[发明专利]一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统及方法

说明书

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统及方法；超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统包括压缩机本体、平衡管、第一压力变送器、排气管路、第二压力变送器、第一充气管路、第一开关阀、高压储罐、第三压力变送器、送气管、调节阀、压差变送器和供气机构；压缩机本体启动时，调节供气机构使高压储罐压力升高，通过不断比较第二压力变送器和第三压力变送器数值，当第二压力变送器数值达到第三压力变送器数值时，供气机构停止往高压储罐送气，第一开关阀打开，由排气管路为高压储罐供气，可实现各阶段密封气压力控制，保证密封气顺利注入，维护干气密封运行安全。

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统及方法。

背景技术

以超临界二氧化碳为工质的闭式循环动力系统，可以大大降低涡轮机和压缩机等设备的尺寸，系统中超临界二氧化碳压缩机进口压力近临界点，升压过程耗功少，可大大提高系统发电效率；压缩机进口压力一般为8MPa，出口压力可达15～20MPa，进、出口轴端采用干气密封，依靠干气密封动静环间形成的微小气膜来减小泄露量，为了保证气膜的形成，防止动静环干摩擦，需要注入高压密封气，且密封气的压力必须高于壳体内气体压力，保证密封气由干气密封流向介质侧，冲洗密封面，防止循环过程气体中的杂质反向流动破环密封面，但是现有的密封气是取自压缩机出口管道，在压缩机启动阶段，出口高压尚未建立，无法提供密封气，导致影响压缩机运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统及方法，旨在解决现有的压缩机密封气是取自压缩机出口管道，在压缩机启动阶段，出口高压尚未建立，无法提供密封气，导致影响压缩机运行的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统，包括压缩机本体、平衡管、第一压力变送器、排气管路、第二压力变送器、第一充气管路、第一开关阀、高压储罐、第三压力变送器、送气管、调节阀、压差变送器和供气机构；

所述平衡管和所述压缩机本体连通，并位于所述压缩机本体一侧；所述第一压力变送器和所述平衡管固定连接，并位于所述平衡管一侧；所述排气管路和所述压缩机本体连通，并位于所述压缩机本体一侧；所述第二压力变送器和所述排气管路固定连接，并位于所述排气管路一侧；所述第一充气管路和所述排气管路连通，并位于所述排气管路一侧；所述第一开关阀和所述第一充气管路固定连接，并位于所述第一充气管路一侧；所述高压储罐和所述第一充气管路连通，并位于所述第一充气管路一侧；所述第三压力变送器设置在所述高压储罐上；所述送气管和所述高压储罐连通，且与所述压缩机本体连通，并位于所述高压储罐和所述压缩机本体之间；所述调节阀和所述送气管固定连接，并位于所述送气管一侧；所述压差变送器设置在所述平衡管和所述送气管之间，所述压差变送器和所述调节阀电连接；所述供气机构设置在所述高压储罐一侧。

其中，所述超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统还包括控制器；所述控制器分别与所述第一压力变送器、所述第二压力变送器、所述第一开关阀、所述第三压力变送器、所述调节阀、所述压差变送器、所述供气机构电连接。

其中，所述压缩机本体包括机匣、主轴、一级叶轮、一级轮背密封、一级干气密封动环、一级干气密封静环、一级迷宫密封、二级叶轮、二级碳环密封、二级干气密封动环、二级干气密封静环和二级迷宫密封；