[发明专利]一种燃机冷却系统以及冷却方法

说明书

本发明公开了一种燃机冷却系统以及冷却方法，包括压气机、燃烧室、透平、余热锅炉、第一防喘管道、第二防喘管道、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和冷却装置，所述压气机、燃烧室、透平依次连接组成燃机，透平连接预热锅炉，压气机还通过第一防喘管道和第二防喘管道与透平连通，第一防喘管道上设有第一阀门和第二阀门，第二防喘管道上设有第三阀门和第四阀门，冷却装置的输出端分别与第一防喘管道和第二防喘管道连通。本发明的优点在于，该系统避免了压气机防喘抽气直接排出，减少空气资源浪费；提高了燃机的工作效率；还防止了压缩空气温度过低，与透平的温差过大而造成对透平的叶片造成损坏的现象发生。

技术领域

本发明涉及燃机冷却技术领域，具体为一种燃机冷却系统以及冷却方法。

背景技术

喘振是燃机电站重大的运行事故，往往会造成永久性的设备损伤和巨大经济损失。例如中国发明专利公开号为CN104832221A公开了一种涡轮增压防喘振系统，避免涡轮增压装置的喘振现象。

目前燃机普遍采用压气机中间级抽气排入排气扩散段的方式进行防喘。在燃机运行过程中，由于透平叶片处于高温工作环境中(透平入口1200-1400℃，透平出口590-640℃)，为了防止高温造成叶片蠕变损伤，需要抽取冷却空气对透平叶片进行冷却，具体的是从压气机中间级进行防喘抽气，经由二次冷却空气系统给各级透平叶片进行冷却。

压气机防喘抽气直接排入排气扩散段进入余热锅炉，使得经过过滤、除湿、压缩等步骤的高品质空气直接被排出，造成资源浪费。并且在燃机运行过程中从压气机进行抽气冷却，不仅增加对气路的扰动，容易诱发气路堵塞等故障，同时减少了压气机内工质流量，降低了压气机工作效率，进而降低了燃机工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何减少空气资源浪费、提高燃机工作效率。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种燃机冷却系统，包括压气机、燃烧室、透平、余热锅炉、第一防喘管道、第二防喘管道、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和冷却装置，所述压气机、燃烧室、透平依次连接组成燃机，所述透平远离燃烧室的一端连接预热锅炉，所述压气机还通过第一防喘管道和第二防喘管道与透平连通，所述第一防喘管道上设有第一阀门和第二阀门，所述第二防喘管道上设有第三阀门和第四阀门，所述冷却装置的输出端分别与第一防喘管道和第二防喘管道连通。

所述冷却装置包括压缩空气系统、储气罐、冷却管道、第一冷却支管、第二冷却支管、第五阀门、第六阀门和差压计，所述压缩空气系统与储气罐连通，所述冷却管道一端与储气罐连通，另一端从余热锅炉中贯穿后一分为二，分为第一冷却支管和第二冷却支管，所述第一冷却支管与第一阀门和第二阀门之间的第一防喘管道连通，所述第二冷却支管与第三阀门和第四阀门之间的第二防喘管道连通，所述第一冷却支管和第二冷却支管分别设有第五阀门和第六阀，靠近第一阀门输入端的第一防喘管道与靠近第五阀门输入端的第一冷却支管之间以及靠近第二阀门输入端的第二防喘管道与靠近第六阀门输入端的第二冷却支管之间均设有差压计。

该系统在燃机启动时并打开第一阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门以及关闭第二阀门和第四阀门，通过储气罐对压气机排出的空气进行回收，避免了压气机防喘抽气直接排出，减少空气资源浪费；在燃机正常运行时，关闭第一阀门和第三阀门，打开第五阀门、第六阀门、第二阀门和第四阀门，通过压缩空气系统提供压缩空气对透平进行冷却，取代了原有从压气机中抽取的冷却气体，提高了压气机的工作效率，进而提高了燃机的工作效率。另外，还通过余热锅炉内的高温烟气对冷却管道内的压缩空气进行加热，防止了压缩空气温度过低，与透平的温差过大而造成对透平的叶片造成损坏的现象发生。

优选地，所述压缩空气系统通过空气管道与储气罐连通。

优选地，所述空气管道上设有第七阀门。

优选地，所述冷却管道上设有放散器。