本發(fā)明涉及一種快速冷卻系統(tǒng)，特別是一種汽輪機(jī)冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前汽輪機(jī)普遍采用強(qiáng)制通風(fēng)冷卻的方法對(duì)汽輪機(jī)的汽缸進(jìn)行冷卻，汽輪機(jī)加速冷卻的主要對(duì)象是汽輪機(jī)的高、中壓汽缸。根據(jù)冷卻空氣與工作蒸汽流動(dòng)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(qū)引入，傳熱溫差大，比逆流冷卻有大的熱沖擊風(fēng)險(xiǎn)。但由于是全周進(jìn)氣，對(duì)轉(zhuǎn)子、汽缸冷卻比較均勻，進(jìn)氣區(qū)原來都有金屬溫度監(jiān)視測(cè)點(diǎn)可加利用，便于監(jiān)視和控制冷卻速率。逆流冷卻雖然進(jìn)口傳熱溫差小，在汽輪機(jī)處于高溫階段冷卻時(shí)受熱沖擊的風(fēng)險(xiǎn)比順流冷卻小，但因不具有順流冷卻的均勻性優(yōu)點(diǎn)及進(jìn)氣區(qū)無現(xiàn)成別的金屬溫度監(jiān)視測(cè)點(diǎn)，因此不便于監(jiān)視及調(diào)節(jié)。通過理論論證和實(shí)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(chǎn)生熱沖擊，在空氣引入前控制加熱器加熱溫度，預(yù)先將冷卻空氣加熱到一定溫度并隨汽缸溫度的改變而改變冷卻空氣的溫度，同時(shí)還需要控制空氣流量。但是目前的冷卻設(shè)備無法提供合適的用于汽輪機(jī)的汽缸冷卻的干燥熱空氣。汽輪機(jī)開機(jī)前需要先進(jìn)行暖機(jī)，而暖機(jī)的時(shí)間周期比較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響汽輪機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間。汽輪機(jī)在停機(jī)備用時(shí)，潮濕的空氣容易腐蝕汽輪機(jī)內(nèi)部設(shè)備影響汽輪機(jī)的使用壽命甚至造成安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種在汽輪機(jī)停機(jī)檢修時(shí)快速冷卻、汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)快速預(yù)熱、汽輪機(jī)停機(jī)備用時(shí)除濕的汽輪機(jī)快速冷卻系統(tǒng)。
上述目的是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的：一種汽輪機(jī)冷卻系統(tǒng)，包括通過輸送冷卻空氣的管路依次連接的提供壓縮空氣的空氣壓縮機(jī)、油水分離器、空氣加熱器和集氣箱，所述空氣加熱器與集氣箱之間設(shè)有二次加熱器，空氣加熱器與二次加熱器之間設(shè)有第一閥門，空氣加熱器與第一閥門兩端并聯(lián)設(shè)置第二閥門，空氣加熱器與第一閥門之間設(shè)有通過第三閥門連接集氣箱的管路，還包括一個(gè)控制裝置，所述控制裝置控制所述空氣加熱器和二次加熱器。通過空氣壓縮機(jī)將壓縮空氣作為氣源經(jīng)過油水分離器得到干燥的空氣，干燥的空氣通過空氣加熱器得到干燥的熱空氣用于冷卻汽輪機(jī)。通過控制裝置控制兩個(gè)加熱器的開啟和閥的組合動(dòng)作。當(dāng)汽輪機(jī)內(nèi)溫度較高時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)二級(jí)加熱器，打開第一閥門，同時(shí)關(guān)閉第二、三閥門，采用串聯(lián)式加熱使干燥空氣的溫度迅速達(dá)到要求的溫度充入集氣箱備用；當(dāng)汽輪機(jī)的溫度降低到與集氣箱內(nèi)氣體溫度相近時(shí)，關(guān)閉第一閥門，同時(shí)打開第二、三閥門，采用并聯(lián)式 加熱得到溫度相對(duì)低的干燥的熱空氣充入集氣箱備用；當(dāng)汽輪機(jī)的溫度進(jìn)一步降低時(shí)，關(guān)閉加熱器通過干燥的空氣直接進(jìn)行冷卻。當(dāng)汽輪時(shí)啟動(dòng)快速預(yù)熱時(shí)，采用與快速冷卻相反的流程進(jìn)行預(yù)熱。當(dāng)汽輪機(jī)停機(jī)備用時(shí)，關(guān)閉加熱器通過干燥的空氣對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行除濕處理。
進(jìn)一步地，第一閥門、第二閥門、第三閥門均連接有傳感器，傳感器檢測(cè)到系統(tǒng)中的溫度，達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，控制閥門的關(guān)閉。
進(jìn)一步地，輸氣管路中所述油水分離器后還串聯(lián)一個(gè)二級(jí)油水分離器。
進(jìn)一步地，所述空氣壓縮機(jī)與油水分離器之間設(shè)有進(jìn)氣閥，空氣加熱器前端設(shè)有安全閥、壓力表和流量計(jì)。
進(jìn)一步地，所述集氣箱上設(shè)有溫度計(jì)。
進(jìn)一步地，所述二次加熱器上設(shè)有溫度計(jì)。
進(jìn)一步地，所述集氣箱上設(shè)有與各種型的汽輪機(jī)的主汽管連接的接口。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：1、解決了順流式冷卻對(duì)汽輪機(jī)熱沖擊的問題冷卻效果好，可以根據(jù)汽輪機(jī)的溫度調(diào)節(jié)冷卻氣的溫度；2、汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)可以利用熱空氣對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行預(yù)熱；3、汽輪機(jī)停機(jī)備用時(shí)可以利用干燥的空氣對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行除濕處理；4、該冷卻系統(tǒng)設(shè)備可以與各種型號(hào)的汽輪機(jī)通用，通用性好。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的控制原理圖；
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖所示，一種汽輪機(jī)快速冷卻系統(tǒng)，包括通過輸送冷卻空氣的管路依次連接的提供壓縮空氣的空氣壓縮機(jī)1、油水分離器2、空氣加熱器3和集氣箱4及控制設(shè)備17，所述空氣加熱器3與集氣箱4之間設(shè)有二次加熱器5，空氣加熱器3與二次加熱器5之間設(shè)有第一閥門6，空氣加熱器3與第一閥門6兩端并聯(lián)設(shè)置第二閥門7，空氣加熱器3與第一閥門6之間設(shè)有通過第三閥門8連接集氣箱4的管路。通過空氣壓縮機(jī)1將壓縮空氣作為氣源經(jīng)過油水分離器2得到干燥的空氣，為了得到的干燥空氣的干燥度較高，輸氣管路中所述油水分離器2后還串聯(lián)一個(gè)二級(jí)油水分離器9，采用兩級(jí)油水分離進(jìn)一步進(jìn)行脫水。干燥的空氣通過空氣加熱器3得到干燥的熱空氣用于冷卻汽輪機(jī)。控制設(shè)備17控制兩個(gè)加熱器的開啟和閥的組合動(dòng)作。當(dāng)汽輪機(jī)內(nèi)溫度較高時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)空氣加熱器3和二次加熱器5，打開第一閥門6，同時(shí)關(guān)閉第二閥門7和第三閥門8，采用串聯(lián)式加熱使干燥空氣的溫度迅速達(dá)到要求的溫度充入集氣箱4備用；當(dāng)汽輪機(jī)的溫度降低到與集氣箱4內(nèi)氣體溫度相近時(shí)，關(guān)閉 第一閥門6，同時(shí)打開第二閥門7和第三閥門8，采用并聯(lián)式加熱得到溫度相對(duì)低的干燥的熱空氣充入集氣箱4備用；當(dāng)汽輪機(jī)的溫度進(jìn)一步降低時(shí)，關(guān)閉空氣加熱器3和二次加熱器5通過干燥的空氣直接進(jìn)行冷卻。當(dāng)汽輪時(shí)啟動(dòng)快速預(yù)熱時(shí)，采用與快速冷卻相反的流程進(jìn)行預(yù)熱。當(dāng)汽輪機(jī)停機(jī)備用時(shí)，關(guān)閉空氣加熱器3和二次加熱器5通過干燥的空氣對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行除濕處理。
為了監(jiān)測(cè)該冷卻系統(tǒng)的冷卻氣的的情況，在所述空氣壓縮機(jī)1與油水分離器2之間設(shè)有控制壓縮空氣流量的進(jìn)氣閥10，空氣加熱器3前端設(shè)有防止系統(tǒng)壓力過高損壞設(shè)備的安全閥11、用監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)部壓力的壓力表12和監(jiān)測(cè)壓縮空氣流量的流量計(jì)13。所述集氣箱4和二次加熱器5上分別設(shè)有溫度計(jì)14、15。
為了提高該冷卻系統(tǒng)的通用性，在所述集氣箱4上設(shè)有與各種型的汽輪機(jī)的主汽管連接的接口16。