一种天然气发电厂用压缩机前缓冲系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种设置在天然气调压站内的压缩机进气缓冲系统，用于天然气发电厂瞬态工况时提供缓冲容积避免天然气压缩机超压跳机。


背景技术：

2.天然气发电厂调压站的功能是提供持续、稳定的满足燃气轮机流量、压力、温度需求的天然气。天然气调压站通常根据上游来气压力的不同以及燃气轮机对天然气压力的要求考虑是否设置天然气压缩机，天然气压缩机对入口压力要求较高，一旦入口压力超过限定值将引起压缩机跳机，从而切断天然气气源，引起燃机非正常跳机，给电厂带来损失。
3.若在压缩机前设置足够的缓冲措施，可有效削弱燃机用气流量骤变时而引起压缩机超压跳机情况。


技术实现要素：

4.为了有效削弱燃机用气流量骤变时而引起压缩机超压跳机情况，本实用新型提供一种新型的缓冲系统容积简易计算模型及配置方案，满足压缩机对天然气入口压力的指标要求。
5.本实用新型的技术解决方案是：一种天然气发电厂用压缩机前缓冲系统，天然气源通过天然气调压器和天然气紧急关断阀与缓冲容积相接，所述的缓冲容积与天然气压缩机相接，所述的缓冲容积与天然气压缩机之间接有天然气放散系统，所述的天然气压缩机另一端与燃气轮机相接。
6.本实用新型首先将天然气通过天然气调压器保持长期稳定运行压力，一旦出现天然气发电厂瞬态工况燃机变负荷时，缓冲容积可有效吸收压力波动，缓解因天然气调压器来不及稳定阀出口压力导致压缩机入口压力超过跳机设定值而发生跳机的工况，从而保证燃气轮机的正常工作。
附图说明
7.附图1为本实用新型实施例的示意图。
8.图中：1、天然气源，2、天然气调压器，3、天然气紧急关断阀，4、缓冲容积，5、天然气放散系统，6、天然气压缩机，7、燃气轮机。
具体实施方式
9.如图所示，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述：
10.以单台ge 9ha.01燃气轮机7天然气发电厂为例，燃机负荷变化列举如下：
11.1.燃机变负荷：
12.a)正常(1x)加载/卸载为每分钟8.33％，每分钟产生1.54公斤/秒。
13.b)快速渐变(在mecl和base之间)高达2倍，或每分钟
14.3.09公斤/秒。
15.c)快速反冲(3x)每分钟产生4.64公斤/秒。
16.2.燃机快速变负荷
17.甩负荷或一步到运转备用大约需要2秒，即大约9.1kg/s/s。
18.综上可知，燃机快速变负荷为最不利工况。
19.相关工艺参数输入值如下：
20.燃气轮机7最大天然气用气量为24.18kg/s，天然气密度按0.766kg/nm3,天然气调压器2行程时间按0.2s，天然气调压器2出口天然气压力9.3barg。天然气压缩机6报警压力11.3barg，天然气压缩机6跳机压力12.3barg。
21.缓冲系统容积简易计算模型：
22.假设气体温度恒定不变，根据理想气体状态方程，p
1v1
＝p
2v2
，计算得出瞬时输入体积的扰动量对系统压力的影响，进而得出系统所需缓冲容积。根据上述参数理论计算得出，系统缓冲容积4至少需23m3。对于天然气调压器2-天然气压缩机6-燃气轮机7的位置而言，天然气压缩机6上游，天然气调压器2的反应速度对其影响相对较重；天然气压缩机6下游，燃气轮机7甩负荷对其影响较重。但作为此串联系统，也需考虑天然气压缩机6上游可能会分担燃气轮机7的负荷变化对天然气压缩机6入口压力的影响。
23.缓冲系统的配置功能说明：
24.天然气压缩机6前缓冲系统包含有：天然气调压器2，天然气紧急关断阀3，缓冲容积4，天然气放散系统5和天然气压缩机6。
25.天然气调压器2可将来自上游的天然气压力控制在一定的目标压力范围内，一旦出口压力发生变化，需迅速响应调节。
26.天然气紧急关断阀3和天然气放散系统5的设置，当天然气电厂发生大量天然气泄漏、火灾或其他紧急情况时，可迅速切断供气和自动放散缓冲系统内天然气，保证缓冲系统及后续各设备处于安全可靠状态。
27.缓冲容积4可采用容器或管道等多种形式实现。


技术特征：
1.一种天然气发电厂用压缩机前缓冲系统，其特征在于：天然气源(1)通过天然气调压器(2)和天然气紧急关断阀(3)与缓冲容积(4)相接，所述的缓冲容积(4)与天然气压缩机(6)相接，所述的缓冲容积(4)与天然气压缩机(6)之间接有天然气放散系统(5)，所述的天然气压缩机(6)另一端与燃气轮机(7)相接。

技术总结
本实用新型提供一种天然气发电厂用压缩机前缓冲系统，天然气源通过天然气调压器和天然气紧急关断阀与缓冲容积相接，所述的缓冲容积与天然气压缩机相接，所述的缓冲容积与天然气压缩机之间接有天然气放散系统，所述的天然气压缩机另一端与燃气轮机相接。具有运行安全、可靠等优点。可靠等优点。可靠等优点。


技术研发人员：曹莹 姜文士 任春嫒 高明 杨继忠 杨会民 董淑霞
受保护的技术使用者：水发派思燃气股份有限公司
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2022/2/11