[发明专利]用于大型汽轮机快速冷却的高温空气生产方法与装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及热能工程领域，特别涉及大型汽轮机停机后快速冷却用的高温空气生 产方法和装置。

背景技术

为了减少高参数大容量汽轮机汽缸的散热，大机组汽轮机汽缸外部的保温绝热性能越 来越好。这在正常运行时是必要的，它可减少对外散热损失和汽缸各部分温差，但在检修停 机的自然冷却过程中，因汽缸散热条件差，热容量大，温度下降很慢，使得300MW以上的 大型汽轮机在不采用快速冷却技术时，通常需近10天时间才能揭缸，延长了汽轮机检修时间， 降低了机组的可用率。

现在各热电厂停机后汽轮机的快速冷却大多采用内冷却方式加速汽轮机的冷却，常见的 快速冷却方法有：抽真空冷却法、蒸汽冷却法及压缩空气冷却法。

(1)真空冷却。在汽轮机停机盘车后启动抽气系统，吸入环境空气对汽轮机进行快速 冷却。冷却空气从预留的进气口吸入汽轮机，吸收热量后进入冷凝器由抽气器抽出。该方 法投资少且易实现，但受到抽气器容量限制，冷却后期效果差，空气入口处金属和空气温差 大，会造成较大的热应力。

(2)蒸汽冷却。维持额定转速(3000r/min)，利用辅助汽源或锅炉余热产生低温低 压蒸汽进入汽轮机进行冷却。蒸汽冷却方法虽然利用现有的汽源和系统，但是锅炉操作难度 大，不易保证冷却蒸汽温度和压力来适应下降速度，易造成汽轮机汽缸温差及胀差超限。

(3)压缩空气冷却。将压缩空气加热后通入汽轮机进行强制冷却，冷却速度也可通过 空气流量或空气温度的不同来调节。由于空气比热小，对流换热系数小且无相变换热的疏水 问题，因而冷却过程平缓，安全并且易于控制。

综合比较几种冷却方式，大型汽轮机的快速冷却方式较适合压缩空气冷却，国内现阶 段也较广泛的采用。但传统的汽轮机压缩空气冷却方式所用空气，采用电加热的方式，耗电 很大，冷却空气流量小，控制困难，难以很好满足大型汽轮机快速冷却。

发明内容

本发明专利的目的在于克服现有压缩空气冷却技术的缺点，提供一种运行可靠，经济实 用，具有较好的高温冷却空气控制系统，能方便准确地控制大型汽轮机快速冷却所需空气温 度和流量，满足大型汽轮机快速冷却要求的高温冷却空气的方法与装置。

本发明专利的方法是用燃气燃烧热量加热空气替代传统的电加热空气方式。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

用于大型汽轮机快速冷却的高温空气生产装置，包括燃气输送装置、燃烧装置、引风装 置和控制系统；燃气输送装置的燃气瓶通过管道依次与燃气调节阀和流量计之一连接，流量 计之一通过电磁阀之一和电磁阀之二分别与烧嘴一和烧嘴二连接；燃烧装置的高温空气腔室 两侧与燃烧室之一和燃烧室之二相连，燃烧室之一和燃烧室之二分别又与蓄热体之一和蓄热 体之二相连，烧嘴一和烧嘴二分别设置在燃烧室之一和燃烧室之二内；

所述引风装置的送风机通过送风调节阀与四通阀连接，四通阀通过流量计之二和流量计 之三分别与蓄热体之一和蓄热体之二连接；高温空气腔室与高温空气引出管连接；四通阀通 过引风调节阀和引风机连接；

所述控制系统测温热电偶设置在高温空气腔室内，可编程控制器分别与燃气调节阀与测 温热电偶连接；另一可编程控制器分别与流量计之二、流量计之三和送风调节阀连接。

所述高温空气引出管与高温空气腔室的连接处设有高温空气出口挡板。

应用上述装置的用于大型汽轮机快速冷却的高温空气生产，包括如下步骤：

(1)由送风机送入空气，通过送风调节阀与四通阀进入蓄热体之一中吸收蓄热，成高 温空气；高温空气分两部分，一部分通过高温空气腔室，由高温空气引出管引入到汽轮机作 为快速冷却用空气；另一部分与烧嘴二中燃气在燃烧室之二燃烧，烧嘴一和电磁阀之一处于 关闭状态，燃烧用燃气由燃气瓶通过调节阀、流量计之一和电磁阀之一送到烧嘴二中点火燃 烧；燃烧后烟气依次通过蓄热体之二、流量计之三、四通阀、引风调节阀，由引风机排出；

(2)送风机送入空气，通过送风调节阀与四通阀进入蓄热体之二中吸热成高温空气， 高温空气分两部分，一部分通过高温空气腔室，由高温空气引出管引入到汽轮机作为快速冷 却用空气，另一部分与烧嘴一中燃气在燃烧室之一燃烧，燃烧后烟气通过蓄热体之一，再通 过流量计之三、四通阀、引风调节阀，由引风机排出；