燃機空氣進氣系統(tǒng).ppt

,燃機空氣、進氣系統(tǒng),燃氣輪機的性能和運行可靠性，與進入機組的空氣質(zhì)量和清潔程度有密切的關(guān)系。因此為了保證機組高效率地可靠運行，必須配置良好的進氣系統(tǒng)，對進入機組的空氣進行過濾，濾掉其中的雜質(zhì)。一個好的進氣系統(tǒng)，應(yīng)能在各種溫度，濕度和污染的環(huán)境中，改善進入機組的空氣質(zhì)量，確保機組高效率可靠地運行。,進氣系統(tǒng)的重要性,燃氣輪機對空氣的潔凈度要求非常高，作為外界空氣進入燃機的唯一一道防線，進氣系統(tǒng)通過過濾、除濕等措施為燃氣輪機提供滿足要求的潔凈空氣，保證燃機的正常運行。,進氣系統(tǒng)作用,燃機進氣系統(tǒng)由一個封閉的進氣室和進氣管道組成。進氣管道中有消音設(shè)備。進氣管道下游與壓氣機進氣道相連接。進氣系統(tǒng)的功能可慨括為：對進入機組的空氣進行過濾，消音，并將氣源引到壓氣機的入口。,系統(tǒng)組成,系統(tǒng)組成,進氣防雨霧篩網(wǎng)圓筒型及圓錐型組合過濾器（多組）濾器安裝架及隔板空濾反清洗管路進氣導(dǎo)流罩膨脹節(jié)消音器壓氣機入口連結(jié)彎管,進氣濾網(wǎng)與進氣室圖,進氣過濾系統(tǒng),包括：1、進氣防雨霧篩網(wǎng)2、圓筒型及圓錐型組合過濾器（多組）一級濾網(wǎng)可在線更換，小面積清理不影響燃機安全運行。二級濾網(wǎng)不可在線更換，使用壽命（幾個月至一年不等）取決于空氣質(zhì)量和天氣因素，運行維護也很重要。,進氣防雨霧篩網(wǎng),也叫一級濾網(wǎng)：用來防止象小鳥、樹枝、紙片、塑料袋之類的物體進入機組。同時，通過篩網(wǎng)中填充料的彎曲布置形式，對濕度較大的空氣（雨、霧天氣）中的水蒸氣也能起到一定的凝結(jié)的作用，保證進氣有一定的干燥性。,也叫二級濾網(wǎng)，能過濾掉空氣中更細的雜質(zhì)（直徑大于5微米），保證壓氣機進氣的潔凈度。,圓筒型及圓錐型組合過濾器,濾網(wǎng)圖片,濾器安裝架及隔板：用來固定空氣過濾器，同時隔離濾前及濾后的氣流。進氣導(dǎo)流罩：平順地改變氣流地方向，使得壓損在近可能小的情況下導(dǎo)入消音器及壓氣機入口。,膨脹節(jié)：膨脹接頭是用螺栓連接到進氣室和進氣管道上，用來補償進氣室和進氣系統(tǒng)的熱膨脹。壓氣機入口連結(jié)彎管（90度）：它由一個經(jīng)過聲學(xué)處理的彎頭組成，也起到一定的消音作用。,消音器：消音器是幾塊豎直平行布置的隔板，隔板由多孔吸音板做成，里面裝著低密度的吸音材料。此外，管道的內(nèi)壁加裝有用同樣方式處理過的里襯。消音器專門設(shè)計成消除壓氣機所產(chǎn)生的基調(diào)噪聲，對其他頻率的噪聲也有消弱作用。,消音板對潔凈度要求比較高，加工好的消音板一般都是真空除塵并密封包裝后運到現(xiàn)場。,空濾反清洗管路：提供空濾的反吹管路，對積聚在空濾進氣側(cè)的雜質(zhì)灰塵進行反吹，機組運行時能防止雜質(zhì)灰塵在空濾表面聚成餅狀而難以清除，在停機后反清洗能吹掉空濾表面的積灰，提高濾器的通透性，降低進氣壓力損失提高機組效率。,防爆門,為防止過濾器上雜質(zhì)過多而導(dǎo)致過濾器室內(nèi)外壓差過高造成過濾器的損壞，在過濾室潔凈空氣側(cè)設(shè)置有配重式防爆門。當內(nèi)外壓差達到一定極限值時，在壓力的作用下防爆門自動開啟，布置在防爆門上的限位開關(guān)將開信號傳到控制室，隨后燃機跳閘，防爆門上需裝有防雨罩和鳥網(wǎng)，以避免打開后大顆粒物進入。寒冷地區(qū)，四周布置有伴熱電纜，防止結(jié)冰而造成防爆門無法開啟。,系統(tǒng)功能,過濾空氣中的雜質(zhì)防結(jié)冰降噪音導(dǎo)流空氣,過濾空氣中的雜質(zhì),通過一級或者多級過濾器，防止空氣中的灰塵顆粒對葉片產(chǎn)生磨損。避免微粒堵塞透平葉片冷卻空氣孔，防止葉片表面局部溫度過熱。,防結(jié)冰,在進氣系統(tǒng)中布置熱氣源，防止在外界環(huán)境溫度較低的情況下，進入系統(tǒng)的空氣出現(xiàn)結(jié)冰而影響過濾效率（在濾芯上結(jié)冰）或影響壓氣機工作特性（在壓氣機入口葉片上結(jié)冰）。,降噪音,在進氣道中布置消音板，有效降低壓氣機進氣道中的噪音。消音器是幾塊豎直平行布置的隔板，隔板由多孔吸音板做成，里面裝著低密度的吸音材料。此外，管道的內(nèi)壁加裝有用同樣方式處理過的襯里。消音器專門設(shè)計成消除壓氣機所產(chǎn)生的基調(diào)噪聲，對其他頻率的噪聲也有消弱作用。,導(dǎo)流空氣,進氣道采用保溫密封結(jié)構(gòu)，保證過濾、除濕后的空氣以清潔干燥的狀態(tài)輸送至壓氣機，通過進氣導(dǎo)流罩實現(xiàn)。進氣導(dǎo)流罩：平順地改變氣流方向，使得壓損在盡量小的情況下導(dǎo)入消音器及壓氣機入口。,進氣系統(tǒng)布置方式（了解）,進氣系統(tǒng)布置主要有兩種分類方法，一是根據(jù)進氣系統(tǒng)的布置位置進行分類，一是根據(jù)聯(lián)合循環(huán)機組軸系布置方式進行分類。,自清洗進氣濾網(wǎng)系統(tǒng),主要設(shè)備過濾元件；控制壓力開關(guān)；計時/程序器；壓差計；報警開關(guān)；控制電路等。,整個進氣系統(tǒng)共448個圓筒形高效過濾元件；每個過濾元件的上方有一個文托利流量噴嘴；每四個噴嘴上方有一根脈沖空氣清洗管；每根脈沖空氣清洗管都經(jīng)過一個空氣閥與壓縮空氣母管相連；空氣閥受時間/程序器控制。當時間/程序器打開某根脈沖清洗管空氣閥時，壓縮空氣從脈沖空氣清洗管的四個噴口向下噴出壓縮空氣，經(jīng)過文托利噴管對四個過濾元件進行清洗。,自清洗進氣濾網(wǎng)系統(tǒng),進口濾網(wǎng)自清洗系統(tǒng)的主要參數(shù)1、設(shè)計流量6796立方米/分；每個過濾元件在氣流阻力為50.876.2毫米水柱時，可過濾16.08標米/分空氣。每個模塊可提供的清潔空氣是514.69標米/分。當壓差超過76.2毫米水柱，壓差開關(guān)報警，起動時間/程序器，發(fā)出脈沖信號，按順序打開每個脈沖清洗空氣管路的空氣閥清洗過濾元件，每次清洗四個過濾元件，主氣流量不會在清洗時受影響。清洗時被中斷的氣流量小于3，時間為0.1秒,損失1立方米，進氣室的容量為40立米以上，可忽略其影響。,自清洗進氣濾網(wǎng)系統(tǒng),進氣濾網(wǎng)模塊圖,燃機進氣濾網(wǎng)反吹運行方式規(guī)定,允許模式:只有在濾網(wǎng)壓差達到或空氣濕度達到時反吹掃自動投運。如平時運行濾網(wǎng)壓差超過反吹掃壓力的定值，在每次停機后連續(xù)吹掃3小時，啟機后恢復(fù)到允許模式，或投入連續(xù)反吹。如進氣濾網(wǎng)壓差超過0.8kpa，停機后一直連續(xù)吹掃。,進氣濾網(wǎng)壓差達到0.6kpa，延時30秒，燃機進氣系統(tǒng)防爆門開；應(yīng)經(jīng)常檢查自清潔空壓機有無跳閘，如跳閘，則先復(fù)歸報警，再按啟動按鈕。反吹氣源為廠用壓縮空氣時，應(yīng)監(jiān)視壓縮空氣壓力及空壓機運行情況。,防結(jié)冰系統(tǒng),為防止在溫度較低、濕度較大時，由于空氣中水汽會處于一種冰水混合物的狀態(tài)，附著在燃氣輪機的壓氣機進口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉（IGV）上造成進口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉（IGV）結(jié)冰凍住，會使進口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉（IGV）無法正常動作而造成燃機跳閘（當IGV輸出指令和反饋值相差超過5%且超過10秒鐘時，IGV異常保護會動作跳閘），而且進口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉（IGV）結(jié)冰后會改變?nèi)~形，改變進氣沖角，可能靠近壓氣機的喘振邊界，當然也可能造成進入的空氣流量變化。而且進口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉（IGV）上結(jié)的冰一旦脫落進入壓氣機會造成壓氣機葉片損壞。,燃氣輪機運行時對壓氣機進口空氣溫度也有嚴格的限制，以保護燃氣輪機壓氣機不超過這個極限，或者進口不能結(jié)冰。在低環(huán)境溫度下不限制進口導(dǎo)葉角度運行的燃氣輪機有可能進口結(jié)冰，降低壓氣機的運行范圍。在這樣的設(shè)計指導(dǎo)下，通過設(shè)計進口加熱確保完整的燃氣輪機運行區(qū)域。,防結(jié)冰系統(tǒng),除冰系統(tǒng),在壓氣機出口引一路壓縮空氣到進氣系統(tǒng)入口位置，對進入進氣系統(tǒng)的空氣進行加熱。除冰系統(tǒng)的工作原理就是當壓氣機入口處空氣的溫度低于露點儀采集到的空氣露點溫度時，除冰控制柜發(fā)出指令，控制除冰管道上的閥門開啟，壓氣機出口高溫、高壓氣體通過管路、閥門在進氣系統(tǒng)入口與冷空氣混合，提高進入系統(tǒng)及機組的空氣溫度，從而避免結(jié)冰現(xiàn)象。,整個系統(tǒng)由防結(jié)冰平衡閥、防結(jié)冰疏水閥、防結(jié)冰供氣閥、防結(jié)冰控制閥A和防結(jié)冰控制閥B組成，整個系統(tǒng)在投入自動的情況下，滿足防結(jié)冰系統(tǒng)的動作條件時，整個系統(tǒng)投入運行達到化冰的目的。具體閥門布置見下圖。,系統(tǒng)組成,防結(jié)冰系統(tǒng)的運行,防結(jié)冰系統(tǒng)自動啟動條件防結(jié)冰系統(tǒng)投入的邏輯條件主要受以下幾條影響：1、環(huán)境溫度與壓氣機入口溫度差在（-3至3）之間2、環(huán)境溫度在（-1至5）之間3、環(huán)境濕度在（85%）以上4、防結(jié)冰保護系統(tǒng)投入自動,上述條件第二點：原始理論條件應(yīng)該是：室外降溫過程壓氣機入口溫度在-到+范圍之內(nèi)；室外升溫過程壓氣機入口溫度在-到+范圍之內(nèi)，都可以觸發(fā)溫度條件建立。但是根據(jù)實際天氣狀況，當室外溫度（或壓氣機入口溫度）以下，室外濕度不能達到以上，所以在這里控制系統(tǒng)設(shè)定經(jīng)驗值是室外溫度在：-1到+5范圍之內(nèi)觸發(fā)溫度條件建立。,上述條件第三點：室外濕度是根據(jù)室外溫度推算得出的設(shè)定數(shù)值。室外濕度85%以上觸發(fā)濕度條件建立。燃機防結(jié)冰控制系統(tǒng)對應(yīng)值有明確曲線設(shè)計，如表1。,表1燃機防結(jié)冰控制系統(tǒng)室外溫度與室外濕度對應(yīng)值,當以上的邏輯條件滿足時，防結(jié)冰系統(tǒng)開始準備投入運行。首先在正式投入運行前，進行暖管，防結(jié)冰疏水閥門打開20秒后關(guān)閉，防結(jié)冰平衡閥打開，引入少量高壓、高溫的壓縮空氣進入防結(jié)冰管道暖管、升壓，此時當防結(jié)冰管道壓力建立完成（標準是壓氣機排氣壓力減去防結(jié)冰管道壓力大于0.05MPa）時，暖管升壓完畢。,從防結(jié)冰平衡閥打開開始計時120秒后，防結(jié)冰管道壓力建立沒有完成，會觸發(fā)防結(jié)冰平衡壓力異常的報警。如果邏輯運行正常，在防結(jié)冰平衡閥打開180秒后，防結(jié)冰疏水閥門打開，打開10秒后關(guān)閉，當防結(jié)冰疏水閥門關(guān)閉后，防結(jié)冰供氣閥門打開，同時防結(jié)冰平衡閥關(guān)閉，開始正式進行防結(jié)冰系統(tǒng)的氣體供氣。此時，防結(jié)冰控制閥B/A逐漸打開，進入暖吹預(yù)熱階段。,預(yù)熱階段防結(jié)冰控制閥B開度逐漸開大，防結(jié)冰控制閥A的開度相對較小在5%左右，當壓氣機入口溫度比防結(jié)冰控制閥打開前的溫度提高2或者從防結(jié)冰供氣閥打開開始計時30分鐘后，暖吹預(yù)熱階段結(jié)束，進入正式防結(jié)冰系統(tǒng)控制階段。防結(jié)冰系統(tǒng)正式控制階段，防結(jié)冰控制閥B逐漸到全開位置，防結(jié)冰控制閥A也逐漸開大，從而提供高溫（溫度為壓氣機排氣溫度）空氣進入壓力機入口起到化冰作用防結(jié)冰系統(tǒng)自動啟動流程圖,防冰系統(tǒng)自動停止條件包括：1室外溫度溫度小于或者溫度大于。2室外濕度下降到以下。3室外溫度測量裝置故障。4燃氣輪機跳閘。5燃機壓氣機出口壓力高于防冰系統(tǒng)管路壓力0.04，系統(tǒng)管路異常。,防結(jié)冰系統(tǒng)的停止,防結(jié)冰系統(tǒng)的退出邏輯，主要有：1當環(huán)境溫度低于-1或高于5時；2環(huán)境濕度低于85%時；3手動退出防結(jié)冰系統(tǒng)當以上3個條件之一滿足時，防結(jié)冰系統(tǒng)開始退出運行，首先防結(jié)冰控制閥門（A/B）開始關(guān)小，防結(jié)冰供氣閥門關(guān)閉10秒后，防結(jié)冰供氣管道開始泄壓，此時，防結(jié)冰控制閥門B還留有一定開度用于管道泄壓，當管道壓力降低到0.11MPa以下，延時60秒鐘打開防結(jié)冰疏水閥門，此時防結(jié)冰控制閥B也關(guān)閉，防結(jié)冰疏水閥門打開3600秒后自動關(guān)閉，防結(jié)冰系統(tǒng)徹底退出運行，見圖,程序停止信號,防冰空氣控制閥、關(guān)閉防冰空氣控制閥動作快，防冰空氣控制閥動作慢,防冰空氣供氣閥門關(guān)閉秒后，防結(jié)冰系統(tǒng)泄壓程序啟動,防結(jié)冰系統(tǒng)泄壓程序啟動,防冰空氣控制閥、溫控門設(shè)定動作參數(shù)開度%,防結(jié)冰系統(tǒng)管路壓力在180秒內(nèi)達到0.11Mpa以下，否則防冰系統(tǒng)發(fā)“系統(tǒng)泄壓異?！眻缶?60秒后，防冰空氣排汽閥打開，3600秒后關(guān)閉,程序結(jié)束,系統(tǒng)泄壓結(jié)束,防結(jié)冰系統(tǒng)自動停止流程圖,防結(jié)冰系統(tǒng)的投入一般只有在溫度低，濕度大的條件下才會投入運行，防結(jié)冰系統(tǒng)的抽氣是從壓氣機排氣抽走的，它的投入勢必會影響進入燃機的空氣量，必然降低了壓氣機的效率，進而影響到燃燒，從而降低燃氣輪機的效率。,防結(jié)冰系統(tǒng)對于燃氣輪機運行的影響,系統(tǒng)投入雖然影響燃燒，降低機組效率，但是可以通過添加補償來穩(wěn)定燃燒。具體方法是，在防結(jié)冰系統(tǒng)投入運行時，給它增加一個補償量-增大壓氣機入口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉（IGV）的開度，增加壓氣機的入口空氣量來解決壓氣機排氣的減少量，用以補償防結(jié)冰系統(tǒng)的用氣量，來達到穩(wěn)定燃燒的目的。,防結(jié)冰系統(tǒng)的燃燒補償是否設(shè)定，具體應(yīng)根據(jù)機組所處地理位置，防結(jié)冰系統(tǒng)全年投入率，每次投入時間長短，投入時防結(jié)冰系統(tǒng)的控制閥門開度大小決定。對于全國其他同類型機組，地處不同區(qū)域，如果全面防結(jié)冰系統(tǒng)投入率較高時，建議修改此邏輯補償，用于優(yōu)化和穩(wěn)定燃氣輪機的燃燒。,2010年11月30日04時，某廠聯(lián)合循環(huán)機組出力350MW，環(huán)境溫度-2.5、環(huán)境濕度91.3%，達到防結(jié)冰系統(tǒng)投入條件，防結(jié)冰系統(tǒng)自動啟動運行。當防冰空氣平衡閥打開后，防結(jié)冰系統(tǒng)管道壓力上升至1.56MPa后不再變化，此時燃機壓氣機出口壓力為1.63MPa，兩個壓力值相差大于0.05MPa。防結(jié)冰系統(tǒng)發(fā)出報警，自動啟動程序暫停，防冰空氣供氣閥不能正常打開。,除冰系統(tǒng)事故案例,運行人員依次關(guān)閉防冰空氣排氣閥前手動門、防冰空氣控制閥A前手動門，防結(jié)冰系統(tǒng)管路壓力1.56MPa無明顯變化，遂將兩個手動門恢復(fù)原開啟狀態(tài)。,當運行人員就地手動關(guān)閉防冰空氣控制閥B前手動門后，防結(jié)冰系統(tǒng)管道壓力上升至1.63MPa。防結(jié)冰系統(tǒng)報警復(fù)位，自動啟動程序繼續(xù)執(zhí)行，防冰空氣供氣閥打開，防冰空氣平衡閥關(guān)閉。防結(jié)冰系統(tǒng)按程序?qū)⒎辣諝饪刂崎yB閥打開后，運行人員就地緩慢打開防冰空氣控制閥B前手動門。由現(xiàn)場操作結(jié)果判斷：防冰空氣控制閥B閥內(nèi)漏，造成防冰系統(tǒng)供氣管線泄壓致使自動程序無法正常執(zhí)行。,2010年12月檢修人員對防冰空氣控制閥B閥維修后，閥門內(nèi)漏消除。此后防結(jié)冰系統(tǒng)未見異常報警。,系統(tǒng)主要監(jiān)測點,過濾系統(tǒng)壓差檢測:主要用于測量過濾室內(nèi)除濕裝置、過濾器前后的壓差以及過濾器總的壓差。這些測量值可以在就地儀表