一种汽轮机快冷装置及利用该装置冷态启动暖机的方法与流程

本发明属于汽轮机辅助装置领域，尤其涉及一种汽轮机快冷装置及利用该装置冷态启动暖机的方法。

背景技术：

1、汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中，为防止汽轮机出现突发性损坏，通常需要定期对汽轮机进行检修和维护，并且由于汽轮机保温性较好，因此需要较长时间对其进行降温，然后进行检修维护，导致等待检修的时间过长，降低了检修效率，缩短了汽轮机的工作时间，因此需要通过冷却装置对其进行快速降温。

2、在使用蒸汽设备对汽轮机进行降温时，其凝结的水分会对汽轮机缸体产生损害，且控制难度很大。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种汽轮机快冷装置,以解决汽轮机停机维护时，降温时间长，控制不便的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

3、本技术的一些实施例中，提供了一种汽轮机快冷装置，包括：

4、进气系统，用于抽取外部空气并对气体进行压缩；

5、空气控温系统，连接于所述进气系统，用于实现空气的温度控制；

6、换热系统，连接于汽轮机的缸体部分，用于对汽轮机的缸体温度进行调控；

7、总控系统，分别连接于所述进气系统、所述空气控温系统和所述换热系统，控制所述进气系统、所述空气控温系统和所述换热系统的动作。

8、优选的，在上述汽轮机快冷装置的一个实施例中，所述进气系统包括：

9、进气管道，管道内设置有空气滤网；

10、空气压缩机构，其进气口连通所述进气管道；

11、气液分离器，其进气口连接于所述空气压缩机构的出气口；

12、气液分离罐，其进气口和出气口均设置有电磁阀一和电磁阀二，且管体上设置有泄压阀一，通过进气口连接所述气液分离器的出气口；

13、无热再生干燥机构，其进气口连接于所述气液分离罐的出气口，其出气口连接于所述空气控温系统。

14、优选的，在上述汽轮机快冷装置的一个实施例中，所述空气控温系统包括：

15、主壳体，外部设置隔热层，且所述主壳体的顶部设置泄压阀二；

16、空气导入管道，其井口端与所述无热再生干燥机构连通，出口端贯穿所述主壳体的外壁进入所述主壳体的腔体内；

17、加热管网一，其进口端连接所述空气导入管道，出口端连接分选管道一，且所述分选管道一内设置有电磁阀三；

18、加热管网二，其进口端连接所述分选管道的出口端；

19、压缩空气加热器，设置有多个，分别连接于所述加热管网一和所述加热管网二的分支管路上；

20、集气箱体，其中一个进口端连接于所述加热管网二的出口端，另一个进口端通过分选管道二连接于所述加热管网二，所述分选管道二内设置有电磁阀四，且连接节点处于所述电磁阀三的上游位置，所述集气箱体设置有泄压阀三，并设置有排空管道，所述排空管道内设置有电磁阀五。

21、优选的，在上述汽轮机快冷装置的一个实施例中，所述换热系统包括：

22、热空气输出管道，其进气端连接所述集气箱体的出气口，其出气口连接汽轮机的缸体；

23、电磁阀六，设置于所述热空气输出管道的内部。

24、优选的，在上述汽轮机快冷装置的一个实施例中，所述加热管网一包括：

25、分支加热管一，设置有四条，且形成方形结构；

26、分支加热管二，设置于多条所述分支加热管一形成的所述方形结构的对角位置，并与其连通，形成三条气体通道，并分别在三条通道内设置电磁阀七、电磁阀八和电磁阀九；三条气体通道的共同进口端连接所述空气导入管道，三条气体通道的共同出口端连接所述分选管道一的进口端；每条所述分支加热管一和所述分支加热管二内均设置有所述压缩空气加热器。

27、优选的，在上述汽轮机快冷装置的一个实施例中，所述加热管网二包括：

28、分支加热管三，设置有四条，且形成方形结构；

29、分支加热管四，设置于多条所述分支加热管三形成的所述方形结构的对角位置，并与其连通，形成三条气体通道，并分别在三条通道内设置电磁阀十、电磁阀十一和电磁阀十二；每条所述分支加热管三和所述分支加热管四内均设置有所述压缩空气加热器，三条气体通道的共同进口端连接所述分选管道一的出口端，三条气体通道的共同出口端连接所述集气箱体。

30、优选的，在上述汽轮机快冷装置的一个实施例中，所述总控系统包括：

31、温度检测部件一，设置于所述汽轮机的缸体上，用于检测所述汽轮机的缸体温度；

32、温度检测部件二，设置于所述分选管道一的的进气端，用于检测进入所述分选管道一的压缩空气的温度；

33、温度检测部件三，设置于所述分支加热管三和所述分支加热管四的共同出口端，用于检测进入所述集气箱体的压缩空气的温度；

34、控制器，分别连接于所述空气压缩机构、气液分离器、无热再生干燥机构、压缩空气加热器、所述温度检测部件一、所述温度检测组件二、所述温度检测部件三、所述电磁阀一、所述电磁阀二、所述电磁阀三、所述电磁阀四、所述电磁阀五、所述电磁阀七、所述电磁阀八、所述电磁阀九、所述电磁阀十、所述电磁阀十一和所述电磁阀十二电连接；

35、所述控制器根据所述温度测部件一的实时温度，控制所述电磁阀七、所述电磁阀八、所述电磁阀九、所述电磁阀三、所述电磁阀十、所述电磁阀十一和所述电磁阀十二的动作，形成一条加热通路，并开启该加热通路上的所述压缩空气加热器，然后启动所述空气压缩机构、气液分离器、无热再生干燥机构，将压缩空气加热至预设温度，并通过改变加热通路，实现压缩空气加热温度的调节。

36、优选的，在上述汽轮机快冷装置的一个实施例中，所述加热通路包括多条，包括：

37、第一加热通道，处于此状态时，所述电磁阀七、所述电磁阀八、所述电磁阀九、所述电磁阀三、所述电磁阀十、所述电磁阀十一和所述电磁阀十二开启，所述电磁阀四关闭，所有所述压缩空气加热器均开启，进入所述集气箱体的压缩空气温度达到峰值；

38、第二加热通道，处于此状态时，所述电磁阀七、所述电磁阀九、所述电磁阀三、所述电磁阀十和所述电磁阀十二开启，所述电磁阀八、所述电磁阀十一和所述电磁阀四关闭，处于通路的所有所述压缩空气加热器均开启，进入所述集气箱体的压缩空气温度低于所述第一加热通道的加热温度；

39、第三加热通道，处于此状态时，所述电磁阀七、所述电磁阀八、所述电磁阀九和所述电磁阀四开启，所述电磁阀三、电磁阀十、所述电磁阀十一和电磁阀十二关闭，处于通路的所有所述压缩空气加热器均开启，进入所述集气箱体的压缩空气温度低于所述第二加热通道的加热温度；

40、第四加热通道，处于此状态时，所述电磁阀七、所述电磁阀九和所述电磁阀四开启，所述电磁阀八、所述电磁阀三、电磁阀十、所述电磁阀十一和电磁阀十二关闭，处于通路的所有所述压缩空气加热器均开启，进入所述集气箱体的压缩空气温度低于所述第三加热通道的加热温度；

41、第五加热通道，处于此状态时，所述电磁阀七、所述电磁阀八和所述电磁阀四开启，所述电磁阀九、所述电磁阀三、电磁阀十、所述电磁阀十一和电磁阀十二关闭，处于通路的所有所述压缩空气加热器均开启，进入所述集气箱体的压缩空气温度低于所述第四加热通道的加热温度；

42、第六加热通道，处于此状态时，所述电磁阀八和所述电磁阀四开启，所述电磁阀七、所述电磁阀九、所述电磁阀三、电磁阀十、所述电磁阀十一和电磁阀十二关闭，处于通路的所述压缩空气加热器均开启，进入所述集气箱体的压缩空气温度低于所述第五加热通道的加热温度。

43、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

44、本技术将空气压缩后，进行加热，使其低于汽轮机的热态工作温度，检修时利用加热后压缩空气的与汽轮机缸体的温差，吸收汽轮机缸体的温度，并且在汽轮机缸体降温的同时，使压缩空气的温度同步降低，保持与汽轮机的温差，实现汽轮机缸体的快速降温；

45、通过在进气系统内设置用于去除空气中水分的装置，在加热压缩空气后有效去除压缩空气中的水分，防止汽轮机快速冷却过程中出现相变换热的疏水问题，保证汽轮机的使用寿命，降低维护成本；

46、空气控温系统设置有多个加热管网，能够组合不同的加热路线对压缩空气进行加热，实现通过调节不同的加热通路，实现对压缩空气加热温度的调节。

47、一种利用汽轮机快冷装置冷态启动暖机的方法，快冷装置为上述的汽轮机快冷装置，包括以下步骤：

48、步骤一：测量冷态汽轮机的缸体温度数据；

49、步骤二：根据冷态汽轮机的缸体温度数据，选择对应的加热通道，使加热通道加热后的压缩空气与缸体温度存在一定温差，并开始暖机；

50、步骤三：实时测量暖机的过程中的汽轮机的缸体温度，当缸体温度趋近于此时压缩空气的温度时，根据缸体实时温度调整加热通道，使调整后加热通道后的压缩空气与缸体温度继续存在一定温差，持续暖机作业；

51、步骤四：重复步骤三的作业流程，直至汽轮机的缸体温度趋近于预设的汽轮机的温态启动温度；

52、步骤五：停止汽轮机快冷装置的工作，同时开启蒸汽暖机系统对汽轮机的缸体进行持续加热，直至达到热态启动温度。

53、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

54、能够利用快冷装置加热后的压缩空气，与冷态的汽轮机缸体形成温差，并通过热量交换，实现将汽轮机缸体温度快速从冷态加热至温态，再通过蒸汽暖机系统将汽轮机缸体升至热态，使用干燥且无相变过程的压缩空气对汽轮机进行暖机，使汽轮机避开低温区，直接加热到温态阶段，能够有效降低对汽轮机的损伤，延长使用寿命。