[發明專利]一種低溫液體膨脹機熱啟動系統及方法

有效

• 申請號: 201711058770.1
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107702431B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 孫金菊;霍長江;宋鵬
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種低溫液體膨脹機熱啟動方法，其特征在于，

基于如下低溫液體膨脹機熱啟動系統，所述系統包括液體膨脹機(6)、液體節流閥(1)、冷卻氣排放閥(3)和第二截止閥(8)，液體膨脹機(6)的入口管道上設置有第一截止閥(2)和緊急切斷閥(5)，液體膨脹機(6)的出口管道上設置有第三截止閥(9)，液體膨脹機(6)的入口管道和出口管道上并聯有液體節流閥(1)，并且液體節流閥(1)與第一截止閥(2)的入口均與液體輸入管道相連，液體節流閥(1)與第三截止閥(9)的出口均與液體輸出管道相連；緊急切斷閥(5)的兩端并聯有緊急切斷閥旁通閥(4)，冷卻氣排放閥(3)通過管道與第一截止閥(2)、緊急切斷閥(5)之間的管道相連通，第二截止閥(8)通過管道與液體膨脹機(6)和第三截止閥(9)之間的管道相連通；

液體膨脹機(6)還直接連接有動力設備；

液體膨脹機(6)和緊急切斷閥(5)設置在冷箱(10)內；緊急切斷閥旁通閥(4)設置在冷箱(10)外；

所述方法包括，在現運行空分裝置中，先對液體膨脹機及管道進行逆向預冷和正向預冷，接著打開緊急切斷閥和液體膨脹機噴嘴，同時逐漸關小液體節流閥，兩者協同調節維持增壓機出口壓力的穩定，直到液體膨脹機達到并網發電轉速或制動設備轉速，繼續增加膨脹機噴嘴開度并同時減小節流閥開度，使膨脹機負荷逐步增大，直至達到運行參數要求；

具體包括以下步驟：

1)液體膨脹機啟動前的預冷：由逆向低溫氣體預冷和正向液體介質梯級式預冷組成；

首先進行反向冷卻，打開第二截止閥(8)、液體膨脹機噴嘴、緊急切斷閥(5)、緊急切斷閥旁通閥(4)和冷卻氣排放閥(3)，將從精餾塔引入的低溫冷卻氣體，反向依次進入液體膨脹機擴壓管、葉輪、噴嘴、蝸殼及其進口管件，最后通過冷卻氣排放閥排出，直至液體膨脹機內溫度接近冷卻氣體溫度，反向冷卻過程結束；接著進行正向冷卻，打開第一截止閥(2)、緊急切斷閥旁通閥(4)、第三截止閥(9)，將液體膨脹機(6)上游的低溫液化介質依次引入進口管、蝸殼、噴嘴、葉輪和擴壓管，待膨脹機內溫度接近液化介質溫度，正向冷卻完畢；

2)啟動液體膨脹機：在液體膨脹機預冷完成后，打開緊急切斷閥，將各閥門調節到開機狀態，進入液體膨脹機的啟動程序；逐步開大液體膨脹機噴嘴開度并同時關小液體節流閥開度，兩者相互配合使增壓機末級出口壓力維持穩定，使液體膨脹機轉速逐漸提升，并達到并網發電轉速或制動設備轉速；

3)增加負荷：通過繼續開大液體膨脹機噴嘴開度并同時關小液體節流閥，逐漸增大液體膨脹機負荷，直至達到預期技術指標，完成熱啟動；

所述方法能夠使低溫液體膨脹機在現運行空分裝置中穩定地熱啟動，使增壓機末級出口壓力維持穩定，避免由液體膨脹機啟動而引起管網阻力變化及其誘發的動力設備停機和空分裝置停產；

與自動化控制技術集成實施后，能夠實現液體膨脹機啟動的自動化控制，使得從液體節流閥到膨脹機節流的切換過程平穩、精準、可靠。

2.根據權利要求1所述的一種低溫液體膨脹機熱啟動方法，其特征在于，所述動力設備為發電機(7)。