[發(fā)明專利]一種燃?xì)廨啓C(jī)不同狀態(tài)下頻繁啟動(dòng)的TCA換熱系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111400570.6
• 申請日: 2021-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN113931752A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡淋譯;高曉霞;張偉;向東;蔣繼黎;潘劍林;蘇林;呂健;薛濤;母德軍;劉印;汪川;蒲小軍;楊延國;曾俊;付范萱;劉宇
• 申請（專利權(quán)）人: 華能重慶兩江燃機(jī)發(fā)電有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F02C7/18
• 分類號(hào): F02C7/18
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50240
• 代理人: 王宏松

本發(fā)明公開了一種燃?xì)廨啓C(jī)不同狀態(tài)下頻繁啟動(dòng)的TCA換熱系統(tǒng)，包括TCA高壓換熱器和TCA低壓換熱器，TCA高壓換熱器的冷卻水進(jìn)水管上設(shè)置有TCA高壓換熱器入口氣動(dòng)關(guān)斷閥，TCA高壓換熱器入口氣動(dòng)關(guān)斷閥的進(jìn)口管線與高壓給水泵的出口管線相連，高壓給水泵與低壓汽包相連；TCA低壓換熱器的冷卻水進(jìn)水管與凝結(jié)水泵相連，并在TCA低壓換熱器的冷卻水進(jìn)水管上設(shè)置有TCA低壓換熱器入口電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)關(guān)斷閥和逆止閥。采用兩臺(tái)換熱器，根據(jù)機(jī)組情況，使用高壓給水或者凝結(jié)水做為冷卻介質(zhì)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子冷卻空氣進(jìn)行冷卻。高壓給水泵進(jìn)水由低壓汽包直接供水，不用導(dǎo)入凝結(jié)水，從而進(jìn)行管道切換，避免由于水溫突降徒增幅引起高壓給水泵轉(zhuǎn)子彎曲造成高壓給水泵故障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)冷卻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)不同狀態(tài)下頻繁啟動(dòng)的TCA換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

燃?xì)廨啓C(jī)透平葉片，在髙溫?zé)岣g環(huán)境下長期工作。燃?xì)廨啓C(jī)透平進(jìn)口溫度超過1400℃，已超過了一般金屬材料所能承受的極限。因此，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)透平高溫部件，尤其是透平轉(zhuǎn)子必須采用冷卻技術(shù)，保證轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)，溫度低于材料的極限溫度。

冷卻技術(shù)的應(yīng)用使燃機(jī)透平轉(zhuǎn)子表面溫度分布更加均勻，從而降低了透平轉(zhuǎn)子內(nèi)部的熱應(yīng)力，提高了燃機(jī)透平轉(zhuǎn)子的壽命?，F(xiàn)目前主要采用燃?xì)廨啓C(jī)組透平轉(zhuǎn)子冷卻空氣系統(tǒng)為燃機(jī)透平轉(zhuǎn)子提供冷卻氣源。透平轉(zhuǎn)子冷卻空氣系統(tǒng)的空氣來自燃?xì)廨啓C(jī)軸流式壓氣機(jī)排氣，經(jīng)過水冷式冷卻器TCA冷卻并經(jīng)過TCA過濾器過濾后進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)透平，用于冷卻透平轉(zhuǎn)子。

燃?xì)廨啓C(jī)因良好的調(diào)峰能力，根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度需要進(jìn)行頻繁啟停調(diào)峰操作。而目前設(shè)計(jì)的TCA冷卻器冷卻水由高壓給水泵出口母管提供，燃機(jī)啟動(dòng)階段的透平冷卻空氣溫度應(yīng)低于100℃，因此TCA冷卻器進(jìn)口冷卻水溫度應(yīng)維持在60℃以下。冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，供給高壓給水泵的低壓汽包水溫低，滿足要求，但溫態(tài)、熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，低壓汽包水溫在100℃-150℃之間，不滿足要求，需要將高壓給水泵入口水源由低壓汽包水切換至凝結(jié)水，凝結(jié)水溫度約為40℃左右，二者存在較大溫差。

機(jī)組投產(chǎn)后，早啟晚停調(diào)峰運(yùn)行，機(jī)組基本上是熱態(tài)啟動(dòng)，啟動(dòng)初期高低壓汽包水溫在130℃以上，需切至凝結(jié)水供水(水溫40℃左右)，機(jī)組負(fù)荷80MW(約40分鐘)后再切回低壓汽包供水(水溫160℃左右)。啟動(dòng)初期給水泵入口水源切換這一過程，水溫突降徒增幅度大，會(huì)引起高壓給水泵轉(zhuǎn)子彎曲造成高壓給水泵故障。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種燃?xì)廨啓C(jī)不同狀態(tài)下頻繁啟動(dòng)的TCA換熱系統(tǒng)，減少高壓給水泵故障的概率，同時(shí)提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：一種燃?xì)廨啓C(jī)不同狀態(tài)下頻繁啟動(dòng)的TCA換熱系統(tǒng)，其特征在于：包括TCA高壓換熱器和TCA低壓換熱器，所述TCA高壓換熱器和TCA低壓換熱器的熱側(cè)空氣進(jìn)口管線分別與燃?xì)廨啓C(jī)軸流式壓氣機(jī)排氣管線相連，并在TCA高壓換熱器和TCA低壓換熱器的熱側(cè)空氣進(jìn)口管線上分別設(shè)置有TCA高壓換熱器氣側(cè)入口氣動(dòng)關(guān)斷閥和TCA低壓換熱器氣側(cè)入口氣動(dòng)關(guān)斷閥，所述TCA高壓換熱器和TCA低壓換熱器的冷側(cè)空氣出口管線分別設(shè)置有TCA高壓換熱器氣側(cè)出口氣動(dòng)關(guān)斷閥和TCA低壓換熱器氣側(cè)出口氣動(dòng)關(guān)斷閥，所述TCA高壓換熱器的冷卻水進(jìn)水管上設(shè)置有TCA高壓換熱器入口氣動(dòng)關(guān)斷閥，所述TCA高壓換熱器入口氣動(dòng)關(guān)斷閥的進(jìn)口管線與高壓給水泵的出口管線相連，所述高壓給水泵的進(jìn)口管線與低壓汽包相連；

所述TCA低壓換熱器的冷卻水進(jìn)水管與凝結(jié)水泵相連，并在TCA低壓換熱器的冷卻水進(jìn)水管上設(shè)置有TCA低壓換熱器入口電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)關(guān)斷閥和逆止閥。

在TCA高壓換熱器和TCA低壓換熱器的熱側(cè)進(jìn)口管線上分別設(shè)置有TCA高壓換熱器氣側(cè)入口氣動(dòng)關(guān)斷閥和TCA低壓換熱器氣側(cè)入口氣動(dòng)關(guān)斷閥，TCA高壓換熱器和TCA低壓換熱器的冷側(cè)空氣出口管線分別設(shè)置有TCA高壓換熱器氣側(cè)出口氣動(dòng)關(guān)斷閥和TCA低壓換熱器氣側(cè)出口氣動(dòng)關(guān)斷閥，用于切斷兩個(gè)換熱器的進(jìn)回氣管。