3、本实用新型在防冰主管道与横向管道、横向支管间、纵向支管组件间设置的法兰，可根据均匀度要求的不同选择性采用节流孔板，使冷热空气掺混更加均匀，提高了进气系统的整体效率。

附图说明：

图1为实施例1的三维示意图；

图2为图1的主视图；

图3为纵向支管组件的结构示意图；

图4为纵向法兰的结构示意图；

图5为实施例2的结构示意图；

图6为实施例3的结构示意图；

图7为本实用新型安装在燃气轮机中的位置示意图；

其中：10引气主管、20压气机、3组合模块、31防冰主管道、311主管法兰、32横向管道、321横向支管、322横向管道法兰、323横向管道变径三通、324横向堵头、33 纵向支管、331纵向支管组件、3311纵向管道、3312纵向变径三通、3313喷管、3314喷管弯管、3315喷头、3316纵向堵头、3317通孔、3318纵向法兰、30下引气防冰管路、 40过滤器、50进气室、60透平、7节流孔板。

具体实施方式：

如图7所示，本实用新型为一种燃气轮机的下引气防冰管路，所述下引气防冰管路30设置在进气系统内，位于过滤器40的进气口前方，且所述下引气防冰管路30与过滤器40之间的间距D大于500mm。以防过滤器40产生结冰堵塞现象。冷空气经过下引气防冰管路30和过滤器40进入到进气室50、压气机20和透平60，下引气防冰管路30的热气来源于压气机20的排气处，通过引气主管10引入下引气防冰管路30内。

实施例1

如图1和图2所示，所述下引气防冰管路30采用模块化设计，其包括与引气主管10连通的至少一组组合模块3，组合模块3的数量可以根据进气系统的空间约束，选择不同的方案组合，本实施例以一组组合模块3，且为四路组合模块为例进行解释，组合模块3 的底部与引气主管10连通。组合模块3均包括防冰主管道31、横向管道32和纵向支管 33，所述防冰主管道31与引气主管10连通，所述防冰主管道31通过主管变径三通与横向管道32连通，横向管道32通过横管变径三通与每个纵向支管33连通。本实施例以四路组合模块为例进行具体介绍，纵向支管33为垂直等间距设置在横向管道32上的四个，每个纵向支管33的底部与横向管道32连通，每相邻两列纵向支管33中心线之间的间距 L为1800-2500mm，四路组合模块的防冰主管道31与横向管道32的接口中心线位置为L1， L1＝L/2。

如图3所示，所述纵向支管33由四个上下叠加连通的纵向支管组件331组成，每相邻两个纵向支管组件331之间通过纵向法兰3318实现连接。每个纵向支管组件331整体高度在1800-2500mm之间，由两个上下叠加连通的纵向组件单元组成，在纵向支管33的两端分别安装有纵向堵头3316。每个纵向组件单元包括纵向管道3311、纵向变径三通 3312、喷管3313、喷管弯管3314和喷头3315，纵向变径三通3312的主路与纵向管道3311 连通；纵向变径三通3312的支路与喷管3313连通，喷管3313依次与喷管弯管3314和喷头3315连通，且每个喷头3315的设置方向与冷空气的流动方向相同，在每个喷头3315 的顶壁上开设有五排用来出气的通孔3317，前三排每排开设通孔3317数量为8-10个，其余两排每排开设通孔3317数量为4-5个，每个通孔3317的孔径范围在12-14mm之间，且每排通孔3317的孔径间距在25-40mm之间，每个喷头3315喷出的热气方向与进入进气系统的冷空气流动方向相垂直。单个纵向支管组件331的整体高度H为1800-2500mm，同一纵向支管组件331中，每相邻两个纵向组件单元中的喷头3315纵向交错设置，且两个纵向组件单元中同侧的喷头3315之间的间距h范围在800-1200mm之间。

所述横向管道32包括横向支管321、横向管道法兰322、横向管道变径三通323、横向堵头324，每相邻两个横向支管321通过横向管道法兰322实现连接，所述横向管道变径三通323的数量与纵向管道3311的数量相匹配。每个横向管道变径三通323用来将左右水平设置的两个横向支管321和纵向设置的纵向组件单元实现连通，在横向管道32的两端分别安装有横向堵头324。

如图4所示，根据冷空气掺混均匀度的要求不同，在防冰主管道31与横向管道32之间设置的主管法兰311、横向支管间设置的横向管道法兰322、纵向支管组件间设置的纵向法兰3318的法兰中均可以选择性地采用节流孔板7，所述节流孔板7的中心孔径小于法兰的中心孔径，在中心孔径的外周开设有用来固定的定位孔，通过节流孔板7使冷热空气掺混效果更加均匀。

实施例2

如图5所示，实施例2与实施例1的区别仅在于组合模块3中纵向支管33数量的不同。

实施例2所述下引气防冰管路30包括与引气主管10连通的一组组合模块3，该模块为三路组合模块。

实施例3

如图6所示，实施例3为实施例1和实施例2的组合。

实施例3所述下引气防冰管路30包括与引气主管10连通的两组组合模块3，两组组合模块分别为三路组合模块和四路组合模块。

工作过程：

如图7所示，使用时，压气机20内排出的热气通过引气主管10进入到下引气防冰管路30的防冰主管道31内，经横向管道32分流至各纵向支管33，分流后的热气通过喷头3315上的通孔3317射出，并与进入到进气系统的冷空气垂直混合，经大量研究表明，当下引气防冰管路30与过滤器40之间的距离D大于500mm时，该管路中的喷头结构可以保证喷出的热气与主流空气掺混后温度达到常规温度，且掺混效果更加均匀。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种燃气轮机的下引气防冰管路，所述下引气防冰管路(30)设置在进气系统内，且位于过滤器(40)的进气口前方，下引气防冰管路(30)通过引气主管(10)与压气机(20)连通，其特征在于，所述下引气防冰管路(30)包括与引气主管(10)连通的至少一组组合模块(3)，且组合模块(3)的底部与引气主管(10)连通，所述组合模块(3)包括防冰主管道(31)、横向管道(32)和纵向支管(33)，所述防冰主管道(31)与引气主管(10)连通，所述纵向支管(33)通过横向管道(32)与防冰主管道(31)连通，纵向支管(33)多个，多个纵向支管(33)垂直间隔设置在横向管道(32)上，且每个纵向支管(33)的底部与横向管道(32)连通，每个纵向支管(33)由多个上下叠加连通的纵向支管组件(331)组成，每相邻两个纵向支管组件(331)通过纵向法兰(3318)实现连通，在每个纵向支管组件(331)上纵向交错设置有多个喷头(3315)，每个喷头(3315)的设置方向与冷空气的流动方向相同，在每个喷头(3315)上部均开设有多排通孔(3317)，且通孔(3317)喷出的热气方向与进入进气系统的冷空气流动方向相垂直。

2.如权利要求1所述的一种燃气轮机的下引气防冰管路，其特征在于：每个纵向支管组件(331)由两级上下叠加连通的纵向组件单元组成，每级纵向组件单元包括依次连接的纵向管道(3311)、纵向变径三通(3312)、喷管(3313)、喷管弯管(3314)和喷头(3315)，且在每个纵向支管(33)的顶端均安装有纵向堵头(3316)。

3.如权利要求2所述的一种燃气轮机的下引气防冰管路，其特征在于：所述横向管道(32)包括横向支管(321)、横向管道法兰(322)、横向管道变径三通(323)和横向堵头(324)，所述横向管道变径三通(323)用来将纵向支管(33)与横向支管(321)实现连通，且每相邻两个横向支管(321)通过横向管道法兰(322)实现连通，在横向管道(32)的两端分别安装有横向堵头(324)。

4.如权利要求3所述的一种燃气轮机的下引气防冰管路，其特征在于：在横向管道法兰(322)和纵向法兰(3318)的中间均安装有节流孔板(7)，所述节流孔板(7)的中心孔径小于法兰的中心孔径。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种燃气轮机的下引气防冰管路，其特征在于：在同一纵向支管组件(331)中，同侧两个喷头(3315)之间的间距h为800-1200mm。

6.如权利要求1-4任一项所述的一种燃气轮机的下引气防冰管路，其特征在于：在每个喷头(3315)上开设的通孔(3317)为五排，前三排每排开设通孔(3317)数量为8-10个，其余两排每排开设通孔数量为4-5个，且每排通孔(3317)的孔径间距在25-40mm之间。

7.如权利要求6所述的一种燃气轮机的下引气防冰管路，其特征在于：所述通孔(3317)的孔径范围在12-14mm之间。

8.如权利要求1-4任一项所述的一种燃气轮机的下引气防冰管路，其特征在于：在每个横向管道(32)上等间距设置有三或四个纵向支管(33)。

9.如权利要求7所述的一种燃气轮机的下引气防冰管路，其特征在于：每相邻两列纵向支管(33)中心线之间的间距L为1800-2500mm之间。

10.如权利要求1所述的一种燃气轮机的下引气防冰管路，其特征在于：所述下引气防冰管路(30)与过滤器(40)之间的间距D大于500mm。

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