燃機除濕結(jié)構(gòu)、除濕機在燃機中的應用及其除濕控制方法與流程

燃機除濕結(jié)構(gòu)、除濕機在燃機中的應用及其除濕控制方法與流程

　　本發(fā)明涉及發(fā)電工業(yè)聯(lián)合循環(huán)機組設備技術(shù)改造領(lǐng)域，更具體地，涉及除濕機在燃機TCA系統(tǒng)中的應用及其除濕控制方法。

　　背景技術(shù)：

　　目前，在燃機的檢修中均不同程度出現(xiàn)了T1S(t透平第一級動葉)葉頂內(nèi)部銹蝕堆積現(xiàn)象，其原因是在燃機停機后，潮濕空氣充滿TCA（透平冷卻空氣）及RCA（轉(zhuǎn)子冷卻空氣）管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域，使得這些區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，進而引起銹蝕堆積而堵塞燃機動葉片冷卻通道，并可能引起動葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象，

　　T1S葉頂內(nèi)部出現(xiàn)銹蝕堆積，則葉片內(nèi)部冷卻通道勢必堵塞，冷卻空氣將隨之減少。如堵塞嚴重，葉片冷卻效果將明顯變差，將直接導致葉片燒損超出可維修范圍，進而出現(xiàn)報廢現(xiàn)象，造成極大的經(jīng)濟損失。

　　經(jīng)檢測，該銹蝕堆積物主要成分為Fe2O3（即鐵銹）。經(jīng)過各方面檢查及排除，最終確認銹蝕堆積物主要來源包括RCA管道明顯結(jié)有一層灰黑色、約0.20mm厚度的銹垢，銹垢面積約占管道內(nèi)壁1/4~1/2、且均勻覆蓋在分離器后整個管道；還包括轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)壁生銹等；

　　實驗數(shù)據(jù)顯示，當機組每日啟停時，機組停機后TCA溫度最低為68℃左右。當機組停機36小時后，TCA溫度降為60℃，當停機72小時后，幾乎與大氣溫度相同。特別對于南方等空氣濕度較高的地方或者作為調(diào)峰機組，不可避免會經(jīng)常出現(xiàn)啟停次數(shù)超過3天情況。因此，在機組停機后，尤其是停機超過72小時后，潮濕空氣將充入整個TCA系統(tǒng)，當進入RCA管道及轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)部時，上述區(qū)域?qū)⒉豢杀苊猱a(chǎn)生銹蝕。

　　技術(shù)實現(xiàn)要素：

　　有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種燃機除濕結(jié)構(gòu)、除濕機在燃機中的應用及除濕控制方法，可有效解決燃機停機后潮濕空氣冷卻系統(tǒng)的影響，避免RCA管道及轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)部銹蝕。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：在燃機的TCA系統(tǒng)中外接一套除濕機系統(tǒng)，所述除濕機系統(tǒng)包括除濕機。

　　在燃機的TCA系統(tǒng)中外接除濕機系統(tǒng)，采用簡單高效的方式從根本上解決燃機停機后，潮濕空氣充滿TCA及RCA（轉(zhuǎn)子冷卻空氣）管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域，從而上述區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，進而引起銹蝕堆積而堵塞燃機動葉片冷卻通道，并可能引起動葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象

　　所述除濕機與TCA系統(tǒng)中位置最低的分離器連接。達到從根源上的干燥，有效防止腐蝕的情況發(fā)生。

　　所述除濕機入口配備高于0.4微米級別的濾芯。可保證與壓氣機入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機出口干燥空氣的顆粒度符合燃機安全運行要求，保證除濕機產(chǎn)出的氣體的干燥、潔凈。

　　除濕機在燃機中的應用，用于燃機內(nèi)部的除濕。針對燃機內(nèi)部銹蝕且行業(yè)無法提供很好的解決方案的問題，將除濕機應用于燃機中，且針對燃機內(nèi)部的除濕，所接入的除濕機根據(jù)本申請所述的投用邏輯（即控制方法）正常使用，可以從根本上消除燃機停機后潮濕空氣對冷卻系統(tǒng)的影響，避免TCA、RCA管道及轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)部銹蝕。

　　一種燃機除濕控制方法，在燃機的TCA系統(tǒng)中增加一套除濕機系統(tǒng)。通過外置除濕機生產(chǎn)足量、足壓干燥空氣并將其充入管道內(nèi)，擠走濕潤空氣以保值管道內(nèi)長期干燥。

　　當機組停運1.5～2小時后，投運除濕機。

　　除濕機投運后，TCA系統(tǒng)的管道的所有疏水閥為常閉狀態(tài)，除濕機投運過程中，每間隔不低于兩小時的時間打開一處TCA系統(tǒng)管道的疏水閥確認管道內(nèi)部干燥空氣的流動情況后關(guān)閉。

　　在燃機啟機前0～3小時退出除濕機系統(tǒng)。確保T1S外部溫度與干燥空氣的溫差在葉片的可承受范圍內(nèi)，避免引起葉片應力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。

　　所述除濕機出口設計為手動-氣動-手動-手動閥門組形式。

　　所述除濕機出口流量大于1m3/min，除濕機出口管徑高于DN250mm。選擇除濕機出口流量的大小時，需要兼顧除濕效果及經(jīng)濟性，控制在一定短的時間內(nèi)干燥空氣充滿整個TCA系統(tǒng)，保證管道內(nèi)壁不受潮濕而銹蝕。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

　　本發(fā)明提供一種燃機除濕結(jié)構(gòu)、除濕機在燃機中的應用及除濕控制方法所接入的除濕機根據(jù)推薦的投用邏輯正常使用，可以從根本上消除燃機停機后潮濕空氣對冷卻系統(tǒng)的影響，避免RCA管道及轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)部銹蝕；

　　除濕機的功率可選擇不到20kw的除濕機，初期投入成本較低，運行成本也較低，經(jīng)濟效益明顯。

　　除濕機日常維護主要工作為定期更換進口濾芯，操作簡單，維護成本低廉。

　　綜上所述，燃機TCA系統(tǒng)增加除濕機改造經(jīng)實踐證明是可行的、安全的，經(jīng)濟效益明顯，建議可以對該改造進行推廣。

　　附圖說明

　　圖1為本發(fā)明除濕機在TCA系統(tǒng)中的位置結(jié)構(gòu)示意圖。

　　具體實施方式

　　為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明進行進一步詳細描述。

　　實施例1

　　如圖1所示，一種燃機除濕結(jié)構(gòu)，本實施例為在9F燃機TCA（透平冷卻空氣）系統(tǒng)中外接一套除濕機系統(tǒng)，應用于對燃機內(nèi)部的TCA及RCA管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域進行停機后的干燥，從根本上避免燃機停機后，潮濕空氣充滿TCA及RCA（轉(zhuǎn)子冷卻空氣）管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域，從而上述區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，進而引起銹蝕堆積而堵塞燃機動葉片冷卻通道，并可能引起動葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象。

　　本實施例除濕機入口配置0.4微米級濾芯，保證與壓氣機入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機出口干燥空氣的顆粒度符合燃機安全運行的要求。干燥空氣必須保證能在整個TCA管道中正常流動，且能快速充滿整套管路系統(tǒng)以達到除濕效果。

　　TCA管路體積粗略計算：π×（0.45÷2）2×80=12.717m3

　　注：0.45為管道直徑，80為管道長度。

　　由于TCA管道走向設計復雜，壓損計算難度很大。本改造采用實機驗證數(shù)據(jù)，將除濕機出口流量設置為大于1m3/min，即可保證干燥空氣流動。同時，為了盡量兼顧除濕效果及經(jīng)濟性，本實施例選用出口流量為40m3/min的除濕機，該除濕機投運后，在5min內(nèi)即使干燥空氣充滿整個TCA系統(tǒng)，從而保證管道內(nèi)壁不受潮濕而銹蝕。

　　選擇積水最嚴重、位置最低的分離器位置作為干燥氣體充入口，有效解決燃機內(nèi)部通道的潮濕問題。

　　除濕機接入系統(tǒng)如圖1所示，除濕機出口設計為手動-氣動-氣動-手動閥門組形式。

　　本實施例除濕機出口管徑采用DN250mm，由于除濕機出口壓力并不大，采用DN250mm的管徑可避免節(jié)流嚴重，影響干燥空氣流動的效果。

　　除濕機應用在燃機中的除濕控制方法為：

　　當機組停運1.5小時后，T1S外部溫度約為200℃左右，此時，即可投運除濕機。

　　如除濕機在機組停機后過早投入，可能會出現(xiàn)T1S外部溫度與干燥空氣溫差過大，引起葉片應力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。故除濕機的投入時間需控制在最佳范圍內(nèi)。

　　除濕機投運后，TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態(tài)。

　　除濕機投運過程中，可在6小時左右打開TCA管路某處疏水閥，以確認管道內(nèi)部干燥空氣流動情況。

　　在機組啟機前1.5小時左右，退出除濕機系統(tǒng)。

　　實施例2

　　如圖1所示，一種燃機除濕結(jié)構(gòu)，本實施例為在9F燃機TCA（透平冷卻空氣）系統(tǒng)中外接一套除濕機系統(tǒng)，應用于對燃機內(nèi)部的TCA及RCA管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域進行停機后的干燥，從根本上避免燃機停機后，潮濕空氣充滿TCA及RCA（轉(zhuǎn)子冷卻空氣）管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域，從而上述區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，進而引起銹蝕堆積而堵塞燃機動葉片冷卻通道，并可能引起動葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象。

　　本實施例除濕機入口配置0.5微米級濾芯，保證與壓氣機入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機出口干燥空氣的顆粒度符合燃機安全運行的要求。干燥空氣必須保證能在整個TCA管道中正常流動，且能快速充滿整套管路系統(tǒng)以達到除濕效果。

　　TCA管路體積粗略計算：π×（0.45÷2）2×80=12.717m3

　　注：0.45為管道直徑，80為管道長度。

　　由于TCA管道走向設計復雜，壓損計算難度很大。本改造采用實機驗證數(shù)據(jù)，將除濕機出口流量設置為大于1m3/min，即可保證干燥空氣流動。同時，為了盡量兼顧除濕效果及經(jīng)濟性，本實施例選用出口流量為30m3/min的除濕機，該除濕機投運后，在1min內(nèi)即使干燥空氣充滿整個TCA系統(tǒng)，從而保證管道內(nèi)壁不受潮濕而銹蝕。

　　選擇積水最嚴重、位置最低的分離器位置作為干燥氣體充入口，有效解決燃機內(nèi)部通道的潮濕問題。

　　除濕機接入系統(tǒng)如圖1所示，除濕機出口設計為手動-氣動-氣動-手動閥門組形式。

　　本實施例除濕機出口管徑采用DN300mm，由于除濕機出口壓力并不大，采用DN300mm的管徑可避免節(jié)流嚴重，影響干燥空氣流動的效果。

　　除濕機應用在燃機中的除濕控制方法為：

　　當機組停運1.6小時后，T1S外部溫度約為200℃左右，此時，即可投運除濕機。

　　如除濕機在機組停機后過早投入，可能會出現(xiàn)T1S外部溫度與干燥空氣溫差過大，引起葉片應力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。故除濕機的投入時間需控制在最佳范圍內(nèi)。

　　除濕機投運后，TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態(tài)。

　　除濕機投運過程中，可在3小時左右打開TCA管路某處疏水閥，以確認管道內(nèi)部干燥空氣流動情況。

　　在機組啟機前2小時左右，退出除濕機系統(tǒng)。

　　實施例3

　　如圖1所示，一種燃機除濕結(jié)構(gòu)，本實施例為在9F燃機TCA（透平冷卻空氣）系統(tǒng)中外接一套除濕機系統(tǒng)，應用于對燃機內(nèi)部的TCA及RCA管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域進行停機后的干燥，從根本上避免燃機停機后，潮濕空氣充滿TCA及RCA（轉(zhuǎn)子冷卻空氣）管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域，從而上述區(qū)域出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，進而引起銹蝕堆積而堵塞燃機動葉片冷卻通道，并可能引起動葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象。

　　本實施例除濕機入口配置0.6微米級濾芯，保證與壓氣機入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機出口干燥空氣的顆粒度符合燃機安全運行的要求。干燥空氣必須保證能在整個TCA管道中正常流動，且能快速充滿整套管路系統(tǒng)以達到除濕效果。

　　TCA管路體積粗略計算：π×（0.45÷2）2×80=12.717m3

　　注：0.45為管道直徑，80為管道長度。

　　由于TCA管道走向設計復雜，壓損計算難度很大。本改造采用實機驗證數(shù)據(jù)，將除濕機出口流量設置為大于1m3/min，即可保證干燥空氣流動。同時，為了盡量兼顧除濕效果及經(jīng)濟性，本實施例選用出口流量為20m3/min的除濕機，該除濕機投運后，在1min內(nèi)即使干燥空氣充滿整個TCA系統(tǒng)，從而保證管道內(nèi)壁不受潮濕而銹蝕。

　　選擇積水最嚴重、位置最低的分離器位置作為干燥氣體充入口，有效解決燃機內(nèi)部通道的潮濕問題。

　　除濕機接入系統(tǒng)如圖1所示，除濕機出口設計為手動-氣動-氣動-手動閥門組形式。

　　本實施例除濕機出口管徑采用DN350mm，由于除濕機出口壓力并不大，采用DN350mm的管徑可避免節(jié)流嚴重，影響干燥空氣流動的效果。

　　除濕機應用在燃機中的除濕控制方法為：

　　當機組停運1.8小時后，T1S外部溫度約為200℃左右，此時，即可投運除濕機。

　　如除濕機在機組停機后過早投入，可能會出現(xiàn)T1S外部溫度與干燥空氣溫差過大，引起葉片應力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。故除濕機的投入時間需控制在最佳范圍內(nèi)。

　　除濕機投運后，TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態(tài)。

　　除濕機投運過程中，可在4小時左右打開TCA管路某處疏水閥，以確認管道內(nèi)部干燥空氣流動情況。

　　在機組啟機前1小時左右，退出除濕機系統(tǒng)。

　　以上為本發(fā)明的其中具體實現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護范圍。