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燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu)、除濕機(jī)在燃機(jī)中的應(yīng)用及其除濕控制方法與流程

作者:CEO 時間:2023-04-22

信息摘要:本發(fā)明涉及發(fā)電工業(yè)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組設(shè)備技術(shù)改造領(lǐng)域,更具體地,涉及除濕機(jī)在燃機(jī)TCA系統(tǒng)中的應(yīng)用及其除濕控制方法。背景技術(shù):目前,在燃機(jī)的檢修中均不同程度出現(xiàn)了T1S(t透平第一級動葉)葉頂內(nèi)部銹蝕堆積現(xiàn)象,其原因是在燃機(jī)停機(jī)后,潮濕空氣充滿TCA(透平冷卻空氣)及RCA(轉(zhuǎn)子

燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu)、除濕機(jī)在燃機(jī)中的應(yīng)用及其除濕控制方法與流程

燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu)、除濕機(jī)在燃機(jī)中的應(yīng)用及其除濕控制方法與流程

  本發(fā)明涉及發(fā)電工業(yè)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組設(shè)備技術(shù)改造領(lǐng)域,更具體地,涉及除濕機(jī)在燃機(jī)TCA系統(tǒng)中的應(yīng)用及其除濕控制方法。

  背景技術(shù):

  目前,在燃機(jī)的檢修中均不同程度出現(xiàn)了T1S(t透平第一級動葉)葉頂內(nèi)部銹蝕堆積現(xiàn)象,其原因是在燃機(jī)停機(jī)后,潮濕空氣充滿TCA(透平冷卻空氣)及RCA(轉(zhuǎn)子冷卻空氣)管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域,使得這些區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,進(jìn)而引起銹蝕堆積而堵塞燃機(jī)動葉片冷卻通道,并可能引起動葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象,

  T1S葉頂內(nèi)部出現(xiàn)銹蝕堆積,則葉片內(nèi)部冷卻通道勢必堵塞,冷卻空氣將隨之減少。如堵塞嚴(yán)重,葉片冷卻效果將明顯變差,將直接導(dǎo)致葉片燒損超出可維修范圍,進(jìn)而出現(xiàn)報(bào)廢現(xiàn)象,造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

  經(jīng)檢測,該銹蝕堆積物主要成分為Fe2O3(即鐵銹)。經(jīng)過各方面檢查及排除,最終確認(rèn)銹蝕堆積物主要來源包括RCA管道明顯結(jié)有一層灰黑色、約0.20mm厚度的銹垢,銹垢面積約占管道內(nèi)壁1/4~1/2、且均勻覆蓋在分離器后整個管道;還包括轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)壁生銹等;

  實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)機(jī)組每日啟停時,機(jī)組停機(jī)后TCA溫度最低為68℃左右。當(dāng)機(jī)組停機(jī)36小時后,TCA溫度降為60℃,當(dāng)停機(jī)72小時后,幾乎與大氣溫度相同。特別對于南方等空氣濕度較高的地方或者作為調(diào)峰機(jī)組,不可避免會經(jīng)常出現(xiàn)啟停次數(shù)超過3天情況。因此,在機(jī)組停機(jī)后,尤其是停機(jī)超過72小時后,潮濕空氣將充入整個TCA系統(tǒng),當(dāng)進(jìn)入RCA管道及轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)部時,上述區(qū)域?qū)⒉豢杀苊猱a(chǎn)生銹蝕。

  技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

  有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu)、除濕機(jī)在燃機(jī)中的應(yīng)用及除濕控制方法,可有效解決燃機(jī)停機(jī)后潮濕空氣冷卻系統(tǒng)的影響,避免RCA管道及轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)部銹蝕。

  為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:在燃機(jī)的TCA系統(tǒng)中外接一套除濕機(jī)系統(tǒng),所述除濕機(jī)系統(tǒng)包括除濕機(jī)。

  在燃機(jī)的TCA系統(tǒng)中外接除濕機(jī)系統(tǒng),采用簡單高效的方式從根本上解決燃機(jī)停機(jī)后,潮濕空氣充滿TCA及RCA(轉(zhuǎn)子冷卻空氣)管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域,從而上述區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,進(jìn)而引起銹蝕堆積而堵塞燃機(jī)動葉片冷卻通道,并可能引起動葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象

  所述除濕機(jī)與TCA系統(tǒng)中位置最低的分離器連接。達(dá)到從根源上的干燥,有效防止腐蝕的情況發(fā)生。

  所述除濕機(jī)入口配備高于0.4微米級別的濾芯??杀WC與壓氣機(jī)入口粗濾保持同一精度,從而保證除濕機(jī)出口干燥空氣的顆粒度符合燃機(jī)安全運(yùn)行要求,保證除濕機(jī)產(chǎn)出的氣體的干燥、潔凈。

  除濕機(jī)在燃機(jī)中的應(yīng)用,用于燃機(jī)內(nèi)部的除濕。針對燃機(jī)內(nèi)部銹蝕且行業(yè)無法提供很好的解決方案的問題,將除濕機(jī)應(yīng)用于燃機(jī)中,且針對燃機(jī)內(nèi)部的除濕,所接入的除濕機(jī)根據(jù)本申請所述的投用邏輯(即控制方法)正常使用,可以從根本上消除燃機(jī)停機(jī)后潮濕空氣對冷卻系統(tǒng)的影響,避免TCA、RCA管道及轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)部銹蝕。

  一種燃機(jī)除濕控制方法,在燃機(jī)的TCA系統(tǒng)中增加一套除濕機(jī)系統(tǒng)。通過外置除濕機(jī)生產(chǎn)足量、足壓干燥空氣并將其充入管道內(nèi),擠走濕潤空氣以保值管道內(nèi)長期干燥。

  當(dāng)機(jī)組停運(yùn)1.5~2小時后,投運(yùn)除濕機(jī)。

  除濕機(jī)投運(yùn)后,TCA系統(tǒng)的管道的所有疏水閥為常閉狀態(tài),除濕機(jī)投運(yùn)過程中,每間隔不低于兩小時的時間打開一處TCA系統(tǒng)管道的疏水閥確認(rèn)管道內(nèi)部干燥空氣的流動情況后關(guān)閉。

  在燃機(jī)啟機(jī)前0~3小時退出除濕機(jī)系統(tǒng)。確保T1S外部溫度與干燥空氣的溫差在葉片的可承受范圍內(nèi),避免引起葉片應(yīng)力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。

  所述除濕機(jī)出口設(shè)計(jì)為手動-氣動-手動-手動閥門組形式。

  所述除濕機(jī)出口流量大于1m3/min,除濕機(jī)出口管徑高于DN250mm。選擇除濕機(jī)出口流量的大小時,需要兼顧除濕效果及經(jīng)濟(jì)性,控制在一定短的時間內(nèi)干燥空氣充滿整個TCA系統(tǒng),保證管道內(nèi)壁不受潮濕而銹蝕。

  與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):

  本發(fā)明提供一種燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu)、除濕機(jī)在燃機(jī)中的應(yīng)用及除濕控制方法所接入的除濕機(jī)根據(jù)推薦的投用邏輯正常使用,可以從根本上消除燃機(jī)停機(jī)后潮濕空氣對冷卻系統(tǒng)的影響,避免RCA管道及轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)部銹蝕;

  除濕機(jī)的功率可選擇不到20kw的除濕機(jī),初期投入成本較低,運(yùn)行成本也較低,經(jīng)濟(jì)效益明顯。

  除濕機(jī)日常維護(hù)主要工作為定期更換進(jìn)口濾芯,操作簡單,維護(hù)成本低廉。

  綜上所述,燃機(jī)TCA系統(tǒng)增加除濕機(jī)改造經(jīng)實(shí)踐證明是可行的、安全的,經(jīng)濟(jì)效益明顯,建議可以對該改造進(jìn)行推廣。

  附圖說明

  圖1為本發(fā)明除濕機(jī)在TCA系統(tǒng)中的位置結(jié)構(gòu)示意圖。

  具體實(shí)施方式

  為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,下面將結(jié)合附圖以及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。

  實(shí)施例1

  如圖1所示,一種燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu),本實(shí)施例為在9F燃機(jī)TCA(透平冷卻空氣)系統(tǒng)中外接一套除濕機(jī)系統(tǒng),應(yīng)用于對燃機(jī)內(nèi)部的TCA及RCA管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域進(jìn)行停機(jī)后的干燥,從根本上避免燃機(jī)停機(jī)后,潮濕空氣充滿TCA及RCA(轉(zhuǎn)子冷卻空氣)管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域,從而上述區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,進(jìn)而引起銹蝕堆積而堵塞燃機(jī)動葉片冷卻通道,并可能引起動葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象。

  本實(shí)施例除濕機(jī)入口配置0.4微米級濾芯,保證與壓氣機(jī)入口粗濾保持同一精度,從而保證除濕機(jī)出口干燥空氣的顆粒度符合燃機(jī)安全運(yùn)行的要求。干燥空氣必須保證能在整個TCA管道中正常流動,且能快速充滿整套管路系統(tǒng)以達(dá)到除濕效果。

  TCA管路體積粗略計(jì)算:π×(0.45÷2)2×80=12.717m3

  注:0.45為管道直徑,80為管道長度。

  由于TCA管道走向設(shè)計(jì)復(fù)雜,壓損計(jì)算難度很大。本改造采用實(shí)機(jī)驗(yàn)證數(shù)據(jù),將除濕機(jī)出口流量設(shè)置為大于1m3/min,即可保證干燥空氣流動。同時,為了盡量兼顧除濕效果及經(jīng)濟(jì)性,本實(shí)施例選用出口流量為40m3/min的除濕機(jī),該除濕機(jī)投運(yùn)后,在5min內(nèi)即使干燥空氣充滿整個TCA系統(tǒng),從而保證管道內(nèi)壁不受潮濕而銹蝕。

  選擇積水最嚴(yán)重、位置最低的分離器位置作為干燥氣體充入口,有效解決燃機(jī)內(nèi)部通道的潮濕問題。

  除濕機(jī)接入系統(tǒng)如圖1所示,除濕機(jī)出口設(shè)計(jì)為手動-氣動-氣動-手動閥門組形式。

  本實(shí)施例除濕機(jī)出口管徑采用DN250mm,由于除濕機(jī)出口壓力并不大,采用DN250mm的管徑可避免節(jié)流嚴(yán)重,影響干燥空氣流動的效果。

  除濕機(jī)應(yīng)用在燃機(jī)中的除濕控制方法為:

  當(dāng)機(jī)組停運(yùn)1.5小時后,T1S外部溫度約為200℃左右,此時,即可投運(yùn)除濕機(jī)。

  如除濕機(jī)在機(jī)組停機(jī)后過早投入,可能會出現(xiàn)T1S外部溫度與干燥空氣溫差過大,引起葉片應(yīng)力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。故除濕機(jī)的投入時間需控制在最佳范圍內(nèi)。

  除濕機(jī)投運(yùn)后,TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態(tài)。

  除濕機(jī)投運(yùn)過程中,可在6小時左右打開TCA管路某處疏水閥,以確認(rèn)管道內(nèi)部干燥空氣流動情況。

  在機(jī)組啟機(jī)前1.5小時左右,退出除濕機(jī)系統(tǒng)。

  實(shí)施例2

  如圖1所示,一種燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu),本實(shí)施例為在9F燃機(jī)TCA(透平冷卻空氣)系統(tǒng)中外接一套除濕機(jī)系統(tǒng),應(yīng)用于對燃機(jī)內(nèi)部的TCA及RCA管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域進(jìn)行停機(jī)后的干燥,從根本上避免燃機(jī)停機(jī)后,潮濕空氣充滿TCA及RCA(轉(zhuǎn)子冷卻空氣)管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域,從而上述區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,進(jìn)而引起銹蝕堆積而堵塞燃機(jī)動葉片冷卻通道,并可能引起動葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象。

  本實(shí)施例除濕機(jī)入口配置0.5微米級濾芯,保證與壓氣機(jī)入口粗濾保持同一精度,從而保證除濕機(jī)出口干燥空氣的顆粒度符合燃機(jī)安全運(yùn)行的要求。干燥空氣必須保證能在整個TCA管道中正常流動,且能快速充滿整套管路系統(tǒng)以達(dá)到除濕效果。

  TCA管路體積粗略計(jì)算:π×(0.45÷2)2×80=12.717m3

  注:0.45為管道直徑,80為管道長度。

  由于TCA管道走向設(shè)計(jì)復(fù)雜,壓損計(jì)算難度很大。本改造采用實(shí)機(jī)驗(yàn)證數(shù)據(jù),將除濕機(jī)出口流量設(shè)置為大于1m3/min,即可保證干燥空氣流動。同時,為了盡量兼顧除濕效果及經(jīng)濟(jì)性,本實(shí)施例選用出口流量為30m3/min的除濕機(jī),該除濕機(jī)投運(yùn)后,在1min內(nèi)即使干燥空氣充滿整個TCA系統(tǒng),從而保證管道內(nèi)壁不受潮濕而銹蝕。

  選擇積水最嚴(yán)重、位置最低的分離器位置作為干燥氣體充入口,有效解決燃機(jī)內(nèi)部通道的潮濕問題。

  除濕機(jī)接入系統(tǒng)如圖1所示,除濕機(jī)出口設(shè)計(jì)為手動-氣動-氣動-手動閥門組形式。

  本實(shí)施例除濕機(jī)出口管徑采用DN300mm,由于除濕機(jī)出口壓力并不大,采用DN300mm的管徑可避免節(jié)流嚴(yán)重,影響干燥空氣流動的效果。

  除濕機(jī)應(yīng)用在燃機(jī)中的除濕控制方法為:

  當(dāng)機(jī)組停運(yùn)1.6小時后,T1S外部溫度約為200℃左右,此時,即可投運(yùn)除濕機(jī)。

  如除濕機(jī)在機(jī)組停機(jī)后過早投入,可能會出現(xiàn)T1S外部溫度與干燥空氣溫差過大,引起葉片應(yīng)力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。故除濕機(jī)的投入時間需控制在最佳范圍內(nèi)。

  除濕機(jī)投運(yùn)后,TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態(tài)。

  除濕機(jī)投運(yùn)過程中,可在3小時左右打開TCA管路某處疏水閥,以確認(rèn)管道內(nèi)部干燥空氣流動情況。

  在機(jī)組啟機(jī)前2小時左右,退出除濕機(jī)系統(tǒng)。

  實(shí)施例3

  如圖1所示,一種燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu),本實(shí)施例為在9F燃機(jī)TCA(透平冷卻空氣)系統(tǒng)中外接一套除濕機(jī)系統(tǒng),應(yīng)用于對燃機(jī)內(nèi)部的TCA及RCA管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域進(jìn)行停機(jī)后的干燥,從根本上避免燃機(jī)停機(jī)后,潮濕空氣充滿TCA及RCA(轉(zhuǎn)子冷卻空氣)管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域,從而上述區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,進(jìn)而引起銹蝕堆積而堵塞燃機(jī)動葉片冷卻通道,并可能引起動葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象。

  本實(shí)施例除濕機(jī)入口配置0.6微米級濾芯,保證與壓氣機(jī)入口粗濾保持同一精度,從而保證除濕機(jī)出口干燥空氣的顆粒度符合燃機(jī)安全運(yùn)行的要求。干燥空氣必須保證能在整個TCA管道中正常流動,且能快速充滿整套管路系統(tǒng)以達(dá)到除濕效果。

  TCA管路體積粗略計(jì)算:π×(0.45÷2)2×80=12.717m3

  注:0.45為管道直徑,80為管道長度。

  由于TCA管道走向設(shè)計(jì)復(fù)雜,壓損計(jì)算難度很大。本改造采用實(shí)機(jī)驗(yàn)證數(shù)據(jù),將除濕機(jī)出口流量設(shè)置為大于1m3/min,即可保證干燥空氣流動。同時,為了盡量兼顧除濕效果及經(jīng)濟(jì)性,本實(shí)施例選用出口流量為20m3/min的除濕機(jī),該除濕機(jī)投運(yùn)后,在1min內(nèi)即使干燥空氣充滿整個TCA系統(tǒng),從而保證管道內(nèi)壁不受潮濕而銹蝕。

  選擇積水最嚴(yán)重、位置最低的分離器位置作為干燥氣體充入口,有效解決燃機(jī)內(nèi)部通道的潮濕問題。

  除濕機(jī)接入系統(tǒng)如圖1所示,除濕機(jī)出口設(shè)計(jì)為手動-氣動-氣動-手動閥門組形式。

  本實(shí)施例除濕機(jī)出口管徑采用DN350mm,由于除濕機(jī)出口壓力并不大,采用DN350mm的管徑可避免節(jié)流嚴(yán)重,影響干燥空氣流動的效果。

  除濕機(jī)應(yīng)用在燃機(jī)中的除濕控制方法為:

  當(dāng)機(jī)組停運(yùn)1.8小時后,T1S外部溫度約為200℃左右,此時,即可投運(yùn)除濕機(jī)。

  如除濕機(jī)在機(jī)組停機(jī)后過早投入,可能會出現(xiàn)T1S外部溫度與干燥空氣溫差過大,引起葉片應(yīng)力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。故除濕機(jī)的投入時間需控制在最佳范圍內(nèi)。

  除濕機(jī)投運(yùn)后,TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態(tài)。

  除濕機(jī)投運(yùn)過程中,可在4小時左右打開TCA管路某處疏水閥,以確認(rèn)管道內(nèi)部干燥空氣流動情況。

  在機(jī)組啟機(jī)前1小時左右,退出除濕機(jī)系統(tǒng)。

  以上為本發(fā)明的其中具體實(shí)現(xiàn)方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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