CN220081516U - 一种双燃料燃气轮机清吹系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种双燃料燃气轮机清吹系统,涉及燃气轮机技术领域。包括第一主管道、第一分管道、第二分管道、第二主管道和阀门组件,所述阀门组件至少用于控制所述第一主管道和所述第二主管道的开启和关闭;所述阀门组件包括设置于所述第一主管道的第一阀门和设置于所述第二主管道的第二阀门。本申请引入燃气轮机本身的仪表气源对液体燃料管路进行清吹,由于仪表气源的气体温度较低,因此,在清吹的过程中不会造成液体燃料管路中的液体燃料结焦,不易造成液体燃料管路或者喷嘴堵塞。并且,本申请中用于清吹和冷却的气源都是来自于燃气轮机本身,相对于从外部引入气源,使用成本较低。
Description
技术领域
本申请涉及燃气轮机技术领域,具体为一种双燃料燃气轮机清吹系统。
背景技术
双燃料燃气轮机是指既能够使用气体燃料,也能够使用液体燃料的燃气轮机。两种类型的燃料能够互相切换和混烧,使得燃气轮机对燃料的适应性得以提高。双燃料燃气轮机运行过程中,若燃料由气体燃料转变成液体燃料时,则需要将气体燃料管路中存在的气体燃料及时排除出气体燃料管路,以避免气体燃料管路中可燃气体在某种情况下出现安全隐患;若燃料由液体燃料转变成气体燃料时,则需要将液体燃料管路中的残余液体燃料清吹干净,避免液体燃料滞留在液体燃料管路和喷嘴中产生结焦,以至于堵塞管路或者喷嘴,造成燃烧室温度场不均等故障。
排除气体燃料管路中的气体燃料和清吹液体燃料管路中的液体燃料,主要依靠燃气轮机的清吹系统,目前,市面上采用的清吹系统多种多样,例如:采用压气机的后引气进行清吹,或者引入外部气源进行清吹。但是,压气机的后引气温度一般较高,若采用后引气对液体燃料管路中的液体燃料进行清吹,极易造成液体燃料结焦,堵塞管路或者喷嘴,针对这一技术问题,专利公开号为CN106988891A,名称为:一种双燃料燃气轮机燃料清吹设备,其采用外部引入的氮气进行清吹,不但需要引入大量的其他设备,成本较高,而且吹扫气体的压力难以控制,在双燃料燃气轮机进行工作时,若因吹扫气体压力不足极易造成燃烧室高温燃气倒灌入非工作燃料管路,而损坏燃气轮机。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种双燃料燃气轮机清吹系统,以解决使用压气机后引气进行清吹,容易造成液体燃料管路和喷嘴中的液体燃料产生结焦,而堵塞液体燃料管路或者喷嘴的技术问题。
为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
第一方面,本申请提出一种双燃料燃气轮机清吹系统的实施例,该系统包括:第一主管道,第一端用于与压气机相连通;第一分管道,第一端与所述第一主管道相连通,第二端用于与气体燃料管路相连通;第二分管道,第一端与所述第一主管道相连通,第二端用于与液体燃料管路相连通;第二主管道,第一端用于与仪表气源相连通,第二端与所述第二分管道相连通;阀门组件,至少用于控制所述第一主管道和所述第二主管道的开启和关闭;所述阀门组件包括设置于所述第一主管道的第一阀门和设置于所述第二主管道的第二阀门。
作为本申请实施例中的一个实施方式,所述第一主管道还引出有放空管,所述放空管位于所述第一阀门和所述第一主管道的第二端之间;所述阀门组件还包括设置于所述放空管的第三阀门。
作为本申请实施例中的一个实施方式,所述放空管还设置有天然气监测装置,所述天然气监测装置和所述第三阀门沿所述放空管中的气流方向依次设置。
作为本申请实施例中的一个实施方式,所述阀门组件包括设置于所述第一分管道的第四阀门。
作为本申请实施例中的一个实施方式,所述阀门组件还包括设置于所述第一主管道的第一单向阀,所述第二阀门和所述第一单向阀沿第一方向依次排列,所述第一方向由所述第二主管道的第一端指向第二端。
作为本申请实施例中的一个实施方式,所述阀门组件还包括设置于所述第二分管道的第五阀门。
作为本申请实施例中的一个实施方式,阀门组件还包括设置于所述第二分管道的第二单向阀,所述第五阀门和所述第二单向阀沿第二方向依次排列,所述第二方向由所述第二分管道的第一端指向第二端。
第二方面,本申请提出一种双燃料燃气轮机的实施例,该双燃料燃气轮机具有如第一方面中任意一项所述的双燃料燃气轮机清吹系统。
与现有技术相比,本申请的有益效果是:
本申请引入燃气轮机本身的仪表气源对液体燃料管路进行清吹,由于仪表气源的气体温度较低,因此,在清吹的过程中不会造成液体燃料管路中的液体燃料结焦,不易造成液体燃料管路或者喷嘴堵塞。并且,本申请中用于清吹和冷却的气源都是来自于燃气轮机本身,相对于从外部引入气源,燃气轮机本身的气源气压相对稳定,不易产生燃烧室高温燃气倒灌入非工作燃料管路的现象,且使用成本较低。
附图说明
图1为本申请实施例所提出的去除阀门组件的双燃料燃气轮机清吹系统的结构示意图;
图2为本申请实施例所提出的双燃料燃气轮机清吹系统的结构示意图;
图3为本申请实施例所提出的双燃料燃气轮机的清吹方法的流程图;
图4为本申请实施例所提出的基于仪表气源对液体燃料管路进行清吹的流程图;
图5为本申请实施例所提出的获取预设开度的流程图。
图中:1、压气机;10、第一主管道;11、第一阀门;2、仪表气源;20、第二主管道;21、第二阀门;22、第一单向阀;3、气体燃料管路;30、第一分管道;31、第四阀门;4、液体燃料管路;40、第二分管道;41、第五阀门;42、第二单向阀;5、天然气监测装置;50、放空管;51、第三阀门;60、气体燃料进管;70、液体燃料进管。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,应当理解,为了便于描述,附图仅为示意图,图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制,例如:某些管道采用线条代替,某些管道采用圆圈代替,并且每个管道的长度以及布局的方向可以相对于实际需求进行改变或者夸大。
应注意的是,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义或说明,则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
在理解本申请之前,需要清楚的是,清吹系统是双燃料燃气轮机的重要的附属系统之一,其不但需要在进行燃料切换时,清吹相应的燃料管路,例如图1和图2中的气体燃料管路3和液体燃料管路4,同时,在双燃料燃气轮机进行工作时,其还要冷却未工作的燃料管路,延长喷嘴使用寿命。公开号为CN106988891A的专利采用将液氮加热形成氮气的方式对气体燃料通道(相当于本申请中的气体燃料管路)或者液体燃料通道(相当于本申请中的液体燃料管路)进行清吹,由于其形成的气体压力不但受液氮的输入量影响,同时还受加热影响,若形成的氮气气压小于燃烧室中的压力时,则容易造成燃烧室高温燃气倒灌入非工作燃料管路,轻则损坏非工作燃料管路,重则损坏燃气轮机。
现有技术中,采用何种方式对燃料管路清吹,以及对非工作燃料管路进行冷却的研究多种多样,例如:对采用的清吹气体进行多样化设计,包括采用同种气体,或者采用两种气体吹扫不同燃料管路;气源的选择也多样的,包括采用燃气轮机外部气源进行引气清吹,或者采用燃气轮机自身的气源进行引气清吹。需要清楚的是,相对于引入外部气源,采用内部气源的成本相对较低,但是由背景技术可知,燃气轮机中常用作清吹燃料管路的气源来自于压气机,而压气机后引气的气体温度较高,极易造成在清吹液体燃料管路时,液体燃料管路中的液体燃料结焦,堵塞管路或者喷嘴。
为了解决上述技术问题,本申请提出一种技术方案:
具体的,在本申请的实施例中提出一种双燃料燃气轮机清吹系统,其如图1所示,包括:第一主管道10、第一分管道30、第二分管道40、第二主管道20和阀门组件。其中,第一主管道10的第一端用于与压气机1相连通,具体的,第一主管道10主要是用于与压气机1相连通进行后引气;第一分管道30的第一端与第一主管道10相连通,第一分管道30的第二端用于与气体燃料管路3相连通,具体的,第一分管道30主要是用于将第一主管道10中的气体引入气体燃料管路3,以便于后续对气体燃料管路3进行清吹和冷却;第二分管道40的第一端与第一主管道10相连通,第二分管道40的第二端用于与液体燃料管路4相连通,具体的,第二分管道40主要是用于将第一主管道10中的气体引入液体燃料管路4,以便于后续对液体燃料管路4进行冷却;第二主管道20的第一端用于与仪表气源2相连通,第二主管道20的第二端与第二分管道40相连通,具体的,第二主管道20主要是用于将仪表气源2中的气体引入液体燃料管路4,以便于后续对液体燃料管路4进行清吹。
具体的,在本申请的实施例中,采用压气机1的后引气,其产生的气体压力大于燃烧室中的工作压力,能够有效的保证清吹气体能够通过喷嘴正向的吹入燃烧室,能够有效的避免燃烧室高温燃气倒灌入非工作燃料管路的现象发生。同时,燃气轮机的使用均需要配备仪表气源2,仪表气源2主要用于控制燃气轮机中的各个气动装置和吹扫放散燃气轮机系统中容积较小的容器。在清吹液体燃料管路4时,首先,采用仪表气源2进行清吹,然后,采用压气机1的后引气对液体燃料管路4进行冷却,既达到了吹除液体燃料管路4中的残余液体燃料的目的,又不需另配清吹设备,降低使用成本。
需要清楚的是,每一个管道均具有两端,在本申请的实施例中,管道的第一端和第二端仅仅是用于从功能上对管道的两端进行定义,并不是特指管道的某一端,例如:在本申请的一个实施例中,如图1所示,第二分管道40的第一端与第一主管道10相连通,第二分管道40的第二端用于与液体燃料管路4相连通,若将第二分管道40两端进行调转,则调转前第二分管道40的第一端,在调转之后变为第二端,调转前第二分管道40的第二端,在调转之后变为第一端。
为了能够对清吹气体进行控制,在本实施例中还设置有阀门组件,阀门组件至少用于控制第一主管道10和第二主管道20的开启和关闭。也就是说,至少需要在第一主管道10和第二主管道20上设置阀门。在本申请的一个具体的实施例中,如图2所示,阀门组件包括设置于第一主管道10的第一阀门11和设置于第二主管道20的第二阀门21。
需要清楚的是,由上文可知,第一阀门11主要用于控制第一主管道10的开启和关闭,而第二阀门21主要用于控制第二主管道20的开启和关闭。容易理解的是,在本申请的实施例中,第一阀门11和第二阀门21可以是任意类型的阀门,例如:其可以是人工控制开启和关闭的阀门,也可以是电动控制开启和关闭的阀门,还可以是液动、气动、涡轮、气液动、正齿轮、伞齿轮控制开启和关闭的阀门;其可以是闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀或者蝶阀等。
需要清楚的是,为了保证整个清吹系统均具有良好的气密性,在本申请的一个具体的实施例中第一阀门11和第二阀门21都采用为截止阀,下文中的第三阀门51、第四阀门31和第五阀门41也采用截止阀。
为了防止第一主管道10和第一分管道30中具有可燃性气体无法清除,在本申请的一个实施例中,如图1和图2所示,第一主管道10还引出有放空管50,放空管50位于第一阀门11和第一主管道10的第二端之间。容易理解的是,设置放空管50的目的就是为了排除第一阀门11、第四阀门31和第五阀门41之间所有管道中的气体,为了便于对放空管50进行控制,阀门组件还包括设置于放空管50的第三阀门51。
需要清楚的是,若阀门组件中的某些阀门在长期的使用过程中由于磨损或者老化,形成间隙导致密封不严,气体燃料易从上述间隙中窜入清吹系统中,若清吹系统存在有气体燃料,易引发安全事故,因此,在本申请的另一个实施例中,放空管50还设置有天然气监测装置5,天然气监测装置5和第三阀门51沿放空管50中的气流方向依次设置。天然气监测装置5用于监测清吹系统中是否窜入气体燃料,若窜入气体燃料,则打开第三阀门51排除清吹系统中的气体燃料。
容易理解的是,天然气监测装置5可以是市面上任意能够用于监测天然气含量的设备,由于其为成熟的现有技术,因此不做过多赘述。若第三阀门51为手动控制开启和关闭的阀门,天然气监测装置5可以配合警报装置,例如:蜂鸣器,提醒工作人员打开第三阀门51;若第三阀门51为电动控制开启和关闭的阀门,则可以使天然气监测装置5和第三阀门51形成电性连接,当天然气监测装置5检测到清吹系统中具有气体燃料时,则直接打开第三阀门51,而基于监测结果控制阀门的开启为极为成熟的现有技术,例如:可编程逻辑控制器技术,因此也不做过多赘述。
为了防止气体燃料管路3中的气体燃料窜入第一分管道30中,在本申请的一个实施例中,如图2所示,阀门组件包括设置于第一分管道30的第四阀门31。
为了防止液体燃料管路4中的液体燃料窜入第二分管道40,在本申请的一个实施例中,如图2所示,阀门组件还包括设置于第二分管道40的第五阀门41。
需要清楚的是,在本申请的实施例中,由于压气机1的后引气温度较高,因此,第一阀门11、第四阀门31和第五阀门41可以选择为耐高温的阀门,以使第一阀门11、第四阀门31和第五阀门41具有较高的使用寿命。
为了保证燃气轮机在使用液体燃料且第五阀门41发生损坏的情况下,液体燃料管路4中的液体燃料不会窜入第二分管道40中,在本申请的一个具体的实施例中,如图2所示,阀门组件还包括设置于第二分管道40的第二单向阀42,第五阀门41和第二单向阀42沿第二方向依次排列,第二方向由第二分管道40的第一端指向第二端。需要清楚的是,第二单向阀42作用为使得来自于压气机1的气体能够由第二分管道40的第一端向第二端流动,而来自于液体燃料管路4中的液体燃料无法由第二分管道40的第二端向第一端流动。
基于与上述类似的原因,为了保证燃气轮机在使用液体燃料且第二阀门21发生损坏的情况下,液体燃料管路4中的液体燃料不会窜入第二主管道20中,在本申请的一个具体的实施例中,如图2所示,阀门组件还包括设置于第一主管道10的第一单向阀22,第二阀门21和第一单向阀22沿第一方向依次排列,第一方向由第二主管道20的第一端指向第二端。
需要清楚的是,为了避免由于第一单向阀22或者第二单向阀42正向开启压力过大,而导致来自于压气机1或者仪表气源2的清吹气体较小,无法对液体燃料管路4进行清理或者冷却,在本申请一个具体的实施例中,第一单向阀22和第二单向阀42的正向开启压力均小于等于10Pa,具体的,其可以为1Pa、2Pa、3Pa、4Pa、5Pa、6Pa、7Pa、8Pa、9Pa和10Pa中的任意一个压力值,或者,其可以为上述任意相邻两个压力值之间的任意压力值。同时,为了防止第一单向阀22和第二单向阀42的反向截止压力过小,而起不到预防液体燃料进入第二分管道40或者第二主管道20的作用,在本申请一个具体的实施例中,第一单向阀22和第二单向阀42的反向截止压力均大于等于5MPa,具体的,其可以为5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa和10MPa中的任意一个压力值,或者,其可以为上述任意相邻两个压力值之间的任意压力值。
本申请实施例中的清吹系统引入燃气轮机本身的仪表气源2,用于对液体燃料管路4进行清吹,由于仪表气源2的气体温度较低,因此,在清吹的过程中不会造成液体燃料管路4中的液体燃料结焦,不易造成液体燃料管路4或者喷嘴堵塞。并且,本申请实施例中的清吹系统中用于清吹和冷却的气源都是来自于燃气轮机本身,相对于从外部引入气源,燃气轮机本身的气源气压相对稳定,不易产生燃烧室高温燃气倒灌入非工作燃料管路的现象,且使用成本较低。
在介绍完成本申请所提出的一种双燃料燃气轮机清吹系统的实施例之后,本申请还提出一种双燃料燃气轮机的清吹方法的实施例,需要清楚的是,燃气轮机中的双燃料主机的运行状态分为多种工作模式,例如:吹扫模式、起动模式、慢车模式、带载模式、停机模式以及切换模式。由背景技术可知,本申请主要解决的技术问题为,对液体燃料管路中的液体燃料进行清吹,并防止液体燃料结焦,堵塞管路或者喷嘴。也就是说,本申请主要解决的技术问题为燃气轮机由液体燃料切换为气体燃料过程中所产生的问题,而该过程燃气轮机处于切换模式。因此,下文中着重对燃气轮机处于切换模式时,清吹系统的工作状态进行介绍,而对清吹系统的处于其他模式时的工作状态进行简单的介绍。
具体的,如图3所述,在本申请一个实施例中,一种双燃料燃气轮机的清吹方法包括:
步骤S100:基于仪表气源2对液体燃料管路4进行清吹。
需要清楚的是,本申请将燃气轮机由液体燃料切换为气体燃料时,清吹系统的动作分解为两个动作,第一个动作为清吹,第二个动作为冷却(见步骤S200)。具体的,在本申请的实施例中,需要清楚的是,清吹的作用为,在燃气轮机由液体燃料切换为气体燃料时,将液体燃料管路4中剩余的液体燃料由喷嘴排入燃烧室中,以使得液体燃料管路4排空。不同于现有技术的是,本申请采用仪表气源2对液体燃料管路4进行清吹,从而能够有效的避免因清吹气体温度过高而造成液体燃料管路中的液体燃料结焦,堵塞液体燃料管路或者喷嘴的技术问题。
步骤S200:基于压气机1后引气对液体燃料管路4进行冷却。
需要清楚的是,当液体燃料管路4中的液体燃料被清吹完之后,则可以使用温度较高的压气机1的后引气对液体燃料管路4进行冷却。由于液体燃料管路4中已不存在液体燃料,因此也不会产生液体燃料结焦,堵塞液体燃料管路或者喷嘴的技术问题。同时,由于压气机1的后引气成本较低,能够节省生产成本。
需要清楚的是,可以基于各种各样的清吹系统,并基于上述的清吹方法对双燃料燃气轮机进行清吹和冷却。在本申请一个具体的实施例中,如图4所示,基于本申请所提出的双燃料燃气轮机清吹系统的实施例,步骤S100:基于仪表气源2对液体燃料管路4进行清吹,包括:
步骤S110:获取预设开度和第一切换指令;
需要清楚的是,获取第一切换指令的目的是为了关闭或者开启阀门组件中的某些阀门。因此容易理解的是,若阀门组件中的阀门为手动控制时,则第一切换指令可以为操作人员之间相互传递的口头通知或者书面通知;若阀门组件中的阀门为电动控制时,第一切换指令可以为可编程逻辑控制器发出的电子信号。
容易理解的是,在清吹过程中既需要避免清吹速度过快,也需要避免清吹速度过慢。若清吹速度过快,则进入燃烧室的液体燃料过多,易造成燃烧恶化,严重时造成过载跳机;若清吹速度过慢,则进入燃烧室的液体燃料过少,易造成动力不足,且清吹速度过低,位于喷嘴处的液体燃料容易结焦,堵塞喷嘴。在清吹过程中,如图2所示,若第二阀门21的开度越大,则清吹气体的压力越大,也就是说液体燃料的排出速度越快;若第二阀门21的开度越小,则清吹气体的压力越小,也就是说液体燃料的排出速度越慢。因此,在进行清吹时,需要提前获取获取预设开度,以控制整体的清吹速度。
步骤S120:基于第一切换指令,关闭第一阀门11、第二阀门21、第四阀门31和第五阀门41之后,进行燃料切换。
需要清楚的是,在燃气轮机由液体燃料切换为气体燃料之前,关闭第一阀门11、第二阀门21、第四阀门31和第五阀门41的目的是为了防止燃烧室中的高温燃气压力不稳定而倒灌入清吹系统中。
步骤S130:若燃料切换完成,则开启第二阀门21至预设开度。
需要清楚的是,由上文可知,将第二阀门21开启至预设开度的目的就是为了保证在对液体燃料管路4进行清吹时,位于液体燃料管路4中的液体燃料能够从喷嘴中恒定的流出。容易联想到的是,在清吹过程中液体燃料的流量是恒定的,也就是说,该恒定流量是操作者期望液体燃料流出的流量。
在本申请的一个具体的实施例中,如图5所示,在步骤S110中,获取预设开度包括:
步骤S111:获取液体燃料管路4的容积、喷嘴的横截面积和液体燃料流量。
需要清楚的是,每个燃气轮机中的液体燃料管路4的容积是恒定的,喷嘴的横截面积也是恒定的,而液体燃料流量是操作者期望液体燃料流出的流量,因此,上述三个数值均为定值。
步骤S112:基于所述液体燃料管路4的容积、所述喷嘴的横截面积和所述液体燃料流量,获取清吹压力。
需要清楚的是,若喷嘴的横截面积恒定,且液体燃料从喷嘴的流出流量为S,则需要控制向液体施加P1的压力,同时,燃烧室中的高温燃气会向液体燃料施加一个P2的反向压力,因此,清吹气体需要向液体燃料施加的压力P=P1+P2。
步骤S113:基于所述清吹压力,获取所述预设开度。
需要清楚的是,由于基于气体清吹压力与第二阀门21的开度的关系来控制第二阀门21的开度为现有技术,因此不做过多介绍。
步骤S400:若第二阀门21的开启时间达到预设阈值,则关闭第二阀门21。
在进行清吹时,若液体燃料从喷嘴的流出流量S恒定,且液体燃料管路4的容积也是恒定的,则清空液体燃料管路4的时间T是固定的。
需要清楚的是,在本申请的实施例中,预设阈值可以直接等于清空液体燃料管路4的时间T,在本申请的其他实施例中为了确保液体燃料管路4中的液体燃料能够完全被清空,预设阈值可以等于T+t,其中,t为大于0的任意时间值。
本申请实施例中的清吹方法采用燃气轮机本身的仪表气源2,用于对液体燃料管路4进行清吹,由于仪表气源2的气体温度较低,因此,在清吹的过程中不会造成液体燃料管路4中的液体燃料结焦,不易造成液体燃料管路4或者喷嘴堵塞。并且,本申请实施例中的清吹方法中用于清吹和冷却的气源都是来自于燃气轮机本身,相对于从外部引入气源,燃气轮机本身的气源气压相对稳定,不易产生燃烧室高温燃气倒灌入非工作燃料管路的现象,且使用成本较低。
需要清楚的是,上述的方法实施例为清吹系统处于切换模式中燃气轮机由液体燃料切换为气体燃料时的工作流程。下面还对本申请实施例所提出的清吹系统其他工作模式时的工作流程进行介绍。
若燃气轮机由气体燃料切换为液体燃料,在燃料进行切换之前,关闭第一阀门11、第二阀门21、第四阀门31和第五阀门41,在燃料进行切换之后,开启第一阀门11和第四阀门31,以达到对气体燃料管路3进行清吹和冷却的目的。
若清吹系统处于吹扫模式,此时的双燃料主机由启动机带转,不喷燃料点火,所以不用对非工作燃料管路进行清吹,此时的第一阀门11、第二阀门21、第四阀门31和第五阀门41均处于关闭状态。
若清吹系统处于起动模式,此时的双燃料主机转速较低,压气机1的后压力小,清吹效果不佳,且该阶段的运行时间较短,所以在该阶段不用对非工作燃料管路进行清吹,此时的第一阀门11、第二阀门21、第四阀门31和第五阀门41均处于关闭状态。
若清吹系统处于慢车模式,此时的双燃料主机处于暖机状态,也就是说双燃料主机需要稳定运行一定时间,在该过程可以对非工作燃料管路进行清吹。
若清吹系统处于带载模式,此时的双燃料主机处于加载或者减载的过渡状态,需要持续对非工作燃料管路进行清吹。
需要清楚的是,清吹系统的停机模式具有两种,其分别为正常停机模式和紧急停机模式,若清吹系统处于正常停机模式,且双燃料主机当前为带载状态,则将双燃料主机减载至慢车状态,双燃料主机处于慢车状态,持续运转一段时间后,进行冷机。在整个过程中,以及双燃料主机处于慢车状态下,均需要持续对非工作燃料管路进行清吹。若冷机结束,发出停机指令,则关闭清吹管路对应的阀门,并打开第三阀门51。若清吹系统处于紧急停机模式,则关闭清吹系统重所有的阀门,并打开第三阀门51。
需要清楚的是,当燃气轮机燃用液体燃料时,第二阀门21和第五阀门41均处于关闭状态;第一阀门11和第四阀门31处于开启状态,高压气体通过压气机1后,通过第一主管道10和第一分管道30对气体燃料管路3进行吹扫和冷却。当燃气轮机燃用气体燃料时,第四阀门31处于关闭状态;第一阀门11和第五阀门41处于开启状态,高压气体通过压气机1后,通过第一主管道10和第二分管道40对液体燃料管路4进行吹扫和冷却。当然,在其他实施例中,当燃气轮机燃用气体燃料时,还可以打开第二阀门21,仪表气源2中的高压气体可以通过第二主管道20与来自第一主管道10中的高压气体在第二分管道40中汇合后对液体燃料管路4进行吹扫和冷却。
在介绍完成本申请所提出的一种双燃料燃气轮机清吹方法的实施例之后,本申请还提出一种双燃料燃气轮机,该双燃料燃气轮机具有上述任意一种实施例中所述的双燃料燃气轮机清吹系统。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种双燃料燃气轮机清吹系统,其特征在于,包括:
第一主管道(10),第一端用于与压气机(1)相连通;
第一分管道(30),第一端与所述第一主管道(10)相连通,第二端用于与气体燃料管路(3)相连通;
第二分管道(40),第一端与所述第一主管道(10)相连通,第二端用于与液体燃料管路(4)相连通;
第二主管道(20),第一端用于与仪表气源(2)相连通,第二端与所述第二分管道(40)相连通;
阀门组件,至少用于控制所述第一主管道(10)和所述第二主管道(20)的开启和关闭;所述阀门组件包括设置于所述第一主管道(10)的第一阀门(11)和设置于所述第二主管道(20)的第二阀门(21)。
2.根据权利要求1所述的双燃料燃气轮机清吹系统,其特征在于,所述第一主管道(10)还引出有放空管(50),所述放空管(50)位于所述第一阀门(11)和所述第一主管道(10)的第二端之间;所述阀门组件还包括设置于所述放空管(50)的第三阀门(51)。
3.根据权利要求2所述的双燃料燃气轮机清吹系统,其特征在于,所述放空管(50)还设置有天然气监测装置(5),所述天然气监测装置(5)和所述第三阀门(51)沿所述放空管(50)中的气流方向依次设置。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的双燃料燃气轮机清吹系统,其特征在于,所述阀门组件包括设置于所述第一分管道(30)的第四阀门(31)。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的双燃料燃气轮机清吹系统,其特征在于,所述阀门组件还包括设置于所述第一主管道(10)的第一单向阀(22),所述第二阀门(21)和所述第一单向阀(22)沿第一方向依次排列,所述第一方向由所述第二主管道(20)的第一端指向第二端。
6.根据权利要求5所述的双燃料燃气轮机清吹系统,其特征在于,所述第一单向阀(22)的正向开启压力小于等于10Pa,反向截止压力大于等于5MPa。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的双燃料燃气轮机清吹系统,其特征在于,所述阀门组件还包括设置于所述第二分管道(40)的第五阀门(41)。
8.根据权利要求7所述的双燃料燃气轮机清吹系统,其特征在于,阀门组件还包括设置于所述第二分管道(40)的第二单向阀(42),所述第五阀门(41)和所述第二单向阀(42)沿第二方向依次排列,所述第二方向由所述第二分管道(40)的第一端指向第二端。
9.根据权利要求8所述的双燃料燃气轮机清吹系统,其特征在于,所述第二单向阀(42)的正向开启压力小于等于10Pa,反向截止压力大于等于5MPa。
10.一种双燃料燃气轮机,其特征在于,具有如权利要求1至9中任意一项所述的双燃料燃气轮机清吹系统。
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