[发明专利]新型管道燃气轮机分级控制喷雾冷却降温装置及使用方法

说明书

本发明涉及燃气轮机冷却降温技术领域，是一种新型管道燃气轮机分级控制喷雾冷却降温装置及使用方法，其包括控制单元和控制系统，控制系统包括过滤器、第一高压水泵、第二高压水泵、分级调节阀和分级调节三通阀，过滤器的进口固定连通有母管线，过滤器出口与第一高压水泵进口之间固定连通有第一进水管线，第一高压水泵出口固定连通有第一出水管线，第一出水管线上固定安装有分级调节三通阀。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过设置控制单元即可实现第一高压水泵和第二高压水泵的启停数量以及输出功率的控制，从而不需要工作人员手动进行控制，提高了喷雾冷却降温的效率。

本发明涉及燃气轮机冷却降温技术领域，是一种新型管道燃气轮机分级控制喷雾冷却降温装置及使用方法。

背景技术

天然气管道燃气轮机与其它发电燃气轮机结构相同，用来带动管道压缩机，起到中继增压输送天燃气的作用。在燃机进气道进口装有空气滤芯，空气通过过滤后吸入压气机进行压缩，压缩后的空气进入燃烧室与喷入燃料混合燃烧，高温燃气进入燃机透平中膨胀做功，推动透平叶轮与压气机叶轮一起旋转，从而带动管道压缩机旋转做功。当环境温度升高时，空气密度变小，压气机压缩容量变小，燃机的质量流量随之变小，导致出力变小。根据燃机性能曲线关系燃机进气温度15℃是功率分界点，降温至15℃时温降出力与燃机设计出力相同，如环境温度低于15℃则燃机自身压缩功率就能完成设计功况，无需外界干预降温。

新疆、甘肃地区夏季干燥、炎热，受环境高温影响所处地区的管道燃机实际输出功率只能达到额定功率的75%，热耗增高、NOx排放增高，不利于燃机长期经济环保运行。目前，使用最广泛的燃机进气冷却降温技术为喷雾冷却技术，其具有早期投资较少、易于安装、冷却装置与控制系统、汽水分离系统简单，运行及维护费用低的优点。喷雾冷却装置又分为进气道内喷雾冷却和进气道外喷雾冷却。安装在进气道口外部安装喷雾冷却装置，采用变频水泵、电磁阀启停控制喷水量，优点是设备价格较低，水品质要求低。缺点是安装复杂，需增加喷雾段框架，温降参数低，对燃机功率提升作用较小。长期使用会造成喷雾与环境灰尘相结合导致空气滤芯的阻塞。安装在进气道内部的喷雾冷却装置，蒸发效率高，冷却效果好，阻力损失小，对燃机功率提升效果好。但是目前的喷雾冷却产品，都是通过工作人员手动控制水泵的启停数量以及输出功率来控制雾化水量，以此来对温度的降低进行控制，从而需要工作人员时刻监控进行喷雾冷却，使得喷雾冷却降温的效率降低。

发明内容

本发明提供了一种新型管道燃气轮机分级控制喷雾冷却降温装置及使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有手动控制水泵启停数量及输出功率控制雾化水量的方式，需要工作人员时刻坚守进行喷雾冷却存在的使得喷雾冷却降温的效率降低的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种新型管道燃气轮机分级控制喷雾冷却降温装置，包括控制单元和控制系统，控制系统包括过滤器、第一高压水泵、第二高压水泵、分级调节阀和分级调节三通阀，过滤器的进口固定连通有母管线，过滤器出口与第一高压水泵进口之间固定连通有第一进水管线，第一高压水泵出口固定连通有第一出水管线，第一出水管线上固定安装有分级调节三通阀，分级调节三通阀与第一高压水泵之间的第一出水管线上固定连通有第二出水管线和第三出水管线，第二出水管线上固定安装有分级调节阀，第一进水管线与第二高压水泵进口之间固定连通有第二进水管线，第二高压水泵出口固定连通有第四出水管线，分级调节三通阀出口与第一进水管线之间固定连通有回流管线，回流管线上固定安装有回流调节阀；第一高压水泵、第二高压水泵、分级调节阀和分级调节三通阀均与控制单元电连接。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述控制单元可包括PLC控制器、供电模块和气象站，PLC控制器分别与供电模块和气象站电连接，第一高压水泵、第二高压水泵、分级调节阀和分级调节三通阀均与PLC控制器电连接。