[發明專利]汽輪機快速冷卻裝置

無效

• 申請號: 201110168775.6
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN102839998A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 王慶生
• 申請（專利權）人: 鎮江市科能電力設備有限公司
• 主分類號: F01D25/12
• 分類號: F01D25/12;F01D25/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種快速冷卻裝置，特別是汽輪機的快速冷卻裝置。

背景技術

汽輪機是將蒸汽的熱能轉換為機械能的葉輪式旋轉原動機，主要作為發電用的原動機。由于目前汽輪機普遍采用硅酸鈣、硅酸鋁等優質保溫材料，其保溫性能，安全性能都得到了很大改善，但是卻大大增加了汽輪機檢修的等待冷卻時間，單機容量越大，其矛盾越突出。目前普遍采用強制通風冷卻的方法對汽輪機的汽缸進行冷卻，汽輪機加速冷卻的主要對象是汽輪機的高、中壓汽缸。

根據冷卻空氣與工作蒸汽流動方向的異同可分為逆流和順流兩種。順流冷卻空氣自高溫區引入，傳熱溫差大，比逆流冷卻有大的熱沖擊風險。但由于是全周進氣，對轉子、汽缸冷卻比較均勻，進氣區原來都有金屬溫度監視測點可加利用，便于監視和控制冷卻速率。逆流冷卻雖然進口傳熱溫差小，在汽輪機處于高溫階段冷卻時受熱沖擊的風險比順流冷卻小，但因不具有順流冷卻的均勻性優點及進氣區無現成別的金屬溫度監視測點，因此不便于監視及調節。

通過理論論證和實踐證明順流冷卻更加合理，為了防止冷卻開始階段在空氣引入處產生熱沖擊，在空氣引入前控制加熱器加熱溫度，預先將冷卻空氣加熱到一定溫度并隨汽缸溫度的改變而改變冷卻空氣的溫度，同時還需要控制空氣流量。但是目前的冷卻設備無法提供合適的用于汽輪機的汽缸冷卻的干燥熱空氣。

汽輪機開機前需要先進行暖機，而暖機的時間周期比較長，嚴重影響汽輪機的啟動時間。汽輪機在停機備用時，潮濕的空氣容易腐蝕汽輪機內部設備影響汽輪機的使用壽命甚至造成安全隱患。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種在汽輪機停機檢修時快速冷卻、汽輪機啟動時快速預熱、汽輪機停機備用時除濕的汽輪機快速冷卻裝置。

技術方案：一種汽輪機快速冷卻裝置，包括通過輸送冷卻空氣的管路依次連接的提供壓縮空氣的空氣壓縮機、油水分離器、空氣加熱器和集氣箱及控制各設備的電氣控制柜，所述空氣加熱器與集氣箱之間設有二次加熱器，空氣加熱器與二次加熱器之間設有第一閥門，空氣加熱器與第一閥門兩端并聯設置第二閥門，空氣加熱器與第一閥門之間設有通過第三閥門連接集氣箱的管路。通過空氣壓縮機將壓縮空氣作為氣源經過油水分離器得到干燥的空氣，干燥的空氣通過空氣加熱器得到干燥的熱空氣用于冷卻汽輪機。通過電氣控制柜控制兩個加熱器的開啟和閥的組合動作。當汽輪機內溫度較高時，同時啟動二級加熱器，打開第一閥門，同時關閉第二、三閥門，采用串聯式加熱使干燥空氣的溫度迅速達到要求的溫度充入集氣箱備用；當汽輪機的溫度降低到與集氣箱內氣體溫度相近時，關閉第一閥門，同時打開第二、三閥門，采用并聯式加熱得到溫度相對低的干燥的熱空氣充入集氣箱備用；當汽輪機的溫度進一步降低時，關閉加熱器通過干燥的空氣直接進行冷卻。當汽輪時啟動快速預熱時，采用與快速冷卻相反的流程進行預熱。當汽輪機停機備用時，關閉加熱器通過干燥的空氣對汽輪機進行除濕處理。

為了得到的干燥空氣的干燥度較高，輸氣管路中所述油水分離器后還串聯一個二級油水分離器，采用二級油水分離進一步進行脫水。

為了監測該冷卻裝置的冷卻氣的的情況，在所述空氣壓縮機與油水分離器之間設有進氣閥，空氣加熱器前端設有安全閥、壓力表和流量計。所述集氣箱和二次加熱器上分別設有溫度計。

為了提高該冷卻裝置的通用性，在所述集氣箱上設有與各種型的汽輪機的主汽管連接的接口。

有益效果：本發明與現有技術相比，其顯著優點是：1、解決了順流式冷卻對汽輪機熱沖擊的問題冷卻效果好，可以根據汽輪機的溫度調節冷卻氣的溫度；2、汽輪機啟動時可以利用熱空氣對汽輪機進行預熱；3、汽輪機停機備用時可以利用干燥的空氣對汽輪機進行除濕處理；4、該冷卻裝置設備可以與各種型號的汽輪機通用，通用性好。

附圖說明

圖1為本發明的控制原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。