汽輪機智能快速冷卻裝置的製作方法

2023-05-05 09:33:16 2

本實用新型涉及一種汽輪機的冷卻裝置，尤其涉及一種汽輪機智能快速冷卻裝置。

背景技術：

汽輪機是將蒸汽的能量轉換成為機械能的旋轉式動力機械，主要用於發電的原動機。由於目前汽輪機普遍採用矽酸鈣、矽酸鋁等優質保溫材料，其保溫性能，安全性能都得到了很大的改善，但是卻大大增加了汽輪機停機檢修及異常應急維修的等待冷卻時間(一般等待7到10天)，單機容量越大，其矛盾越突出。為了縮短檢修工期，創造經濟效益，目前普遍採用強制通風冷卻的方法對汽輪機的汽缸進行冷卻，汽輪機加速冷卻的主要對象是汽輪機的高、中壓汽缸。

根據冷卻空氣與工作蒸汽流動方向的異同可分為逆流和順流兩種。順流冷卻空氣自高溫區引入，傳熱溫差大，比逆流冷卻油大的熱衝擊風險。但由於是全周進氣，對轉子、汽缸冷卻比較均勻，進氣區設有金屬溫度監視測點可加利用，便於監視和控制冷卻速率。逆流冷卻雖然進口傳熱溫差小，在汽輪機處於高溫階段冷卻時受熱衝擊的風險比順流冷卻小，但因具有順流冷卻的均勻性優點及進氣區無現成別的金屬溫度監視測點，因此不便於監視降溫速率。

通過理論論證和實踐證明順流冷卻更加合理，為了防止冷卻開始階段在空氣引入處產生冷熱衝擊，對缸體應力的影響。在空氣引入前加熱器加熱溫度與中高壓缸體溫度相應溫差保持一致，將冷卻空氣加熱到一定溫度並隨汽缸溫度的改變而改變冷卻空氣的溫度，同時還需要利用控制空氣流量。但是目前的冷卻設備無法提供合適的用於汽輪機的汽缸冷卻的乾燥熱空氣。

汽輪機開機前需要先進行暖機，而暖機的時間周期比較長，嚴重影響汽輪機的啟動時間。汽輪機在停機備用時，潮溼的空氣容易腐蝕汽輪機內部設備影響汽輪機的使用壽命甚至造成安全隱患。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題在於，提供一種穩定降溫速率、提高汽輪機壽命、縮短汽輪機冷卻時間的汽輪機智能快速冷卻裝置。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：提供一種汽輪機智能快速冷卻裝置，包括集氣箱、空氣加熱器、油水分離器、異物過濾器、冷卻管道以及中央控制系統，所述異物過濾器、油水分離器、空氣加熱器和集氣箱通過冷卻管道依次連接，形成一個將空氣輸送至汽輪機的空氣輸送通道；所述空氣加熱器與所述中央控制系統電連接。

優選地，所述集氣箱上設有至少一個與汽輪機的汽管連接的送氣接口。

優選地，所述送氣接口上設有與所述中央控制系統電連接的電磁閥。

優選地，所述集氣箱上還設有排氣管道。

優選地，所述汽輪機智能快速冷卻裝置還包括壓力表和流量計，所述壓力表和流量計位於所述空氣加熱器和油水分離器之間設置在所述冷卻管道上。

優選地，所述汽輪機智能快速冷卻裝置還包括分別設置在所述冷卻管道上和所述集氣箱上的安全閥。

優選地，所述汽輪機智能快速冷卻裝置包括兩個所述空氣加熱器，兩個所述空氣加熱器以並聯方式連接在所述集氣箱和所述油水分離器之間。

優選地，位於所述空氣加熱器的進氣側和/或出氣側的所述冷卻管道上分別設有控制通斷的開關控制閥。

優選地，所述汽輪機智能快速冷卻裝置還包括連接在所述異物過濾器遠離所述油水分離器的一側的PID控制閥。

優選地，所述汽輪機智能快速冷卻裝置還包括與所述異物過濾器連接的空氣壓縮機；所述PID控制閥接在所述異物過濾器和所述空氣壓縮機之間。

本實用新型的有益效果：

1、在汽輪機停機檢修時對汽輪機進行冷卻，解決了順流式冷卻對汽輪機熱衝擊的問題，冷卻效果好，中央控制系統可以根據汽輪機的缸體溫度精準來調節空氣加熱器的加熱溫度，穩定降溫速率，提高汽輪機壽命，縮短維修工時(可由原來的7-10天縮短到5-6天)，創造良好的經濟效應。

2、在汽輪機啟動時可以輸送熱空氣對汽輪機進行預熱，縮短開機時間。

3、汽輪機停機備用時可以利用乾燥的空氣對汽輪機進行除溼處理。

4、通過中央控制系統有效地監測和控制輸出氣體情況。

5、可以與各種型號的汽輪機通用，通用性好。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是本實用新型一實施例的汽輪機智能快速冷卻裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。

如圖1所示，本實用新型一實施例的汽輪機智能快速冷卻裝置，包括集氣箱1、空氣加熱器2、油水分離器3、異物過濾器4、冷卻管道5以及中央控制系統6，異物過濾器4、油水分離器3、空氣加熱器2和集氣箱1通過冷卻管道5依次連接，形成一個將空氣輸送至汽輪機的空氣輸送通道。空氣加熱器2與中央控制系統6電連接，從而中央控制系統6可以根據汽輪機的缸體溫度，通過控制空氣加熱器2的功率控制空氣加熱器2的加熱溫度。

異物過濾器4和油水分離器3以串聯方式連接冷卻管道5，兩者之間通過法蘭連接。外部空氣進入空氣輸送通道，經過異物過濾器4的過濾，去除其中的顆粒等雜質，再經過油水分離器3進行脫水脫油，得到的乾燥度較高的空氣再沿著冷卻管道5輸送至空氣加熱器2，通過空氣加熱器2加熱到一定溫度後再到集氣箱1，最後從集氣箱1輸出至汽輪機。

空氣加熱器2設有至少一個，從而可根據汽輪機溫度高低增減空氣加熱器2的啟動數量。

本實施例中，汽輪機智能快速冷卻裝置包括兩個空氣加熱器2，兩個空氣加熱器2以並聯方式連接在集氣箱1和油水分離器3之間。此外，位於空氣加熱器2的進氣側和/或出氣側的冷卻管道5上分別設有控制通斷的開關控制閥21。當只需要一個空氣加熱器2加熱空氣時，另一個空氣加熱器2不需啟動，並且將對應的開關控制閥21將不啟動的空氣加熱器2的通路斷開，避免空氣通過不啟動的空氣加熱器2。

集氣箱1用於存儲經空氣加熱器2加熱後的空氣，並將加熱後的空氣輸送至汽輪機。集氣箱1上設有至少一個與汽輪機的汽管連接的送氣接口，多個送氣接口可為多種型號，以適用於各種型號汽輪機的汽管接口，通用性好。

送氣接口上設有與中央控制系統6電連接的電磁閥11，能對汽輪機的缸體溫差進行精準計數，自動控制並顯示輸出實時的加熱空氣的流量及風量累積數量。

集氣箱1上還設有排氣管道12，用於在汽輪機智能快速冷卻裝置使用前排出空氣輸送通道內的潮溼氣體，還可用於在汽輪機智能快速冷卻裝置使用後排出空氣輸送通道內的殘存氣體。

進一步地，汽輪機智能快速冷卻裝置還包括測量冷卻管道5內氣壓的壓力表7、以及測量冷卻管道5內氣體流量的流量計8。壓力表7和流量計8位於空氣加熱器2和油水分離器3之間設置在冷卻管道5上。

汽輪機智能快速冷卻裝置還包括分別設置在冷卻管道5上和集氣箱1上的安全閥51、13，在冷卻管道5和集氣箱1內壓力過高時打開，釋放壓力。

進一步地，汽輪機智能快速冷卻裝置還包括連接在異物過濾器4遠離油水分離器3的一側的PID控制閥9，PID控制閥9電連接中央控制系統6，用於監測空氣輸送通道的進氣情況。

另外，汽輪機智能快速冷卻裝置還可包括與異物過濾器4連接的空氣壓縮機(未圖示)，用於將空氣壓縮輸送至空氣輸送通道。PID控制閥9接在異物過濾器4和空氣壓縮機之間。

汽輪機停機檢修冷卻時，汽輪機智能快速冷卻裝置啟動提供冷卻空氣。冷卻時，先根據汽輪機的溫度，提供與其缸體溫度相當的空氣，避免冷空氣的引入產生冷熱衝擊，對缸體應力的不良影響。隨著汽輪機缸體溫度變化，提供溫度逐漸降低的空氣，達到對汽輪機的冷卻效果，同時根據需要控制空氣流量。

汽輪機啟動前，汽輪機智能快速冷卻裝置啟動提供加熱後的空氣，對汽輪機進行預熱暖機。

以上所述僅為本實用新型的實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。