本發明公開了一種殼體冷卻供氣系統及方法，系統包括依次連接的燃氣輪機壓氣機（4）、燃氣輪機燃燒室（5）和燃氣輪機透平（6），以及燃氣輪機初過濾器（1）、燃氣輪機精過濾器（2）、燃氣輪機進氣道（3）、控制閥組、冷卻用鼓風機（8）和PLC控制器；燃氣輪機初過濾器（1）和燃氣輪機精過濾器（2）連接；燃氣輪機精過濾器（2）通過燃氣輪機進氣道（3）與燃氣輪機壓氣機（4）連通；冷卻用鼓風機（8）入口與燃氣輪機進氣道（3）連接，冷卻用鼓風機（8）出口分別與燃氣輪機燃燒室（5）和燃氣輪機透平（6）連接；PLC控制器與控制閥組連接。本發明能夠保證供熱燃氣輪機的冷卻空氣清潔程度，并盡可能減少建設成本和運行成本。

技術領域

本發明涉及燃氣輪機供氣冷卻技術領域，尤其涉及一種殼體冷卻供氣系統及方法。

背景技術

隨著燃氣輪機技術的發展以及對能源利用效率要求的提高和能源結構調整需要，以電力、石化為主的能源消耗企業紛紛開始使用燃氣輪機作為動力源。燃氣輪機工作時燃燒器及燃氣透平初段的溫度可達1600℃，在燃氣輪機停運時，燃燒室和透平室的熱量上移，在腔室內形成上高下低的不均勻溫度場，從而使燃氣輪機缸體發生“貓拱背”式變形，使燃氣輪機內部動、靜部分間隙減小，嚴重時可能發生動靜碰磨，危害機組安全。為了減少燃氣輪機停運后“貓拱背”的程度，機組停運后向燃燒室通入冷卻空氣，冷卻燃氣輪機上部腔室。由于燃氣輪機燃燒器及透平葉片設置有熱障涂層及大量冷卻小孔，若通入的冷卻空氣品質不高，則很有可能污染熱障涂層及堵塞冷卻小孔，使高溫部件過熱損壞。若采用儀用壓縮空氣作為氣源，壓縮空氣供氣壓力遠高于冷卻所需的壓力，造成不必要的浪費。因此，需要一種殼體冷卻供氣系統，能夠向停運后的燃氣輪機高溫腔室內通入足量、潔凈的冷卻空氣，以防止“貓拱背”影響機組安全。

如申請號為CN202020126255.3的專利公開了一種燃氣輪機進氣冷卻系統和燃氣輪機，燃氣輪機進氣冷卻系統包括冷源、儲能模塊和控制模塊，所述儲能模塊的一部分與所述冷源連通用于儲存所述冷源的冷量，所述儲能模塊的另一部分適于與燃氣輪機的空氣進口連通用于冷卻燃氣輪機的進氣，所述控制模塊控制所述儲能模塊儲存所述冷源的冷量和冷卻燃氣輪機的進氣。其技術方案中的燃氣輪機進氣冷卻系統雖然具有電耗低、系統簡單以及運維成本低的特點，但是其技術方案并不能解決冷卻空氣品質不高的問題，也不能防止“貓拱背”現象對機組的影響。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種殼體冷卻供氣系統及方法，能夠向停運后的燃氣輪機高溫腔室內通入足量、潔凈的冷卻空氣的前提下，盡可能減少建設成本和運行成本。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種殼體冷卻供氣系統，包括燃氣輪機初過濾器、燃氣輪機精過濾器、燃氣輪機進氣道、燃氣輪機壓氣機、燃氣輪機燃燒室、燃氣輪機透平、控制閥組、冷卻用鼓風機和PLC控制器；所述燃氣輪機初過濾器和燃氣輪機精過濾器連接；所述燃氣輪機精過濾器通過燃氣輪機進氣道與燃氣輪機壓氣機連通；所述燃氣輪機壓氣機、燃氣輪機燃燒室、燃氣輪機透平依次連接；所述冷卻用鼓風機的入口與燃氣輪機進氣道連接，所述冷卻用鼓風機的出口分別與燃氣輪機燃燒室和燃氣輪機透平連接；所述PLC控制器與控制閥組連接。

具體的，控制閥組包括進氣控制閥、出氣控制閥、燃燒室隔離閥、透平隔離閥和吹掃閥；進氣控制閥設置于冷卻用鼓風機的入口處；出氣控制閥設置于冷卻用鼓風機的出口處；燃燒室隔離閥設置于燃氣輪機燃燒室與冷卻用鼓風機之間的冷卻風管上；透平隔離閥的出口設置于燃氣輪機透平與冷卻用鼓風機之間的冷卻風管上；吹掃閥的入口側與出氣控制閥連接；PLC控制器分別與進氣控制閥、出氣控制閥、燃燒室隔離閥、透平隔離閥和吹掃閥電連接。

具體的，進氣控制閥、出氣控制閥、燃燒室隔離閥和透平隔離閥均為氣動和電動閥門。

具體的，燃氣輪機上設有第一溫度傳感器和轉速傳感器；第一溫度傳感器用于采集燃氣輪機運行時高溫腔室上下壁的溫差；轉速傳感器用于采集燃氣輪機的轉速；所述PLC控制器分別與第一溫度傳感器、轉速傳感器連接。