[發明專利]改進的性能加熱器及其控制方法

在審

• 申請號: 201711383151.X
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107941074A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 王勇;王旭;王磊;管宇寧;王鑫;趙子巖;楊昊;耿杰
• 申請（專利權）人: 大唐國際發電股份有限公司北京高井熱電廠
• 主分類號: F28F17/00
• 分類號: F28F17/00;F28F27/00
• 代理公司: 北京金宏來專利代理事務所(特殊普通合伙)11641
• 代理人: 許振強,杜正國

技術領域

本發明涉及燃氣輪機換熱器領域，具體而言涉及一種改進的性能加熱器及其控制方法。

背景技術

隨著清潔能源技術的推廣與應用，重型燃氣輪機的安裝與運行在我國的比重越來越多。作為三大主機廠之一的美國通用公司(GE)，在重型燃氣輪機市場中擁有大量的市場份額。作為市場主力型F級燃氣輪機，是目前在全球范圍內裝機容量最多的在役機組。

針對GE公司的PG9371FB型燃氣輪機來說，其具有三大部件，即壓氣機、燃燒室、透平，工作原理為：壓氣機將進氣進行升溫升壓的操作，與經過預處理的天然氣在燃燒室內混合、燃燒，并推動透平做功，實現將化學燃料轉換為動能的過程。在這個流程中，對于天然氣具有一定的技術要求，除了天然氣的組分外，對于進入燃燒室的天然氣的溫度與壓力還有定量定性的要求，天然氣溫度不能過低，否則可能會導致燃燒不穩定而引起燃氣輪機熄火，甚至造成燃燒部件的損壞。

對于PG9371FB型燃氣輪機，在天然氣預處理的環節設置有性能加熱器，其內部分為氣側與水側，作用為從余熱鍋爐中壓汽包引出一路熱源，進入性能加熱器的水側，用于加熱流通于氣側的天然氣，通過調節將天然氣溫度調整至設計值，以確保燃燒穩定。

這種設置采用了聯合循環的思路，通過余熱來預熱天然氣，一舉兩得。但是用這種方式也存在著一定的安全隱患，若性能加熱器內部水側管線出現泄漏，大量的熱水將泄漏至天然氣中，導致進入燃燒噴嘴的天然氣帶水，有可能使火焰粘連燃燒噴嘴進而損壞燃燒器。

發明內容

為此，本發明的主要目的在于提供一種改進的性能加熱器及其控制方法，以達到如下目的：改進性能加熱器的結構，優化液位開關控制邏輯。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種改進的性能加熱器，包括：換熱器，內部區分為氣側與水側；集液腔，設置于所述換熱器的底部并與所述氣側連通；放水閥，與所述集液腔的底部連通；多個液位傳感器，設于所述集液腔的內部；以及控制器，與所述多個液位傳感器及所述放水閥電性連接，當所述多個液位傳感器同時發出液位高報警信號時，打開所述放水閥，當所述多個液位傳感器的液位高報警信號均消失時，關閉所述放水閥。

優選地，本發明的改進的性能加熱器，還包括：液位觀察管，為至少一面透明的管狀結構，豎直設置在所述集液腔外壁上，上下兩端與所述集液腔連通。

優選地，所述液位觀察管外側標有刻度。

一種改進的性能加熱器的控制方法，包括如下步驟：當多個液位傳感器同時發出液位高報警信號時，打開放水閥；當多個液位傳感器的液位高報警信號均消失時，關閉放水閥。

根據本發明的改進的性能加熱器及其控制方法，在能夠自動排出漏入氣側的液體的同時，大大減少性能加熱器因液位開關誤動導致的天然氣大量排空帶來的安全隱患，提升了使用本發明的改進的性能加熱器的燃氣輪機機組運行的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還能根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據本發明構思的示例性實施例的改進的性能加熱器的結構示意圖；

圖2是根據本發明構思的示例性實施例的改進的性能加熱器兩臺串聯使用的示意圖。

【附圖標記說明】

1：氣側2：水側

3：水側出口4：氣側入口

50：換熱器 6：氣側出口

7：水側入口8：液位觀察管

9：集液腔10：液位傳感器

13：液位傳感器 11：放水閥

12：控制器

具體實施方式

關于本發明創造的詳細內容及技術說明，現以實施例來作進一步說明，但應了解的是，這些實施例僅為用于示例說明，而不應被解釋為本發明創造實施的限制。

參照圖1，本發明實施例提供的改進的性能加熱器，包括：

換熱器50，能夠將熱流體的熱量傳遞給冷流體，換熱器內部區分為氣側1與水側2，優選地，氣側1設有穿過水側2的多條平行的管道，所述管道外側設有翅片，用于延長水側2流體流通的路程，使氣側1更好地吸收水側2的熱量，天然氣從氣側入口4流入，氣側出口6流出；鍋爐給水從水側入口7流入，水側出口3流出；此過程中，鍋爐給水將熱量傳遞給天然氣，若水側2泄漏，會導致天然氣帶水，進而使火焰溫度過低，火焰粘連火焰筒，燒毀燃料噴嘴；