燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu)、除濕機(jī)在燃機(jī)中的應(yīng)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(jī)組設(shè)備技術(shù)改造領(lǐng)域，更具體地，涉及除濕機(jī)在燃機(jī)TCA系統(tǒng)中的應(yīng)用及其除濕控制方法。
背景技術(shù)：
目前，在燃機(jī)的檢修中均不同程度出現(xiàn)了T1S(t透平第一級(jí)動(dòng)葉)葉頂內(nèi)部銹蝕堆積現(xiàn)象，其原因是在燃機(jī)停機(jī)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(jìn)而引起銹蝕堆積而堵塞燃機(jī)動(dòng)葉片冷卻通道，并可能引起動(dòng)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(shì)必堵塞，冷卻空氣將隨之減少。如堵塞嚴(yán)重，葉片冷卻效果將明顯變差，將直接導(dǎo)致葉片燒損超出可維修范圍，進(jìn)而出現(xiàn)報(bào)廢現(xiàn)象，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。
經(jīng)檢測(cè)，該銹蝕堆積物主要成分為Fe2O3（即鐵銹）。經(jīng)過(guò)各方面檢查及排除，最終確認(rèn)銹蝕堆積物主要來(lái)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(gè)管道；還包括轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)壁生銹等；
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)機(jī)組每日啟停時(shí)，機(jī)組停機(jī)后TCA溫度最低為68℃左右。當(dāng)機(jī)組停機(jī)36小時(shí)后，TCA溫度降為60℃，當(dāng)停機(jī)72小時(shí)后，幾乎與大氣溫度相同。特別對(duì)于南方等空氣濕度較高的地方或者作為調(diào)峰機(jī)組，不可避免會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)啟停次數(shù)超過(guò)3天情況。因此，在機(jī)組停機(jī)后，尤其是停機(jī)超過(guò)72小時(shí)后，潮濕空氣將充入整個(gè)TCA系統(tǒng)，當(dāng)進(jìn)入RCA管道及轉(zhuǎn)子輪盤內(nèi)部時(shí)，上述區(qū)域?qū)⒉豢杀苊猱a(chǎn)生銹蝕。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu)、除濕機(jī)在燃機(jī)中的應(yīng)用及除濕控制方法，可有效解決燃機(jī)停機(jī)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(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：在燃機(jī)的TCA系統(tǒng)中外接一套除濕機(jī)系統(tǒng)，所述除濕機(jī)系統(tǒng)包括除濕機(jī)。
在燃機(jī)的TCA系統(tǒng)中外接除濕機(jī)系統(tǒng)，采用簡(jiǎn)單高效的方式從根本上解決燃機(jī)停機(jī)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(jìn)而引起銹蝕堆積而堵塞燃機(jī)動(dòng)葉片冷卻通道，并可能引起動(dòng)葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象
所述除濕機(jī)與TCA系統(tǒng)中位置最低的分離器連接。達(dá)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(jī)入口配備高于0.4微米級(jí)別的濾芯?？杀ＷC與壓氣機(jī)入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機(jī)出口干燥空氣的顆粒度符合燃機(jī)安全運(yùn)行要求，保證除濕機(jī)產(chǎn)出的氣體的干燥、潔凈。
除濕機(jī)在燃機(jī)中的應(yīng)用，用于燃機(jī)內(nèi)部的除濕。針對(duì)燃機(jī)內(nèi)部銹蝕且行業(yè)無(wú)法提供很好的解決方案的問(wèn)題，將除濕機(jī)應(yīng)用于燃機(jī)中，且針對(duì)燃機(jī)內(nèi)部的除濕，所接入的除濕機(jī)根據(jù)本申請(qǐng)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(jī)停機(jī)后潮濕空氣對(duì)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(jī)除濕控制方法，在燃機(jī)的TCA系統(tǒng)中增加一套除濕機(jī)系統(tǒng)。通過(guò)外置除濕機(jī)生產(chǎn)足量、足壓干燥空氣并將其充入管道內(nèi)，擠走濕潤(rùn)空氣以保值管道內(nèi)長(zhǎng)期干燥。
當(dāng)機(jī)組停運(yùn)1.5～2小時(shí)后，投運(yùn)除濕機(jī)。
除濕機(jī)投運(yùn)后，TCA系統(tǒng)的管道的所有疏水閥為常閉狀態(tài)，除濕機(jī)投運(yùn)過(guò)程中，每間隔不低于兩小時(shí)的時(shí)間打開一處TCA系統(tǒng)管道的疏水閥確認(rèn)管道內(nèi)部干燥空氣的流動(dòng)情況后關(guān)閉。
在燃機(jī)啟機(jī)前0～3小時(shí)退出除濕機(jī)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(yīng)力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。
所述除濕機(jī)出口設(shè)計(jì)為手動(dòng)-氣動(dòng)-手動(dòng)-手動(dòng)閥門組形式。
所述除濕機(jī)出口流量大于1m3/min，除濕機(jī)出口管徑高于DN250mm。選擇除濕機(jī)出口流量的大小時(shí)，需要兼顧除濕效果及經(jīng)濟(jì)性，控制在一定短的時(shí)間內(nèi)干燥空氣充滿整個(gè)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(diǎn)：
本發(fā)明提供一種燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu)、除濕機(jī)在燃機(jī)中的應(yīng)用及除濕控制方法所接入的除濕機(jī)根據(jù)推薦的投用邏輯正常使用，可以從根本上消除燃機(jī)停機(jī)后潮濕空氣對(duì)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(jī)的功率可選擇不到20kw的除濕機(jī)，初期投入成本較低，運(yùn)行成本也較低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
除濕機(jī)日常維護(hù)主要工作為定期更換進(jìn)口濾芯，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低廉。
綜上所述，燃機(jī)TCA系統(tǒng)增加除濕機(jī)改造經(jīng)實(shí)踐證明是可行的、安全的，經(jīng)濟(jì)效益明顯，建議可以對(duì)該改造進(jìn)行推廣。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明除濕機(jī)在TCA系統(tǒng)中的位置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)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(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
如圖1所示，一種燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例為在9F燃機(jī)TCA（透平冷卻空氣）系統(tǒng)中外接一套除濕機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)用于對(duì)燃機(jī)內(nèi)部的TCA及RCA管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域進(jìn)行停機(jī)后的干燥，從根本上避免燃機(jī)停機(jī)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(jìn)而引起銹蝕堆積而堵塞燃機(jī)動(dòng)葉片冷卻通道，并可能引起動(dòng)葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象。
本實(shí)施例除濕機(jī)入口配置0.4微米級(jí)濾芯，保證與壓氣機(jī)入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機(jī)出口干燥空氣的顆粒度符合燃機(jī)安全運(yùn)行的要求。干燥空氣必須保證能在整個(gè)TCA管道中正常流動(dòng)，且能快速充滿整套管路系統(tǒng)以達(dá)到除濕效果。
TCA管路體積粗略計(jì)算：π×（0.45÷2）2×80=12.717m3
注：0.45為管道直徑，80為管道長(zhǎng)度。
由于TCA管道走向設(shè)計(jì)復(fù)雜，壓損計(jì)算難度很大。本改造采用實(shí)機(jī)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，將除濕機(jī)出口流量設(shè)置為大于1m3/min，即可保證干燥空氣流動(dòng)。同時(shí)，為了盡量兼顧除濕效果及經(jīng)濟(jì)性，本實(shí)施例選用出口流量為40m3/min的除濕機(jī)，該除濕機(jī)投運(yùn)后，在5min內(nèi)即使干燥空氣充滿整個(gè)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(yán)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(jī)內(nèi)部通道的潮濕問(wèn)題。
除濕機(jī)接入系統(tǒng)如圖1所示，除濕機(jī)出口設(shè)計(jì)為手動(dòng)-氣動(dòng)-氣動(dòng)-手動(dòng)閥門組形式。
本實(shí)施例除濕機(jī)出口管徑采用DN250mm，由于除濕機(jī)出口壓力并不大，采用DN250mm的管徑可避免節(jié)流嚴(yán)重，影響干燥空氣流動(dòng)的效果。
除濕機(jī)應(yīng)用在燃機(jī)中的除濕控制方法為：
當(dāng)機(jī)組停運(yùn)1.5小時(shí)后，T1S外部溫度約為200℃左右，此時(shí)，即可投運(yùn)除濕機(jī)。
如除濕機(jī)在機(jī)組停機(jī)后過(guò)早投入，可能會(huì)出現(xiàn)T1S外部溫度與干燥空氣溫差過(guò)大，引起葉片應(yīng)力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。故除濕機(jī)的投入時(shí)間需控制在最佳范圍內(nèi)。
除濕機(jī)投運(yùn)后，TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態(tài)。
除濕機(jī)投運(yùn)過(guò)程中，可在6小時(shí)左右打開TCA管路某處疏水閥，以確認(rèn)管道內(nèi)部干燥空氣流動(dòng)情況。
在機(jī)組啟機(jī)前1.5小時(shí)左右，退出除濕機(jī)系統(tǒng)。
實(shí)施例2
如圖1所示，一種燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例為在9F燃機(jī)TCA（透平冷卻空氣）系統(tǒng)中外接一套除濕機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)用于對(duì)燃機(jī)內(nèi)部的TCA及RCA管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域進(jìn)行停機(jī)后的干燥，從根本上避免燃機(jī)停機(jī)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(jìn)而引起銹蝕堆積而堵塞燃機(jī)動(dòng)葉片冷卻通道，并可能引起動(dòng)葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象。
本實(shí)施例除濕機(jī)入口配置0.5微米級(jí)濾芯，保證與壓氣機(jī)入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機(jī)出口干燥空氣的顆粒度符合燃機(jī)安全運(yùn)行的要求。干燥空氣必須保證能在整個(gè)TCA管道中正常流動(dòng)，且能快速充滿整套管路系統(tǒng)以達(dá)到除濕效果。
TCA管路體積粗略計(jì)算：π×（0.45÷2）2×80=12.717m3
注：0.45為管道直徑，80為管道長(zhǎng)度。
由于TCA管道走向設(shè)計(jì)復(fù)雜，壓損計(jì)算難度很大。本改造采用實(shí)機(jī)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，將除濕機(jī)出口流量設(shè)置為大于1m3/min，即可保證干燥空氣流動(dòng)。同時(shí)，為了盡量兼顧除濕效果及經(jīng)濟(jì)性，本實(shí)施例選用出口流量為30m3/min的除濕機(jī)，該除濕機(jī)投運(yùn)后，在1min內(nèi)即使干燥空氣充滿整個(gè)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(yán)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(jī)內(nèi)部通道的潮濕問(wèn)題。
除濕機(jī)接入系統(tǒng)如圖1所示，除濕機(jī)出口設(shè)計(jì)為手動(dòng)-氣動(dòng)-氣動(dòng)-手動(dòng)閥門組形式。
本實(shí)施例除濕機(jī)出口管徑采用DN300mm，由于除濕機(jī)出口壓力并不大，采用DN300mm的管徑可避免節(jié)流嚴(yán)重，影響干燥空氣流動(dòng)的效果。
除濕機(jī)應(yīng)用在燃機(jī)中的除濕控制方法為：
當(dāng)機(jī)組停運(yùn)1.6小時(shí)后，T1S外部溫度約為200℃左右，此時(shí)，即可投運(yùn)除濕機(jī)。
如除濕機(jī)在機(jī)組停機(jī)后過(guò)早投入，可能會(huì)出現(xiàn)T1S外部溫度與干燥空氣溫差過(guò)大，引起葉片應(yīng)力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。故除濕機(jī)的投入時(shí)間需控制在最佳范圍內(nèi)。
除濕機(jī)投運(yùn)后，TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態(tài)。
除濕機(jī)投運(yùn)過(guò)程中，可在3小時(shí)左右打開TCA管路某處疏水閥，以確認(rèn)管道內(nèi)部干燥空氣流動(dòng)情況。
在機(jī)組啟機(jī)前2小時(shí)左右，退出除濕機(jī)系統(tǒng)。
實(shí)施例3
如圖1所示，一種燃機(jī)除濕結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例為在9F燃機(jī)TCA（透平冷卻空氣）系統(tǒng)中外接一套除濕機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)用于對(duì)燃機(jī)內(nèi)部的TCA及RCA管道、轉(zhuǎn)子輪盤等區(qū)域進(jìn)行停機(jī)后的干燥，從根本上避免燃機(jī)停機(jī)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(jìn)而引起銹蝕堆積而堵塞燃機(jī)動(dòng)葉片冷卻通道，并可能引起動(dòng)葉片冷卻不良而出現(xiàn)的燒損現(xiàn)象。
本實(shí)施例除濕機(jī)入口配置0.6微米級(jí)濾芯，保證與壓氣機(jī)入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機(jī)出口干燥空氣的顆粒度符合燃機(jī)安全運(yùn)行的要求。干燥空氣必須保證能在整個(gè)TCA管道中正常流動(dòng)，且能快速充滿整套管路系統(tǒng)以達(dá)到除濕效果。
TCA管路體積粗略計(jì)算：π×（0.45÷2）2×80=12.717m3
注：0.45為管道直徑，80為管道長(zhǎng)度。
由于TCA管道走向設(shè)計(jì)復(fù)雜，壓損計(jì)算難度很大。本改造采用實(shí)機(jī)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，將除濕機(jī)出口流量設(shè)置為大于1m3/min，即可保證干燥空氣流動(dòng)。同時(shí)，為了盡量兼顧除濕效果及經(jīng)濟(jì)性，本實(shí)施例選用出口流量為20m3/min的除濕機(jī)，該除濕機(jī)投運(yùn)后，在1min內(nèi)即使干燥空氣充滿整個(gè)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(yán)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(jī)內(nèi)部通道的潮濕問(wèn)題。
除濕機(jī)接入系統(tǒng)如圖1所示，除濕機(jī)出口設(shè)計(jì)為手動(dòng)-氣動(dòng)-氣動(dòng)-手動(dòng)閥門組形式。
本實(shí)施例除濕機(jī)出口管徑采用DN350mm，由于除濕機(jī)出口壓力并不大，采用DN350mm的管徑可避免節(jié)流嚴(yán)重，影響干燥空氣流動(dòng)的效果。
除濕機(jī)應(yīng)用在燃機(jī)中的除濕控制方法為：
當(dāng)機(jī)組停運(yùn)1.8小時(shí)后，T1S外部溫度約為200℃左右，此時(shí)，即可投運(yùn)除濕機(jī)。
如除濕機(jī)在機(jī)組停機(jī)后過(guò)早投入，可能會(huì)出現(xiàn)T1S外部溫度與干燥空氣溫差過(guò)大，引起葉片應(yīng)力大而逐漸出現(xiàn)塑形變形事故。故除濕機(jī)的投入時(shí)間需控制在最佳范圍內(nèi)。
除濕機(jī)投運(yùn)后，TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態(tài)。
除濕機(jī)投運(yùn)過(guò)程中，可在4小時(shí)左右打開TCA管路某處疏水閥，以確認(rèn)管道內(nèi)部干燥空氣流動(dòng)情況。
在機(jī)組啟機(jī)前1小時(shí)左右，退出除濕機(jī)系統(tǒng)。
以上為本發(fā)明的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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(jìn)，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
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