阅读说明：本技术 一种燃气轮机性能加热系统及其运行方法 (Gas turbine performance heating system and operation method thereof ) 是由 龙颜长 杨鹏 张大佳 刘珊伯 于 2020-06-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种燃气轮机性能加热系统及其运行方法,属于燃气轮机领域,包括性能加热器、性能加热器入口三通调节阀、性能加热器入口隔离阀、性能加热器出口隔离阀、性能加热器旁路隔离阀、天然气出口气动阀、加热器排空阀、烟气入口挡板、烟气出口挡板、烟道和余热锅炉烟囱；本发明取消燃气轮机组前置模块加热系统,直接引入部分燃气轮机排气来加热入口天然气,可提高燃机天然气入口温度且降低燃机排气温度,同时提高了天然气加热速度。(The invention discloses a performance heating system of a gas turbine and an operation method thereof, belonging to the field of gas turbines, and comprising a performance heater, a performance heater inlet three-way regulating valve, a performance heater inlet isolating valve, a performance heater outlet isolating valve, a performance heater bypass isolating valve, a natural gas outlet pneumatic valve, a heater emptying valve, a flue gas inlet baffle, a flue gas outlet baffle, a flue and a waste heat boiler chimney; the invention cancels a heating system of a front module of a gas turbine set, directly introduces part of gas turbine exhaust to heat inlet natural gas, can improve the inlet temperature of the natural gas of the gas turbine and reduce the exhaust temperature of the gas turbine, and simultaneously improves the heating speed of the natural gas.)

一种燃气轮机性能加热系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及燃气轮机领域，尤其是涉及一种燃气轮机性能加热系统及其运行方法。

背景技术

目前单循环的燃气轮机组或联合循环燃气轮机组均采用提高燃气轮机天然气入口温度来提高机组的安全性与经济性。对于单循环燃气轮机组，由于没有余热锅炉系统，在缺水地区主要采用电加热的方式来加热入口天然气，存在耗电量大、不经济等缺点；对于联合循环燃汽轮机组，多采用锅炉高温给水来加热入口天然气，存在耗水、换热效率低等缺点，而且还存在燃机点火及初负荷阶段无法使用高温给水加热、系统投运时间过长等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，加热温度更高更快速，运行操作简单的新型燃气轮机性能加热系统。该新型燃气轮机性能加热系统的设计思想为取消燃气轮机组前置模块加热系统，直接引入部分燃气轮机排气来加热入口天然气，可提高燃机天然气入口温度且降低燃机排气温度，相比传统性能加热器加热温度200多度，可以加热天然气温度，经济性更好，同时提高了天然气加热速度。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种燃气轮机性能加热系统，其特征是，包括性能加热器、性能加热器入口三通调节阀、性能加热器入口隔离阀、性能加热器出口隔离阀、性能加热器旁路隔离阀、天然气出口气动阀、加热器排空阀、烟气入口挡板、烟气出口挡板、烟道和余热锅炉烟囱；所述性能加热器入口三通调节阀的进口与天然气进气管道连接，所述性能加热器入口三通调节阀的出口通过管道分别与性能加热器入口隔离阀和性能加热器旁路隔离阀连接，所述性能加热器入口隔离阀、性能加热器、性能加热器出口隔离阀通过管道依次连接，所述性能加热器出口隔离阀和性能加热器旁路隔离阀通过管道与天然气出口气动阀的进口连接，所述天然气出口气动阀的出口与天然气出气管道连接；所述性能加热器设置在烟道内，所述烟气入口挡板和烟气出口挡板分别设置在烟道的进口和烟道的出口，所述烟道的出口与余热锅炉烟囱连接；所述加热器排空阀通过管道与性能加热器连接。

进一步的，燃气轮机燃气通过性能加热器入口三通调节阀和性能加热器入口隔离阀进入性能加热器，被烟气加热后，通过性能加热器出口隔离阀和天然气出口气动阀进入燃气轮机燃料进口，提高了燃气轮机燃气入口温度。

进一步的，燃气轮机排出的烟气通过烟气入口挡板进入性能加热器，对天然气进行加热后，通过烟气出口挡板进入余热锅炉烟囱排出，降低了燃气轮机排出的烟气温度。

进一步的，当天然气不需要被加热时，可以关闭性能加热器入口隔离阀和性能加热器出口隔离阀，天然气通过性能加热器入口三通调节阀、性能加热器旁路隔离阀和天然气出口气动阀进入燃气轮机燃料进口。

进一步的，在性能加热器所在的烟道区域设置有防爆薄膜阀和可燃气体探测器，当烟道内烟气压力过高时防爆薄膜阀会破裂泄压，起到防爆作用从而保护尾部烟道及相关设备；所述可燃气体探测器用于检测性能加热器处燃气是否泄漏，当检测到燃气存在泄漏时发出报警，紧急停运性能加热器。

所述的燃气轮机性能加热系统的运行方法，其特征是，过程如下：在燃气轮机点火初期，检查防爆薄膜阀无破裂，先开启性能加热器入口三通调节阀和性能加热器入口隔离阀，天然气进入性能加热器对其充压，检查可燃气体探测器无燃气泄漏报警后，分别开启性能加热器出口隔离阀、性能加热器旁路隔离阀和天然气出口气动阀，天然气通入燃气轮机；先后开启烟气出口挡板和烟气入口挡板，燃气轮机排气逐渐进入烟道；性能加热器入口三通调节阀与烟气入口挡板投入自动，使系统自动调整天然气温度；当性能加热器天然气温度高高高值报警或超过天然气燃点温度时，系统逻辑直接控制关闭性能加热器入口隔离阀、性能加热器出口隔离阀及烟气入口挡板，燃气轮机跳闸；当性能加热器天然气温度高高值报警时，系统逻辑控制关闭性能加热器入口隔离阀、性能加热器出口隔离阀及烟气入口挡板，性能加热器退出，天然气切换至旁路，通过性能加热器旁路隔离阀进入燃气轮机燃料进口；当性能加热器温度高值报警时，通知运行人员注意巡检查出天然气温度高的原因；当可燃气体探测器发出报警时，系统逻辑控制关闭性能加热器入口隔离阀、性能加热器出口隔离阀及烟气入口挡板，天然气切换至旁路进入燃气轮机。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：设备操作简单，取消燃气轮机前置模块加热系统，直接采用燃机排出的烟气来加热燃机进口天然气，可提高燃机天然气入口温度且降低燃机排气温度，同时提高了天然气加热速度。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图中：性能加热器1、性能加热器入口三通调节阀2、性能加热器入口隔离阀3、性能加热器出口隔离阀4、性能加热器旁路隔离阀5、天然气出口气动阀6、加热器排空阀7、烟气入口挡板8、烟气出口挡板9、烟道10、余热锅炉烟囱11、防爆薄膜阀12、可燃气体探测器13。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，本实施例中，一种燃气轮机性能加热系统，包括性能加热器1、性能加热器入口三通调节阀2、性能加热器入口隔离阀3、性能加热器出口隔离阀4、性能加热器旁路隔离阀5、天然气出口气动阀6、加热器排空阀7、烟气入口挡板8、烟气出口挡板9、烟道10和余热锅炉烟囱11；性能加热器入口三通调节阀2的进口与天然气进气管道连接，性能加热器入口三通调节阀2的出口通过管道分别与性能加热器入口隔离阀3和性能加热器旁路隔离阀5连接，性能加热器入口隔离阀3、性能加热器1、性能加热器出口隔离阀4通过管道依次连接，性能加热器出口隔离阀4和性能加热器旁路隔离阀5通过管道与天然气出口气动阀6的进口连接，天然气出口气动阀6的出口与天然气出气管道连接；性能加热器1设置在烟道10内，烟气入口挡板8和烟气出口挡板9分别设置在烟道10的进口和烟道10的出口，烟道10的出口与余热锅炉烟囱11连接；加热器排空阀7通过管道与性能加热器1连接。

本实施例中，燃气轮机燃气通过性能加热器入口三通调节阀2和性能加热器入口隔离阀3进入性能加热器1，被烟气加热后，通过性能加热器出口隔离阀4和天然气出口气动阀6进入燃气轮机燃料进口。

本实施例中，燃气轮机排出的烟气通过烟气入口挡板8进入性能加热器1，对天然气进行加热后，通过烟气出口挡板9进入余热锅炉烟囱11排出。

本实施例中，当天然气不需要被加热时，可以关闭性能加热器入口隔离阀3和性能加热器出口隔离阀4，天然气通过性能加热器入口三通调节阀2、性能加热器旁路隔离阀5和天然气出口气动阀6进入燃气轮机燃料进口。

本实施例中，在性能加热器1所在的烟道10区域设置有防爆薄膜阀12和可燃气体探测器13，当烟道10内烟气压力过高时防爆薄膜阀12会破裂泄压，起到防爆作用从而保护尾部烟道10及相关设备；可燃气体探测器13用于检测性能加热器1处燃气是否泄漏，当检测到燃气存在泄漏时发出报警，紧急停运性能加热器1。

运行方法，过程如下：在燃气轮机点火初期，检查防爆薄膜阀12无破裂，先开启性能加热器入口三通调节阀2和性能加热器入口隔离阀3，天然气进入性能加热器1对其充压，检查可燃气体探测器13无燃气泄漏报警后，分别开启性能加热器出口隔离阀4、性能加热器旁路隔离阀5和天然气出口气动阀6，天然气通入燃气轮机；先后开启烟气出口挡板9和烟气入口挡板8，燃气轮机排气逐渐进入烟道10；性能加热器入口三通调节阀2与烟气入口挡板8投入自动，使系统自动调整天然气温度；当性能加热器1天然气温度高高高值报警或超过天然气燃点温度时，系统逻辑直接控制关闭性能加热器入口隔离阀3、性能加热器出口隔离阀4及烟气入口挡板8，燃气轮机跳闸；当性能加热器1天然气温度高高值报警时，系统逻辑控制关闭性能加热器入口隔离阀3、性能加热器出口隔离阀4及烟气入口挡板8，性能加热器1退出，天然气切换至旁路，通过性能加热器旁路隔离阀5进入燃气轮机燃料进口；当性能加热器1温度高值报警时，通知运行人员注意巡检查出天然气温度高的原因；当可燃气体探测器13发出报警时，系统逻辑控制关闭性能加热器入口隔离阀3、性能加热器出口隔离阀4及烟气入口挡板8，天然气切换至旁路进入燃气轮机。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。