燃機除濕結構、除濕機在燃機中的應用及其除濕控制方法與流程

　　

　　本發明涉及發電工業聯合循環機組設備技術改造領域，更具體地，涉及除濕機在燃機TCA系統中的應用及其除制方法。

　　

　　背景技術：

　　

　　目前，在燃機的檢修中均不同程度出現了T1S(t透平第一級動葉)葉頂內部銹蝕堆積現象，其原因是在燃機停機后，潮濕空氣充滿TCA（透平冷卻空氣）及RCA（轉子冷卻空氣）管道、轉子輪盤等區域，使得這些區域出現銹蝕現象，進而引起銹蝕堆積而堵塞燃機動葉片冷卻通道，并可能引起動葉片冷卻不良而出現的燒損現象，

　　

　　T1S葉頂內部出現銹蝕堆積，則葉片內部冷卻通道勢必堵塞，冷卻空氣將隨之減少。如堵塞嚴重，葉片冷卻效果將明顯變差，將直接導致葉片燒損超出可維修范圍，進而出現報廢現象，造成極大的經濟損失。

　　

　　經檢測，該銹蝕堆積物主要成分為Fe2O3（即鐵銹）。經過各方面檢查及排除，最終確認銹蝕堆積物主要來源包括RCA管道明顯結有一層灰黑色、約0.20mm厚度的銹垢，銹垢面積約占管道內壁1/4~1/2、且均勻覆蓋在分離器后整個管道；還包括轉子輪盤內壁生銹等；

　　

　　實驗數據顯示，當機組每日啟停時，機組停機后TCA溫度最低為68℃左右。當機組停機36小時后，TCA溫度降為60℃，當停機72小時后，幾乎與大氣溫度相同。特別對于南方等空氣濕度較高的地方或者作為調峰機組，不可避免會經常出現啟停次數超過3天情況。因此，在機組停機后，尤其是停機超過72小時后，潮濕空氣將充入整個TCA系統，當進入RCA管道及轉子輪盤內部時，上述區域將不可避免產生銹蝕。

　　

　　技術實現要素：

　　

　　有鑒于此，本發明要解決的技術問題是提供一種燃機除濕結構、除濕機在燃機中的應用及除制方法，可有效解決燃機停機后潮濕空氣冷卻系統的影響，避免RCA管道及轉子輪盤內部銹蝕。

　　

　　為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：在燃機的TCA系統中外接一套除濕機系統，所述除濕機系統包括除濕機。

　　

　　在燃機的TCA系統中外接除濕機系統，采用簡單高效的方式從根本上解決燃機停機后，潮濕空氣充滿TCA及RCA（轉子冷卻空氣）管道、轉子輪盤等區域，從而上述區域出現銹蝕現象，進而引起銹蝕堆積而堵塞燃機動葉片冷卻通道，并可能引起動葉片冷卻不良而出現的燒損現象

　　

　　所述除濕機與TCA系統中位置最低的分離器連接。達到從根源上的干燥，有效防止腐蝕的情況發生。

　　

　　所述除濕機入口配備高于0.4微米級別的濾芯。可保證與壓氣機入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機出口干燥空氣的顆粒度符合燃機安全運行要求，保證除濕機產出的氣體的干燥、潔凈。

　　

　　除濕機在燃機中的應用，用于燃機內部的除濕。針對燃機內部銹蝕且行業無法提供很好的解決方案的問題，將除濕機應用于燃機中，且針對燃機內部的除濕，所接入的除濕機根據本申請所述的投用邏輯（即控制方法）正常使用，可以從根本上消除燃機停機后潮濕空氣對冷卻系統的影響，避免TCA、RCA管道及轉子輪盤內部銹蝕。

　　

　　一種燃機除制方法，在燃機的TCA系統中增加一套除濕機系統。通過外置除濕機生產足量、足壓干燥空氣并將其充入管道內，擠走濕潤空氣以保值管道內長期干燥。

　　

　　當機組停運1.5～2小時后，投運除濕機。

　　

　　除濕機投運后，TCA系統的管道的所有疏水閥為常閉狀態，除濕機投運過程中，每間隔不低于兩小時的時間打開一處TCA系統管道的疏水閥確認管道內部干燥空氣的流動情況后關閉。

　　

　　在燃機啟機前0～3小時退出除濕機系統。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，避免引起葉片應力大而逐漸出現塑形變形事故。

　　

　　所述除濕機出口設計為手動-氣動-手動-手動閥門組形式。

　　

　　所述除濕機出口流量大于1m3/min，除濕機出口管徑高于DN250mm。選擇除濕機出口流量的大小時，需要兼顧除濕效果及經濟性，控制在一定短的時間內干燥空氣充滿整個TCA系統，保證管道內壁不受潮濕而銹蝕。

　　

　　與現有技術相比，本發明具有如下優點：

　　

　　本發明提供一種燃機除濕結構、除濕機在燃機中的應用及除制方法所接入的除濕機根據推薦的投用邏輯正常使用，可以從根本上消除燃機停機后潮濕空氣對冷卻系統的影響，避免RCA管道及轉子輪盤內部銹蝕；

　　

　　除濕機的功率可選擇不到20kw的除濕機，初期投入成本較低，運行成本也較低，經濟效益明顯。

　　

　　除濕機日常維護主要工作為定期更換進口濾芯，操作簡單，維護成本低廉。

　　

　　綜上所述，燃機TCA系統增加除濕機改造經實踐證明是可行的、安全的，經濟效益明顯，建議可以對該改造進行推廣。

　　

　　附圖說明

　　

　　圖1為本發明除濕機在TCA系統中的位置結構示意圖。

　　

　　具體實施方式

　　

　　為了便于本領域技術人員理解，下面將結合附圖以及實施例對本發明進行進一步詳細描述。

　　

　　實施例1

　　

　　如圖1所示，一種燃機除濕結構，本實施例為在9F燃機TCA（透平冷卻空氣）系統中外接一套除濕機系統，應用于對燃機內部的TCA及RCA管道、轉子輪盤等區域進行停機后的干燥，從根本上避免燃機停機后，潮濕空氣充滿TCA及RCA（轉子冷卻空氣）管道、轉子輪盤等區域，從而上述區域出現銹蝕現象，進而引起銹蝕堆積而堵塞燃機動葉片冷卻通道，并可能引起動葉片冷卻不良而出現的燒損現象。

　　

　　本實施例除濕機入口配置0.4微米級濾芯，保證與壓氣機入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機出口干燥空氣的顆粒度符合燃機安全運行的要求。干燥空氣必須保證能在整個TCA管道常流動，且能快速充滿整套管路系統以達到除濕效果。

　　

　　TCA管路體積粗略計算：π×（0.45÷2）2×80=12.717m3

　　

　　注：0.45為管道直徑，80為管道長度。

　　

　　由于TCA管道走向設計復雜，壓損計算難度很大。本改造采用實機驗證數據，將除濕機出口流量設置為大于1m3/min，即可保證干燥空氣流動。同時，為了盡量兼顧除濕效果及經濟性，本實施例選用出口流量為40m3/min的除濕機，該除濕機投運后，在5min內即使干燥空氣充滿整個TCA系統，從而保證管道內壁不受潮濕而銹蝕。

　　

　　選擇積水最嚴重、位置最低的分離器位置作為干燥氣體充入口，有效解決燃機內部通道的潮濕問題。

　　

　　除濕機接入系統如圖1所示，除濕機出口設計為手動-氣動-氣動-手動閥門組形式。

　　

　　本實施例除濕機出口管徑采用DN250mm，由于除濕機出口壓力并不大，采用DN250mm的管徑可避免節流嚴重，影響干燥空氣流動的效果。

　　

　　除濕機應用在燃機中的除制方法為：

　　

　　當機組停運1.5小時后，T1S外部溫度約為200℃左右，此時，即可投運除濕機。

　　

　　如除濕機在機組停機后過早投入，可能會出現T1S外部溫度與干燥空氣溫差過大，引起葉片應力大而逐漸出現塑形變形事故。故除濕機的投入時間需控制在最佳范圍內。

　　

　　除濕機投運后，TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態。

　　

　　除濕機投運過程中，可在6小時左右打開TCA管路某處疏水閥，以確認管道內部干燥空氣流動情況。

　　

　　在機組啟機前1.5小時左右，退出除濕機系統。

　　

　　實施例2

　　

　　如圖1所示，一種燃機除濕結構，本實施例為在9F燃機TCA（透平冷卻空氣）系統中外接一套除濕機系統，應用于對燃機內部的TCA及RCA管道、轉子輪盤等區域進行停機后的干燥，從根本上避免燃機停機后，潮濕空氣充滿TCA及RCA（轉子冷卻空氣）管道、轉子輪盤等區域，從而上述區域出現銹蝕現象，進而引起銹蝕堆積而堵塞燃機動葉片冷卻通道，并可能引起動葉片冷卻不良而出現的燒損現象。

　　

　　本實施例除濕機入口配置0.5微米級濾芯，保證與壓氣機入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機出口干燥空氣的顆粒度符合燃機安全運行的要求。干燥空氣必須保證能在整個TCA管道常流動，且能快速充滿整套管路系統以達到除濕效果。

　　

　　TCA管路體積粗略計算：π×（0.45÷2）2×80=12.717m3

　　

　　注：0.45為管道直徑，80為管道長度。

　　

　　由于TCA管道走向設計復雜，壓損計算難度很大。本改造采用實機驗證數據，將除濕機出口流量設置為大于1m3/min，即可保證干燥空氣流動。同時，為了盡量兼顧除濕效果及經濟性，本實施例選用出口流量為30m3/min的除濕機，該除濕機投運后，在1min內即使干燥空氣充滿整個TCA系統，從而保證管道內壁不受潮濕而銹蝕。

　　

　　選擇積水最嚴重、位置最低的分離器位置作為干燥氣體充入口，有效解決燃機內部通道的潮濕問題。

　　

　　除濕機接入系統如圖1所示，除濕機出口設計為手動-氣動-氣動-手動閥門組形式。

　　

　　本實施例除濕機出口管徑采用DN300mm，由于除濕機出口壓力并不大，采用DN300mm的管徑可避免節流嚴重，影響干燥空氣流動的效果。

　　

　　除濕機應用在燃機中的除制方法為：

　　

　　當機組停運1.6小時后，T1S外部溫度約為200℃左右，此時，即可投運除濕機。

　　

　　如除濕機在機組停機后過早投入，可能會出現T1S外部溫度與干燥空氣溫差過大，引起葉片應力大而逐漸出現塑形變形事故。故除濕機的投入時間需控制在最佳范圍內。

　　

　　除濕機投運后，TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態。

　　

　　除濕機投運過程中，可在3小時左右打開TCA管路某處疏水閥，以確認管道內部干燥空氣流動情況。

　　

　　在機組啟機前2小時左右，退出除濕機系統。

　　

　　實施例3

　　

　　如圖1所示，一種燃機除濕結構，本實施例為在9F燃機TCA（透平冷卻空氣）系統中外接一套除濕機系統，應用于對燃機內部的TCA及RCA管道、轉子輪盤等區域進行停機后的干燥，從根本上避免燃機停機后，潮濕空氣充滿TCA及RCA（轉子冷卻空氣）管道、轉子輪盤等區域，從而上述區域出現銹蝕現象，進而引起銹蝕堆積而堵塞燃機動葉片冷卻通道，并可能引起動葉片冷卻不良而出現的燒損現象。

　　

　　本實施例除濕機入口配置0.6微米級濾芯，保證與壓氣機入口粗濾保持同一精度，從而保證除濕機出口干燥空氣的顆粒度符合燃機安全運行的要求。干燥空氣必須保證能在整個TCA管道常流動，且能快速充滿整套管路系統以達到除濕效果。

　　

　　TCA管路體積粗略計算：π×（0.45÷2）2×80=12.717m3

　　

　　注：0.45為管道直徑，80為管道長度。

　　

　　由于TCA管道走向設計復雜，壓損計算難度很大。本改造采用實機驗證數據，將除濕機出口流量設置為大于1m3/min，即可保證干燥空氣流動。同時，為了盡量兼顧除濕效果及經濟性，本實施例選用出口流量為20m3/min的除濕機，該除濕機投運后，在1min內即使干燥空氣充滿整個TCA系統，從而保證管道內壁不受潮濕而銹蝕。

　　

　　選擇積水最嚴重、位置最低的分離器位置作為干燥氣體充入口，有效解決燃機內部通道的潮濕問題。

　　

　　除濕機接入系統如圖1所示，除濕機出口設計為手動-氣動-氣動-手動閥門組形式。

　　

　　本實施例除濕機出口管徑采用DN350mm，由于除濕機出口壓力并不大，采用DN350mm的管徑可避免節流嚴重，影響干燥空氣流動的效果。

　　

　　除濕機應用在燃機中的除制方法為：

　　

　　當機組停運1.8小時后，T1S外部溫度約為200℃左右，此時，即可投運除濕機。

　　

　　如除濕機在機組停機后過早投入，可能會出現T1S外部溫度與干燥空氣溫差過大，引起葉片應力大而逐漸出現塑形變形事故。故除濕機的投入時間需控制在最佳范圍內。

　　

　　除濕機投運后，TCA管道所有疏水閥保持常閉狀態。

　　

　　除濕機投運過程中，可在4小時左右打開TCA管路某處疏水閥，以確認管道內部干燥空氣流動情況。

　　

　　在機組啟機前1小時左右，退出除濕機系統。

　　

　　以上為本發明的其中具體實現方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬于本發明的保護范圍。