[发明专利]一种燃气轮机罩壳冷却加热通风系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种燃气轮机罩壳冷却加热通风系统及其工作方法，包括燃气轮机和燃气轮机罩壳，燃气轮机罩壳围成的空间由负荷齿轮间和轮机间组成，负荷齿轮间位于空间前部，轮机间位于空间后部，燃气轮机位于轮机间内；燃气轮机罩壳上设置有负荷齿轮间空气入口和轮机间空气入口，负荷齿轮间空气入口与负荷齿轮间冷热交换器相连接，轮机间空气入口与轮机间冷热交换器相连接；负荷齿轮间顶部的罩壳上设置有负荷齿轮间吸风机，轮机间顶部的罩壳上设置有轮机间吸风机；负荷齿轮间冷热交换器和轮机间冷热交换器分别与冷/热水管道连接。本发明能灵活控制调节进入到负荷齿轮间和轮机间的空气温度，实时调整燃机罩壳冷却通风效果，保障机组安全可靠运行。

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机罩壳冷却加热通风系统。

背景技术

燃气轮机罩壳系统作为燃气轮机的辅助系统，是燃机发电机组模块中重要的组成部分之一。燃气轮机罩壳系统一般具有以下功能：1）隔音降噪，吸收机组运行时产生的部分噪音，将噪音尽量限制在罩壳内部；2）CO₂ 消防功能，当罩壳内空间温度过高时，火灾探头会检测并引起火灾报警，严重时会导致CO₂ 喷放灭火；3）具有强制通风散热功能，及时将机组运行时散发的热量和泄漏的可燃气体排出。

目前燃气轮机罩壳系统一般在罩壳顶部配置风机向负荷齿轮间和轮机间吹风，气流从罩壳两侧和顶部设置的出风口流出，从而冷却罩壳内空气。此方法存在如下缺点：1）冷却气流分布不均匀，罩壳内底部空间无法较好冷却，可能会造成底部空气温度及金属部件温度偏高，影响机组运行，严重时可能会触发火灾保护系统报警甚至误动喷放CO₂ 气体；2）仅仅依靠风机吹风冷却，且外部进入罩壳内的空气温度无法调节，冷却通风效果受到限制，且一般冷却风机容量大，对罩壳密封要求较高，维护难度高。

冬季低温期间燃机停运时，燃气轮机罩壳内空间加热一般采用空间加热器或在通风风机入口加装电加热器的手段，此方法存在如下缺点：1）电加热器工作环境恶劣，经常烧坏电加热器，其故障率高；2）需设置多台电加热器，电能消耗高，运行不经济。

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、运行操作简单、性能可靠的燃气轮机罩壳冷却加热通风系统及其工作方法。在燃气轮机罩壳顶部设置吸风机，风机工作时将负荷齿轮间和轮机间内空气抽出，使罩壳内空间产生微负压，外部空气可通过两侧入风口进入罩壳内，从而形成冷却空气流。另外，在入风口处设置冷热交换器，在燃气轮机运行期间用冷却水来冷却进入到负荷齿轮间和轮机间的空气，可以控制负荷齿轮间和轮机间内空气温度，从而有效地防止燃机罩壳内的空气温度过高引起轴承回油温度过高跳机以及火灾保护系统报警甚至触发误动，保护燃气轮机设备安全。冬季低温期间燃机停运时，用热网循环水来加热进入到负荷齿轮间和轮机间的空气，提高空气温度，从而有效地防止燃气轮机设备器件被冻坏。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种燃气轮机罩壳冷却加热通风系统，包括燃气轮机和燃气轮机罩壳，其特征是，所述燃气轮机罩壳围成的空间由负荷齿轮间和轮机间组成，其中负荷齿轮间位于空间前部，轮机间位于空间后部，所述燃气轮机位于轮机间内；所述燃气轮机罩壳上设置有负荷齿轮间空气入口和轮机间空气入口，所述燃气轮机罩壳内设置有负荷齿轮间冷热交换器和轮机间冷热交换器，所述负荷齿轮间空气入口与负荷齿轮间冷热交换器相连接，所述轮机间空气入口与轮机间冷热交换器相连接；所述负荷齿轮间顶部的罩壳上设置有负荷齿轮间吸风机，所述轮机间顶部的罩壳上设置有轮机间吸风机；所述负荷齿轮间冷热交换器和轮机间冷热交换器分别与冷/热水管道连接，所述冷/热水管道的进水端安装有冷/热水入口手动阀，所述冷/热水管道的出水端安装有冷/热水出口电动调阀，所述冷/热水管道上安装有管道排气阀。

进一步的，所述负荷齿轮间的两侧均设置有一个负荷齿轮间空气入口和一台负荷齿轮间冷热交换器，并且沿负荷齿轮间的中心纵截面呈对称布置；所述轮机间的两侧均设置有一个轮机间空气入口和一台轮机间冷热交换器，并且沿轮机间的中心纵截面呈对称布置。