CN116146350A - 供给***、燃烧设备和供给***的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种供给***、燃烧设备和供给***的控制方法,属于环境保护技术领域。所公开的供给***用于与燃气轮机的燃烧室相连通,所述供给***包括燃气供给装置、冷却水供给装置和燃气吹扫装置,所述燃气供给装置具有相连通的燃气进口、第一燃气出口和第二燃气出口,所述第一燃气出口用于与所述燃烧室相连通;所述冷却水供给装置具有相连通的供水口和排水口,所述排水口用于通过所述燃气轮机的输水管与所述燃烧室相连通,在所述冷却水供给装置处于非工作状态的情况下,所述燃气吹扫装置可连通所述第二燃气出口和所述输水管。上述方案能够解决相关技术涉及的供给***的冷却水供给装置存在容易影响燃气轮机的工作性能的问题。
Description
技术领域
本申请属于环境保护技术领域,具体涉及一种供给***、燃烧设备和供给***的控制方法。
背景技术
燃气轮机常应用于发电、井场压裂等场景中,通常通过供给***向燃气轮机的燃烧室提供所需的燃气。燃气轮机工作时,其燃烧排放的主要污染物为氮氧化物,为降低氮氧化物的含量,常采用的技术方法有向燃气轮机的燃烧室注水、蒸汽技术、干式低排放技术和选择性催化还原技术等。
针对向燃烧室注水的技术方法,其主要是通过供给***的冷却水供给装置提供的冷却水吸收燃烧室的热量后降低燃烧火焰的温度,从而降低燃烧后的氮氧化物的形成,同时,注水量和燃气轮机使用的燃气量的比值的大小对于控制氮氧化物的排放非常重要,过大的注水量与燃气量比会降低燃气轮机的效率与寿命,且过多的耗水量也会增加成本,过小的注水量与燃气量比无法起到降低污染物排放的作用,而且随着负载的变化,燃气轮机所需的注水量与燃气量比也是动态变化的,因此,需实时调整注水量来适应燃气量的变化。
但由于冷却水供给装置提供的冷却水中的钙镁等离子含量较多,且冷却水长时间与向燃烧室喷水的喷嘴接触会导致喷嘴结垢,从而封堵喷嘴,进而冷却水较不容易进入燃烧室,进而容易影响燃气轮机的工作性能。由此可知,相关技术涉及的供给***的冷却水供给装置存在容易影响燃气轮机的工作性能的问题。
发明内容
本申请公开一种供给***、燃烧设备和供给***的控制方法,以解决相关技术涉及的供给***的冷却水供给装置存在容易影响燃气轮机的工作性能的问题。
为了解决上述技术问题,本申请采用下述技术方案:
一种供给***,用于与燃气轮机的燃烧室相连通,所述供给***包括燃气供给装置、冷却水供给装置和燃气吹扫装置,
所述燃气供给装置具有相连通的燃气进口、第一燃气出口和第二燃气出口,所述第一燃气出口用于与所述燃烧室相连通;
所述冷却水供给装置具有相连通的供水口和排水口,所述排水口用于通过所述燃气轮机的输水管与所述燃烧室相连通,在所述冷却水供给装置处于非工作状态的情况下,所述燃气吹扫装置可连通所述第二燃气出口和所述输水管。
一种燃烧设备,包括上文所述的供给***和所述燃气轮机,所述供给***用于与所述燃气轮机的所述燃烧室相连通。
一种供给***的控制方法,应用于上文所述的供给***,所述供给***的控制方法包括:
检测所述冷却水供给装置的工作状态;
在所述冷却水供给装置处于非工作状态的情况下,控制所述燃气吹扫装置连通所述第二燃气出口和所述输水管。
本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果:
本申请中,供给***的燃气供给装置和冷却水供给装置可以向燃气轮机的燃烧室提供燃气和冷却水,且在冷却水供给装置处于非工作状态的情况下,燃气吹扫装置可以连通燃气供给装置的第二燃气出口和燃气轮机的输水管,即燃气供给装置提供的燃气可以经第二燃气出口依次流向燃气吹扫装置和输水管,此时,高压的燃气可以对输水管内部的残留水以及蒸发后的沉淀物进行吹扫,从而净化输水管,进而避免沉淀物堵塞输水管朝燃气轮机供水的喷嘴,进而避免冷却水较不容易进入燃烧室的现象,进而避免影响燃气轮机的工作性能。因此,本申请公开的供给***能够解决相关技术涉及的供给***的冷却水供给装置存在容易影响燃气轮机的工作性能的问题。
附图说明
图1为本申请实施例公开的供给***和燃气轮机的输水管的连接结构示意图;
图2为本申请实施例公开的燃气供给装置的结构示意图;
图3为本申请实施例公开的冷却水供给装置的结构示意图;
图4为本申请实施例公开的第二关断阀和第三关断阀的结构示意图;
图5为本申请实施例公开的供给***的控制方法的流程示意图。
附图标记说明:
100-燃气供给装置、101-燃气进口、102-第一燃气出口、103-第二燃气出口、110-计量阀、120-第一球阀、130-第一检测件、140-第一过滤器、150-第一压差变送器、160-第二关断阀、161-第二电磁阀、162-活塞、163-关断阀本体、164-闭位置开关、165-开位置开关、170-第三关断阀、171-仪表控制区、180-阻火器、181-安全排放区、190-第二过滤器;
200-冷却水供给装置、201-供水口、202-排水口、210-电导率计、220-注水泵、221-安全阀、230-电机、240-流量计、250-第一单向阀、260-第一关断阀、270-第二球阀、281-第二检测件、282-第三检测件、290-第三过滤器、291-第二压差变送器;
300-燃气吹扫装置、310-输气管、320-第一电磁阀、330-第二单向阀;
400-输水管。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例公开的供给***进行详细地说明。
请参考图1至图5,本申请公开了一种供给***,所公开的供给***包括燃气供给装置100、冷却水供给装置200和燃气吹扫装置300。
本申请公开的供给***可以用于与燃气轮机的燃烧室相连通,以向燃烧室提供燃气和冷却水,冷却水用于降低燃烧室的温度,以确保燃气轮机的正常工作,同时,冷却水通过降低燃烧室的温度以降低燃气燃烧后的氮氧化物的形成,从而实现保护环境的目的。
具体地,燃气供给装置100是供给***向燃烧室提供燃气的主要部件,燃气供给装置100具有相连通的燃气进口101、第一燃气出口102和第二燃气出口103,即经过燃气进口101的燃气可以分别流向第一燃气出口102和第二燃气出口103,且第一燃气出口102用于与燃烧室相连通,以使燃气可以顺利进入燃烧室。
冷却水供给装置200是供给***向燃烧室提供冷却水的主要部件,冷却水供给装置200具有相连通的供水口201和排水口202,排水口202用于通过燃气轮机的输水管400与燃烧室相连通,即经过供水口201的冷却水可以流向排水口202,并经排水口202流入燃气轮机的输水管400,输水管400上设有喷嘴,喷嘴可以将冷却水喷入燃烧室内。
燃气吹扫装置300可以用于将燃气供给装置100提供的燃气引入到输水管400中,具体地,在冷却水供给装置200处于非工作状态的情况下,燃气吹扫装置300可连通第二燃气出口103和输水管400,此时,由于冷却水供给装置200处于非工作状态,因此输水管400内可能残留有少部分的冷却水以及蒸发后的沉淀物,为防止该沉淀物堵塞喷嘴,可以使燃气吹扫装置300处于工作状态,即燃气吹扫装置300将第二燃气出口103处的高压燃气输送到输水管400内,以吹扫残留水以及蒸发后的沉淀物,残留水以及蒸发后的沉淀物在高压燃气的吹扫作用下容易通过喷嘴进入燃烧室内,由此可实现净化输水管400的目的。
本申请中,供给***的燃气供给装置100和冷却水供给装置200可以向燃气轮机的燃烧室提供燃气和冷却水,且在冷却水供给装置200处于非工作状态的情况下,燃气吹扫装置300可以连通燃气供给装置100的第二燃气出口103和燃气轮机的输水管400,即燃气供给装置100提供的燃气可以经第二燃气出口103依次流向燃气吹扫装置300和输水管400,此时,高压的燃气可以对输水管400内部的残留水以及蒸发后的沉淀物进行吹扫,从而净化输水管400,进而避免沉淀物堵塞输水管400朝燃气轮机供水的喷嘴,进而避免冷却水较不容易进入燃烧室的现象,进而避免影响燃气轮机的工作性能。因此,本申请公开的供给***能够解决相关技术涉及的供给***的冷却水供给装置200存在容易影响燃气轮机的工作性能的问题。
一种实施例中,冷却水供给装置200提供给燃烧室的冷却水通过排水口202可以直接进入输水管400内。另一种实施例中,由于冷却水中可能含有较多的钙镁等离子,冷却水长期与输水管400上的喷嘴接触后,会导致喷嘴结垢,从而封堵喷嘴,这容易影响燃气轮机性能,因此,冷却水供给装置200可以设有电导率计210,电导率计210设于供水口201和排水口202之间,以用于检测冷却水的电导率值,在电导率值大于预设电导率阈值的情况下,说明冷却水中含有较多的钙镁等离子,即该冷却水不达标,此时,可以使冷却水供给装置200停止供水,即冷却水供给装置200处于非工作状态,并使燃气吹扫装置300连通第二燃气出口103和输水管400,以吹扫净化输水管400,从而避免喷嘴被堵塞。
可选地,冷却水供给装置200可以包括离心泵,离心泵可连通供水口201和排水口202,离心泵可以用于调节通过输水管400进入燃烧室的冷却水的第二总量。
另一种实施例中,燃气供给装置100设有计量阀110,计量阀110可连通燃气进口101与第一燃气出口102和第二燃气出口103,且计量阀110用于控制进入燃烧室的燃气的第一总量,即计量阀110通过其阀门开度来控制第一总量,且计量阀110的阀门开度与燃气轮机的负载有关;冷却水供给装置200包括注水泵220和电机230,注水泵220可连通供水口201和排水口202,注水泵220与电机230相连,且电机230用于根据冷却水与燃气的总量预设比值以及第一总量调整注水泵220的转速,即电机230可以调节注水泵220的转速,以调节注水泵220的排出流量,进而调节注入燃烧室的冷却水的第二总量。
在该实施例中,由于电机230的转速、总量预设比值、第一总量以及燃烧室所需求的冷却水的第二总量相适配,这使得冷却水供给装置200提供的冷却水的第二总量与实际需求较为匹配,且相对于采用离心泵的方案,本申请采用的注水泵220和电机230的方案具有流量调节范围较大的优势,同时,注水泵220相对于离心泵能够达到更高的注水压力,进而此种设置方式适用的工况范围也更广。
可选地,该注水泵220可以是容积式泵,具体可以是齿轮泵、柱塞泵或叶片泵等泵类,电机230可以是变频电动机,通过变频调速技术改变电机230的转速,从而改变注水泵220的排出流量,来达到燃烧室所需的冷却水的量,同时,由于冷却水供给装置200提供的冷却水的第二总量与实际需求较为匹配,因此,注水泵220和电机230的功率损失较小,并且燃烧室排放的污染物的含量也能够达到低污染排放物的要求。
可选地,冷却水供给装置200还可以包括安全阀221,安全阀221设于注水泵220的两端,以用于限制注水泵220的注水压力,以此保护冷却水供给装置200的使用安全性。
可选地,冷却水供给装置200还可以包括第二检测件281,第二检测件281设于供水口201和注水泵220之间,以用于检测进入注水泵220的冷却水的第一压力值和第一温度值中的至少一者,即第二检测件281通过检测进入供水口201的冷却水的第一压力值和第一温度值中的至少一者,可以判断是否达到注水泵220的启动条件,以防止注水泵220出现泄漏过大或密封破坏的问题。
可选地,冷却水供给装置200还可以包括第三检测件282,第三检测件282设于注水泵220和排水口202之间,以用于检测进入燃烧室的冷却水的第二压力值和第二温度值中的至少一者,即第三检测件282通过检测注水泵220排出的冷却水的第二压力值和第二温度值中的至少一者,可以判断注水泵220排出后的冷却水的压力与温度是否达到燃气轮机的注水温度要求和压力要求,以此确保冷却水供给装置200提供的冷却水对燃烧室的冷却效率。
可选地,冷却水供给装置200还可以包括第三过滤器290,第三过滤器290设于注水泵220和排水口202之间,用于过滤注水泵220排出的高压冷却水,从而除去冷却水中的杂质,以避免堵塞喷嘴。可选地,该第三过滤器290可以是双联过滤器,该种过滤器具有过滤效果好、密封性好、流通能力强以及操作简便等诸多优点。
可选地,由于第三过滤器290过滤的杂质会累积到滤芯上,随着第三过滤器290的使用时间越来越长,滤芯上的杂质会越来越多,经过第三过滤器290的冷却水的量逐渐减少,此时,第三过滤器290的两端会产生较大的压差,这容易影响滤芯的使用寿命,进而容易影响第三过滤器290的过滤效果,为实时监测第三过滤器290的两端的压差,冷却水供给装置200还可以包括第二压差变送器291,第二压差变送器291设于第三过滤器290的两端,以用于实时对第三过滤器290两端的压差进行检测,当检测到压差值升到一定水平后,需要及时更换滤芯,以避免影响第三过滤器290的过滤效果。
可选地,本申请可以通过冷却水与燃气的总量预设比值以及进入燃烧室的燃气的第一总量来计算所需的冷却水的第二总量,以使冷却水供给装置200提供的冷却水与实际需求较为匹配。
为使冷却水供给装置200提供的冷却水与实际需求更为匹配,在另一种实施例中,冷却水供给装置200还包括流量计240,流量计240设于注水泵220和排水口202之间,以用于检测第二总量,即通过流量计240可以检测冷却水供给装置200提供的冷却水的第二总量,以检验判断冷却水供给装置200提供的冷却水的量是否满足真实需求,从而实现冷却水供给装置200提供的冷却水与实际需求更为匹配的目的。
可选地,燃气经燃气吹扫装置300进入输水管400后,大部分燃气吹扫输水管400后进入燃烧室,由于输水管400与排水口202相连通,因此,少部分燃气可能朝向冷却水供给装置200运动。
在另一种实施例中,冷却水供给装置200设有第一单向阀250,第一单向阀250设于供水口201和排水口202之间,即经供水口201的冷却水通过第一单向阀250可以流向排水口202,但排水口202处的冷却水无法通过第一单向阀250流向供水口201,此时,燃气也无法通过第一单向阀250进入冷却水供给装置200,这在一定程度上可以保护冷却水供给装置200的其他部件,以确保冷却水供给装置200能够正常工作,同时,第一单向阀250也可以避免冷却水与燃气发生混合的现象。
可选地,燃气吹扫装置300可以包括输气管310和第一电磁阀320,输气管310的一端与第二燃气出口103相连通,输气管310的另一端与输水管400相连通,第一电磁阀320设于输气管310,开启第一电磁阀320可以使第二燃气出口103与输水管400相连通,以吹扫净化输水管400,关闭第一电磁阀320可以使第二燃气出口103与输水管400不连通。
在另一种实施例中,燃气吹扫装置300还可以包括第二单向阀330,第一电磁阀320和第二单向阀330均设于输气管310,且第二单向阀330设于第一电磁阀320靠近输水管400的一侧,即第二单向阀330相对于第一电磁阀320更靠近输水管400设置,且燃气可以经第二单向阀330流向输水管400,但输水管400内的冷却水无法通过第二单向阀330流向第一电磁阀320,这在一定程度上可以保护第一电磁阀320,以确保第一电磁阀320能够正常工作,同时,第二单向阀330也可以避免冷却水与燃气发生混合的现象。
可选地,冷却水供给装置200设有第一关断阀260,第一关断阀260设于供水口201和排水口202之间,第一关断阀260可以靠近供水口201设置,打开第一关断阀260可以使冷却水进入输水管400内,关闭第一关断阀260可以使冷却水供给装置200停止向燃烧室供水。
在另一种实施例中,为使冷却水供给装置200可以更及时地停止向燃烧室供水,第一关断阀260可以靠近排水口202设置,即第一关断阀260更靠近输水管400设置,此时,关闭第一关断阀260可以立即停止朝输水管400供水,进而可以更及时地停止朝燃烧室供水,进而避免浪费冷却水。
可选地,供给***还可以包括控制装置,控制装置与第一关断阀260和第一电磁阀320通信连接,控制装置可以控制第一关断阀260和第一电磁阀320同时处于工作状态,即冷却水和燃气可以同时进入输水管400内。
在另一种实施例中,第一关断阀260和第一电磁阀320可以不同时处于工作状态,即在第一关断阀260处于工作状态的情况下,控制装置可以控制第一电磁阀320处于非工作状态,在第一电磁阀320处于工作状态的情况下,控制装置控制第一关断阀260处于非工作状态,此时,燃气和冷却水不同时进入输水管400内,即燃气和冷却水不会在输水管400内发生混合,这在一定程度上可以确保冷却水的冷却效果,以及确保燃气轮机能够正常工作。
可选地,燃气供给装置100在燃气进口101处可以设有第一球阀120,打开第一球阀120可以使燃气进入燃气供给装置100,以使燃气供给装置100可以向燃烧室稳定地提供燃气。
可选地,冷却水供给装置200在供水口201处可以设有第二球阀270,打开第二球阀270可以使冷却水进入冷却水供给装置200,以使冷却水供给装置200可以向燃烧室稳定地提供冷却水。
可选地,燃气供给装置100还可以包括第一检测件130,第一检测件130设于燃气进口101与第一燃气出口102和第二燃气出口103之间,以用于检测进入燃烧室的燃气的第三压力值和第三温度值中的至少一者,即第一检测件130通过检测燃气进口101处的燃气的第三压力值和第三温度值中的至少一者,可以判断燃气的压力与温度是否达到燃气轮机的启机条件,如果第三压力值和第三温度值中的至少一者不符合启机条件,则不允许燃气轮机启动,同时,如果在燃气轮机运行过程中,第一检测件130检测到的第三压力值和第三温度值中的至少一者不符合要求,此时需要燃气轮机停止工作。
可选地,燃气供给装置100还可以包括第一过滤器140,第一过滤器140可以靠近燃气进口101设置,以使第一过滤器140对燃气进行初步过滤。
进一步地实施例中,燃气供给装置100还可以包括第二过滤器190,第二过滤器190可以靠近第一燃气出口102和第二燃气出口103设置,即第二过滤器190设于第一过滤器140与第一燃气出口102和第二燃气出口103之间,第一过滤器140用于过滤第一尺寸的颗粒,第二过滤器190用于过滤第二尺寸的颗粒,第一尺寸可以大于第二尺寸,即燃气经第一过滤器140初步过滤后,可以过滤掉燃气中夹带着的水分及较大的固体颗粒,燃气再经第二过滤器190过滤后,可以去除燃气中更微小的颗粒,以使燃气更符合燃气轮机的运行条件。
可选地,由于第一过滤器140过滤的杂质会累积到滤芯上,随着第一过滤器140的使用时间越来越长,滤芯上的杂质会越来越多,经过第一过滤器140的燃气的量逐渐减少,此时,第一过滤器140的两端会产生较大的压差,这容易影响滤芯的使用寿命,进而容易影响第一过滤器140的过滤效果,为实时监测第一过滤器140的两端的压差,燃气供给装置100还可以包括第一压差变送器150,第一压差变送器150设于第一过滤器140的两端,以用于实时对第一过滤器140的两端的压差进行检测,当检测到压差值升到一定水平后,需要及时更换滤芯,以避免影响第一过滤器140的过滤效果。
进一步地,第二过滤器190的两端也可以设置第三压差变送器,通过第三压差变送器可以实时检测第二过滤器190的两端的压差进行检测,当检测到压差值升到一定水平后,及时更换滤芯,以避免影响第二过滤器190的过滤效果。
可选地,燃气供给装置100还可以包括第二关断阀160,第二关断阀160设于燃气进口101与第一燃气出口102和第二燃气出口103之间,打开第二关断阀160可以使燃气通过第一燃气出口102进入燃烧室内,关闭第二关断阀160可以使燃气供给装置100快速停止朝燃烧室提供燃气。
具体地,第二关断阀160可以包括第二电磁阀161、活塞162和关断阀本体163,关断阀本体163具有进口、出口和放散口,进口与燃气进口101相连通,出口与第一燃气出口102和第二燃气出口103相连通,放散口与安全排放区181相连通,且关断阀本体163相当于三通换向阀,活塞162可以在第二电磁阀161的作用下运行,即活塞162可以推动关断阀本体163的阀芯以封堵进口,以使出口和放散口相连通,或者活塞162可以推动阀芯以封堵放散口,以使进口和出口相连通。
当第二电磁阀161接收到燃气轮机的启机信号时,第二电磁阀161在仪表控制区171的作用下,驱动活塞162运行,以使活塞162推动阀芯封堵放散口,进而使关断阀本体163的进口与出口相连通,进而使燃气进口101与第一燃气出口102和第二燃气出口103相连通;当第二电磁阀161接收到燃气轮机的停机信号时,第二电磁阀161在仪表控制区171的作用下,驱动活塞162运行,以使活塞162推动阀芯封堵进口,进而使关断阀本体163的放散口与出口相连通,此时可以快速停止向燃烧室提供燃气,同时,出口与第一燃气出口102和第二燃气出口103之间残留的燃气可以通过出口流向放散口,进而通过放散口被排出到安全排放区181,以使燃气轮机快速停机。
可选地,放散口和安全排放区181之间可以设置有阻火器180,阻火器180可以防止燃气在燃气供给装置100内燃烧,从而保护燃气供给装置100。
可选地,第二关断阀160还可以包括闭位置开关164和开位置开关165,第二关断阀160的阀门状态可由闭位置开关164和开位置开关165进行信号反馈,通过闭位置开关164和开位置开关165可实时对关断阀本体163的开启状态进行检测,避免了因第二关断阀160故障未知而导致的异常停机,具体地,当活塞162推动阀芯移动到相应位置后,闭位置开关164和开位置开关165就可以检测到该信号并发出相关信号,从而评判第二关断阀160是否开启或关闭到位。
进一步地,燃气供给装置100还可以包括第三关断阀170,第三关断阀170设于燃气进口101与第一燃气出口102和第二燃气出口103之间,即第二关断阀160和第三关断阀170依次设置,第二关断阀160和第三关断阀170的结构和作用均可以相同。由此可知,本申请采用第二关断阀160和第三关断阀170组成的双级关断阀可以起到双重保护的作用,即可以防止因单个关断阀故障导致停机信号给出后紧急关断失败,无法及时停止燃气供给的现象。
可选地,本申请还公开一种燃烧设备,包括上文所述的供给***和燃气轮机,供给***用于与燃气轮机的燃烧室相连通,以向燃烧室提供燃气和冷却水。
可选地,本申请还公开一种供给***的控制方法,应用于上文所述的供给***,该供给***的控制方法包括:
S100、检测冷却水供给装置200的工作状态。
具体地,供给***的检测装置可以检测冷却水供给装置200的工作状态,即检测冷却水供给装置200是否向燃气轮机的燃烧室提供冷却水,在冷却水供给装置200处于非工作状态的情况下,则表明冷却水供给装置200未向燃烧室提供冷却水,在冷却水供给装置200处于工作状态的情况下,则表明冷却水供给装置200在向燃烧室提供冷却水。
S200、在冷却水供给装置200处于非工作状态的情况下,控制燃气吹扫装置300连通第二燃气出口103和输水管400。
具体地,在检测装置检测到冷却水供给装置200处于非工作状态的情况下,则表明燃气轮机的输水管400内未流通有冷却水,此时,供给***可以控制燃气吹扫装置300连通第二燃气出口103和输水管400,具体可以是供给***的控制装置控制燃气吹扫装置300处于工作状态,处于工作状态的燃气吹扫装置300能够连通第二燃气出口103和输水管400,以使燃气供给装置100提供的燃气可以经第二燃气出口103以及燃气吹扫装置300进入输水管400内,以吹扫净化输水管400。
本申请中,在检测到冷却水供给装置200处于非工作状态的情况下,燃气吹扫装置300可以连通燃气供给装置100的第二燃气出口103和燃气轮机的输水管400,即燃气供给装置100提供的燃气可以经第二燃气出口103依次流向燃气吹扫装置300和输水管400,此时,高压的燃气可以对输水管400内部的残留水以及蒸发后的沉淀物进行吹扫,从而净化输水管400,进而避免沉淀物堵塞输水管400朝燃气轮机供水的喷嘴,进而避免冷却水较不容易进入燃烧室的现象,进而避免影响燃气轮机的工作性能。因此,本申请公开的供给***的控制方法能够解决相关技术涉及的供给***的冷却水供给装置200存在容易影响燃气轮机的工作性能的问题。
可选地,该供给***的控制方法还包括:
S300、检测冷却水供给装置200提供的冷却水的电导率值。
具体地,供给***可以检测冷却水供给装置200提供的冷却水的电导率值,具体通过冷却水供给装置200上设置的电导率计210来检测冷却水的电导率值,通过电导率值可以判断冷却水供给装置200提供的冷却水中的钙镁等离子的含量,即可以判断冷却水供给装置200提供的冷却水是否达标,是否满足燃气轮机的使用要求。可选地,该步骤可以在上述步骤S100之前执行,也可以在步骤S100之后执行,本申请实施例不对各步骤的顺序进行限定。
S400、在电导率值大于预设电导率阈值的情况下,控制冷却水供给装置200处于非工作状态。
具体地,一种实施例中,当电导率计210检测出的电导率值大于预设电导率阈值的情况下,供给***的控制装置可以仍然控制冷却水供给装置200处于工作状态,即冷却水供给装置200处于向燃烧室提供冷却水的状态。
另一种实施例中,在电导率计210检测出的电导率值大于预设电导率阈值的情况下,则表明冷却水供给装置200提供的冷却水中的钙镁等离子的含量较多,即该冷却水不达标,且不满足燃气轮机的使用要求,此时,供给***的控制装置可以控制冷却水供给装置200处于非工作状态,即控制冷却水供给装置200停止朝燃烧室提供冷却水,以避免含钙镁等离子较多的冷却水经过输水管400的喷嘴时,在喷嘴处产生污垢,以封堵喷嘴,即避免影响冷却水供给装置200的供水效率以及冷却水对燃烧室的冷却效率。可选地,该步骤也可以在上述步骤S100之前执行,或者在步骤S100之后执行,本申请实施例不对各步骤的顺序进行限定。
可选地,该供给***的控制方法还包括:
S500、获取燃烧室的温度值。
具体地,本申请可以通过获取燃烧室的温度值,来判断燃烧室是否需要冷却水来降低温度,进而降低污染物的排放量。
S600、在温度值大于温度预设阈值的情况下,控制冷却水供给装置200处于工作状态。
具体地,一种实施例中,在温度值小于温度预设阈值的情况下,即燃气轮机处于刚启动状态的情况下,燃烧室内的温度处于低温状态,此时,供给***的控制装置可以控制冷却水供给装置200处于工作状态,即此时冷却水供给装置200向燃烧室提供冷却水。
在另一种实施例中,在燃气轮机启动一段时间之后,即在温度值大于温度预设阈值的情况下,则表明燃烧室的温度达到需要注水降温的温度预设阈值,且燃烧室内产生的污染物较多,此时,供给***的控制装置可以控制冷却水供给装置200处于工作状态,即控制冷却水供给装置200开始朝燃烧室注冷却水。由此可知,此种设置方式在不影响燃气轮机的正常启动的情况下,也能避免浪费冷却水。
S700、获取燃烧室的冷却水与燃气的总量预设比值以及进入燃烧室的燃气的第一总量。
具体地,供给***可以获取燃烧室的冷却水与燃气的总量预设比值以及进入燃烧室的燃气的第一总量,该总量预设比值是燃烧室内产生的污染物的含量满足最低排放要求时的冷却水的量与燃气的量的比值,第一总量可以通过燃气供给装置100的计量阀110获取,且进入燃烧室的燃气的第一总量可以随着负载的变化而变化。例如,燃气轮机在处于刚启动的阶段时,进入燃烧室的燃气的第一总量较少;燃气轮机在正常运行的阶段时,进入燃烧室的燃气的第一总量逐渐增多,燃气轮机在停止运行的阶段时,进入燃烧室的燃气的第一总量逐渐减少,直至停止进入燃烧室。
S800、根据总量预设比值和第一总量,调整冷却水供给装置200的电机230的转速,以调节冷却水供给装置200的注水泵220的转速。
具体地,供给***可以根据总量预设比值和第一总量,计算出燃烧室所需的冷却水的量,通过调整冷却水供给装置200的电机230的转速,以调节冷却水供给装置200的注水泵220的转速,进而调节注水泵220排出的冷却水的量,以使冷却水供给装置200提供的冷却水的量与实际需求的冷却水的量相匹配,从而使燃烧室内产生的污染物的含量满足最低排放要求。
可选地,在根据总量预设比值和第一总量,调整冷却水供给装置200的电机230的转速,以调节冷却水供给装置200的注水泵220的转速之后,该供给***的控制方法还包括:
S910、获取注入燃烧室的冷却水的第二总量。
具体地,一种实施例中,可以仅通过总量预设比值和计量阀110检测的第一总量来获取所需的冷却水的量,并通过调整电机230的转速,以调节注水泵220的转速来实现进入燃烧室的冷却水的量与实际需求的冷却水的量相匹配。
在另一种实施例中,为验证冷却水供给装置200提供的冷却水的量与实际需求的冷却水的量是否真的匹配,可以通过供给***获取注入燃烧室的冷却水的第二总量,具体可以是冷却水供给装置200的流量计240获取注入燃烧室的冷却水的第二总量来检验判断冷却水供给装置200提供的冷却水的量是否满足真实需求。
S920、在第二总量与第一总量的实际比值小于或大于总量预设比值的情况下,调整电机230以及注水泵220的转速,以使实际比值与总量预设比值相等。
具体地,在流量计240检测到的冷却水的第二总量与第一总量的实际比值小于总量预设比值的情况下,则表明冷却水供给装置200提供的冷却水的量过少,即此时冷却水无法起到降低污染物排放的作用;在流量计240检测到的冷却水的第二总量与第一总量的实际比值大于总量预设比值的情况下,则表明冷却水供给装置200提供的冷却水的量过多,即此时会降低燃气轮机的效率与寿命,且过多的耗水量也会增加成本,在此种情况下,可以继续调整电机230以及注水泵220的转速,以调节注水泵220排出的冷却水的量,以使实际比值与总量预设比值相等。
在该实施例中,通过实时比较实际比值与总量预设比值,可以判断冷却水供给装置200提供的冷却水的量与实际需求的冷却水的量是否匹配,即判断冷却水供给装置200提供的冷却水的量是否符合需求,在不符合需求的情况下,可以继续调整电机230以及注水泵220的转速,以调节注水泵220排出的冷却水的量,直至冷却水供给装置200提供的冷却水的量与实际需求的冷却水的量相匹配为止。
本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同,各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾,均可以组合形成更优的实施例,考虑到行文简洁,在此则不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (13)
1.一种供给***,用于与燃气轮机的燃烧室相连通,其特征在于,所述供给***包括燃气供给装置(100)、冷却水供给装置(200)和燃气吹扫装置(300),
所述燃气供给装置(100)具有相连通的燃气进口(101)、第一燃气出口(102)和第二燃气出口(103),所述第一燃气出口(102)用于与所述燃烧室相连通;
所述冷却水供给装置(200)具有相连通的供水口(201)和排水口(202),所述排水口(202)用于通过所述燃气轮机的输水管(400)与所述燃烧室相连通,在所述冷却水供给装置(200)处于非工作状态的情况下,所述燃气吹扫装置(300)可连通所述第二燃气出口(103)和所述输水管(400)。
2.根据权利要求1所述的供给***,其特征在于,所述冷却水供给装置(200)设有电导率计(210),所述电导率计(210)设于所述供水口(201)和所述排水口(202)之间,以用于检测冷却水的电导率值,在所述电导率值大于预设电导率阈值的情况下,所述燃气吹扫装置(300)连通所述第二燃气出口(103)和所述输水管(400)。
3.根据权利要求1所述的供给***,其特征在于,所述燃气供给装置(100)设有计量阀(110),所述计量阀(110)可连通所述燃气进口(101)与所述第一燃气出口(102)和所述第二燃气出口(103),且所述计量阀(110)用于控制进入所述燃烧室的燃气的第一总量;
所述冷却水供给装置(200)包括注水泵(220)和电机(230),所述注水泵(220)可连通所述供水口(201)和所述排水口(202),所述注水泵(220)与所述电机(230)相连,且所述电机(230)用于根据冷却水与燃气的总量预设比值以及所述第一总量调整所述注水泵(220)的转速,以调节注入所述燃烧室的冷却水的第二总量。
4.根据权利要求3所述的供给***,其特征在于,所述冷却水供给装置(200)还包括流量计(240),所述流量计(240)设于所述注水泵(220)和所述排水口(202)之间,以用于检测所述第二总量。
5.根据权利要求1所述的供给***,其特征在于,所述冷却水供给装置(200)设有第一单向阀(250),所述第一单向阀(250)设于所述供水口(201)和所述排水口(202)之间。
6.根据权利要求1所述的供给***,其特征在于,所述燃气吹扫装置(300)包括输气管(310)、第一电磁阀(320)和第二单向阀(330),所述输气管(310)的一端与所述第二燃气出口(103)相连通,所述输气管(310)的另一端与所述输水管(400)相连通,所述第一电磁阀(320)和所述第二单向阀(330)均设于所述输气管(310),且所述第二单向阀(330)设于所述第一电磁阀(320)靠近所述输水管(400)的一侧。
7.根据权利要求6所述的供给***,其特征在于,所述冷却水供给装置(200)设有第一关断阀(260),所述第一关断阀(260)设于所述供水口(201)和所述排水口(202)之间,且所述第一关断阀(260)靠近所述排水口(202)设置。
8.根据权利要求7所述的供给***,其特征在于,所述供给***还包括控制装置,所述控制装置与所述第一关断阀(260)和所述第一电磁阀(320)通信连接,在所述第一关断阀(260)处于工作状态的情况下,所述控制装置控制所述第一电磁阀(320)处于非工作状态,在所述第一电磁阀(320)处于工作状态的情况下,所述控制装置控制所述第一关断阀(260)处于非工作状态。
9.一种燃烧设备,其特征在于,包括权利要求1至8中任一项所述的供给***和所述燃气轮机,所述供给***用于与所述燃气轮机的所述燃烧室相连通。
10.一种供给***的控制方法,应用于权利要求1至8中任一项所述的供给***,其特征在于,包括:
检测所述冷却水供给装置(200)的工作状态;
在所述冷却水供给装置(200)处于非工作状态的情况下,控制所述燃气吹扫装置(300)连通所述第二燃气出口(103)和所述输水管(400)。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
检测所述冷却水供给装置(200)提供的冷却水的电导率值;
在所述电导率值大于预设电导率阈值的情况下,控制所述冷却水供给装置(200)处于非工作状态。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述燃烧室的温度值;
在所述温度值大于温度预设阈值的情况下,控制所述冷却水供给装置(200)处于工作状态;
获取所述燃烧室的冷却水与燃气的总量预设比值以及进入所述燃烧室的燃气的第一总量;
根据所述总量预设比值和所述第一总量,调整所述冷却水供给装置(200)的电机(230)的转速,以调节所述冷却水供给装置(200)的注水泵(220)的转速。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,在所述根据所述总量预设比值和所述第一总量,调整所述冷却水供给装置(200)的电机(230)的转速,以调节所述冷却水供给装置(200)的注水泵(220)的转速之后,所述方法还包括:
获取注入所述燃烧室的冷却水的第二总量;
在所述第二总量与所述第一总量的实际比值小于或大于所述总量预设比值的情况下,调整所述电机(230)以及所述注水泵(220)的转速,以使所述实际比值与所述总量预设比值相等。
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