燃气轮机的润滑油温度调节系统及方法与流程
未命名
07-13
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1.本技术涉及燃气轮机技术领域,尤其涉及一种燃气轮机的润滑油温度调节系统及方法。
背景技术:
2.燃气轮机因其启动速度快、循环效率高、做功量大等诸多优点,被广泛应用于管道增压、燃气发电、航空推进以及舰船动力等能源、国防和交通领域,是关系国家安全和国民经济发展的高技术核心装备,属于市场前景巨大的高技术产业。燃气轮机技术水平是代表一个国家科技和工业整体实力的重要标志之一,被誉为动力机械装备领域“皇冠上的明珠”。随着燃气轮机的发展,其在工业生产和国防军事等诸多领域具有日益重要的地位,其可靠、稳定地运行是工业生产与日常生活得以正常、顺利进行的重要保障。
3.而作为燃气轮机主机设备的重要辅助系统,燃气轮机润滑油系统的稳定可靠工作也关乎燃气轮机能否正常、稳定地运行。在通常的工业生产领域,燃气轮机润滑油系统保持在一定的稳定工作范围,其润滑油工作温度一般设定在40~45℃。若润滑油温度过高,会导致其与轴瓦和转子轴颈间的换热量小,无法及时带走燃气轮机运行时轴瓦和转子轴颈产生的摩擦热,不及时处理将导致轴瓦或轴颈过热弯曲,严重时甚至导致轴瓦烧毁、高速齿轮法兰变形等严重事故。因此,在日常的工业生产中都对燃气轮机润滑油系统的正常工作范围进行了严格限定。但在国防军事领域,由于各种外部因素的制约,如极端高温的恶劣环境或敌军侵袭等情况,将导致燃气轮机辅助系统局部工作单元运行不稳定或失效,致使燃气轮机润滑油温度显著提高,进而影响燃气轮机的稳定运行。因此,进行燃气轮机非正常润滑油温度下的性能试验是检验燃气轮机在恶劣工况下能否保持可靠、稳定运行的重要依据。
技术实现要素:
4.本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的现有燃气轮机润滑油系统难以快速、便捷地将润滑油温度调节至非正常工作温度范围以进行恶劣工况下燃气轮机性能试验的缺陷。
5.为此,本技术的一个目的在于提出一种燃气轮机的润滑油温度调节系统,其冷却前供油母管上安装有第一温度变送器20,在第一温度变送器20之后,供油母管分为两路,其中一路连接冷却器进口联动三通阀2的进口,另一路经高温侧进口手动闸阀1后作为未经冷却的润滑油管道与温度控制阀17的第一进口联通;
6.冷却器进口联动三通阀2的第一出口通过管道与第一润滑油冷却器8的进口相连,冷却器进口联动三通阀2的第二出口通过管道与第二润滑油冷却器13的进口相连;
7.第一润滑油冷却器8的出口通过管道与冷却器出口联动三通阀15的第一进口相连,第二润滑油冷却器13的出口通过管道与冷却器出口联动三通阀15的第二进口相连,冷却器出口联动三通阀15的出口分为两路管道,一路管道与低温侧进口手动闸阀16的进口相连,另一路管道与温度控制阀旁路手动闸阀19的进口相连;
8.低温侧进口手动闸阀16的出口通过管道与温度控制阀17的第二进口相连,温度控制阀17的出口通过管道与温度控制阀出口截止阀18的进口相连,温度控制阀出口截止阀18的出口与润滑油温度控制阀旁路手动闸阀19的出口在管道上合二为一后与冷却后供油母管联通,冷却后供油母管上安装有第二温度变送器21;
9.第一润滑油冷却器8的闭式冷却水进水管路上安装有第一进口气动调节阀4,第一润滑油冷却器8的闭式冷却水回水管路上安装有第一出口气动调节阀6,第二润滑油冷却器13的闭式冷却水进水管路上安装有第二进口气动调节阀9,第二润滑油冷却器13的闭式冷却水回水管路上安装有第二出口气动调节阀11。
10.进一步地,冷却器进口联动三通阀2的旁路设置有冷却器进口手动闸阀3,冷却器出口联动三通阀15的旁路设置有冷却器出口手动闸阀14,冷却器进口手动闸阀3和冷却器出口手动闸阀14用于实现第一润滑油冷却器8和第二润滑油冷却器13的联通。
11.进一步地,第一进口气动调节阀4的旁路设置有第一进口旁路手动蝶阀5,第一出口气动调节阀6的旁路设置有第一出口旁路手动蝶阀7,第二进口气动调节阀9的旁路设置有第二进口旁路手动蝶阀10,第二出口气动调节阀11的旁路设置有第二出口旁路手动蝶阀12。
12.进一步地,温度控制阀17、第一进口气动调节阀4、第一出口气动调节阀6、第二进口气动调节阀9和第二出口气动调节阀11均采用仪用压缩空气作为动力源。
13.进一步地,第一温度变送器20和第二温度变送器21用于分别将冷却前、冷却后的润滑油温度进行就地显示以及将测得的温度信号转化为电信号后输送至控制机柜以实现在控制室进行监控。
14.进一步地,第一润滑油冷却器8和第二润滑油冷却器13在正常运行过程中采用板式换热器,采用闭式冷却水作为冷却工质。
15.进一步地,第一润滑油冷却器8和第二润滑油冷却器13在正常运行过程中处于一个投运另一个备用的状态。
16.进一步地,第一润滑油冷却器8和第二润滑油冷却器13内闭式冷却水与润滑油的流动方向相反,以增强换热效果。
17.本技术的第二个目的在于提出一种燃气轮机的润滑油温度调节方法,其特征在于,包括:获取燃气轮机的润滑油的第一目标温度范围,并基于第一目标温度范围对燃气轮机的润滑油温度调节系统中的温度控制阀的当前温度参数值进行修改,获取修改后的第一目标温度参数值;控制燃气轮机的润滑油温度调节系统中的高温侧进口手动闸阀、低温侧进口手动闸阀、温度控制阀出口截止阀处于开启状态,以及控制温度控制阀旁路手动闸阀、冷却器进口手动闸阀、冷却器出口手动闸阀处于关闭状态,控制温度控制阀处于投运状态,控制冷却器进口联动三通阀的第一出口和冷却器出口联动三通阀的第一进口处于开启状态,控制冷却器进口联动三通阀的第二出口和冷却器出口联动三通阀的第二进口处于关闭状态,控制第一进口气动调节阀和第一出口气动调节阀处于开启状态,控制第一进口旁路手动蝶阀和第一出口旁路手动蝶阀处于关闭状态;实时监测第一温度变送器反馈的润滑油的第一冷却前温度和第二温度变送器反馈的润滑油的第一冷却后温度;基于第一冷却前温度、第一冷却后温度和第一目标温度参数值,对温度控制阀的第二进口侧的进口开度进行调整。
18.本技术的第三个目的在于提出一种燃气轮机的润滑油温度调节方法,其特征在于,包括:获取燃气轮机的润滑油的第二目标温度范围;控制燃气轮机的润滑油温度调节系统中的高温侧进口手动闸阀、低温侧进口手动闸阀、温度控制阀出口截止阀、冷却器进口手动闸阀、冷却器出口手动闸阀处于关闭状态,控制温度控制阀旁路手动闸阀处于开启状态,控制温度控制阀处于不投运状态,控制冷却器进口联动三通阀的第一出口和冷却器出口联动三通阀的第一进口处于开启状态,控制冷却器进口联动三通阀的第二出口和冷却器出口联动三通阀的第二进口处于关闭状态,控制第一进口气动调节阀和第一出口气动调节阀处于开启状态,控制第一进口旁路手动蝶阀和第一出口旁路手动蝶阀处于关闭状态;实时监测第一温度变送器反馈的润滑油的第二冷却前温度和第二温度变送器反馈的润滑油的第二冷却后温度;根据第二冷却前温度、第二冷却后温度和第二目标温度范围,对第一进口气动调节阀和第一出口气动调节阀的开度进行调整,以实现对进入第一润滑油冷却器的闭式冷却水的流量调整。
19.本技术至少实现以下有益效果:
20.1.本技术提供的燃气轮机的润滑油温度调节系统设计了多处冗余结构,当燃气轮机在正常运行或进行性能试验时某处工作单元发生故障,可以立即切换到系统旁路控制,确保了燃气轮机在变工况下的稳定可靠运行,而不会因突发因素导致某处工作单元失效致使燃气轮机运行失稳或停机。
21.2.本技术提供的燃气轮机的润滑油温度调节系统中温度控制阀、第一进口气动调节阀、第一出口气动调节阀、第二进口气动调节阀和第二出口气动调节阀均采用仪用压缩空气作为动力源,采用压缩空气控制阀门开度可以使阀门进行快速响应,保证阀门开度准确,提高润滑油调节系统的响应速度与精度。
22.3.本技术提供的燃气轮机的润滑油温度调节方法考虑了燃气轮机进行长时间性能试验和短时、即时性能试验两种情况。针对长时间燃气轮机性能试验,通过修改燃气轮机控制系统中温度控制阀底层逻辑中设定的温度参数值,可以实现在更高的润滑油温度下进行燃气轮机性能试验。采用此种方法可以通过燃气轮机控制系统自动调节温度控制阀的开度进而调节润滑油供油温度在设定的温度范围内,在设置好与性能试验匹配的润滑油温度后无需过多的人为调控,适于长时间进行更高温度下燃气轮机的性能试验。
23.4.本技术提供的燃气轮机的润滑油温度调节方法中,针对短时、即时的燃气轮机性能试验,通过控制润滑油冷却器中闭式冷却水的流量调节润滑油温度。在此种方法中,通过先减小闭式冷却水出口调节阀的开度而保持进口调节阀开度不变,闭式冷却水因出流不畅从而使热量堆积,逐渐提高润滑油温度。而后续通过减小闭式冷却水进口调节阀的开度和略微增大出口调节阀的开度,使润滑油温度最终稳定在燃气轮机性能试验所需的温度范围内。通过先减小闭式冷却水出口调节阀的开度使闭式冷却水出流不畅而非直接减小进口调节阀的开度进而减小闭式冷却水流量的方法,可以避免在调节闭式冷却水进口调节阀的过程中闭式冷却水流量突变导致燃气轮机润滑油温度产生较大波动,从而使润滑油温度平稳升高最终稳定在性能试验所需的润滑油温度范围内。通过控制闭式冷却水流量的方式可以简便、快捷地进行润滑油温度的调节,适于短时、即时的燃气轮机性能试验。
24.5.本技术提供的燃气轮机的润滑油温度调节方法中,针对不同情况下的燃气轮机性能试验提供了两种润滑油温度调节方法,通过开启或关闭部分进、出口手动闸阀即可实
现两种方法的切换,针对不同情况下的燃气轮机性能试验可以快速、便捷地选择适合情况的润滑油温度调节方法。
附图说明
25.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
26.图1是本技术一个实施例示出的一种燃气轮机的润滑油温度调节系统的示意图。
27.图2是本技术一个实施例示出的一种适用于长时间在较高润滑油温度下进行燃气轮机性能试验的燃气轮机的润滑油温度调节方法的示例性实施方式的示意图。
28.图3是本技术一个实施例示出的一种适用于在短时或即时在较高润滑油温度下进行燃气轮机性能试验的燃气轮机的润滑油温度调节方法的示例性实施方式的示意图。
29.附图标记说明:
30.1、高温侧进口手动闸阀;2、冷却器进口联动三通阀;3、冷却器进口手动闸阀;4、第一进口气动调节阀;5、第一进口旁路手动蝶阀;6、第一出口气动调节阀;7、第一出口旁路手动蝶阀;8、第一润滑油冷却器;9、第二进口气动调节阀;10、第二进口旁路手动蝶阀;11、第二出口气动调节阀;12、第二出口旁路手动蝶阀;13、第二润滑油冷却器;14、冷却器出口手动闸阀;15、冷却器出口联动三通阀;16、低温侧进口手动闸阀;17、温度控制阀;18、温度控制阀出口截止阀;19、温度控制阀旁路手动闸阀;20、第一温度变送器;21、第二温度变送器。
具体实施方式
31.下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
32.图1是本技术示出的一种燃气轮机的润滑油温度调节系统的示意图,如图1所示,冷却前供油母管上安装有第一温度变送器20,第一温度变送器20用于实时监测冷却前供油母管内的润滑油温度,在第一温度变送器20之后,供油母管分为两路,其中一路连接冷却器进口联动三通阀2的进口,另一路经高温侧进口手动闸阀1后作为未经冷却的润滑油管道与温度控制阀17的第一进口联通。通过关闭高温侧进口手动闸阀1可以使润滑油经冷却器后直接汇入供油母管而不经过温度控制阀。
33.冷却器进口联动三通阀2的第一出口通过管道与第一润滑油冷却器8的进口相连,冷却器进口联动三通阀2的第二出口通过管道与第二润滑油冷却器13的进口相连。润滑油经主油箱供油后,在冷却器进口联动三通阀2之前分为两支管道通路,一支管道通路的润滑油进入冷却器进口联动三通阀2,在第二润滑油冷却器13处于备用状态也即不开启第二润滑油冷却器13的情况下,润滑油之后从冷却器进口联动三通阀2的第一出口流出进入第一润滑油冷却器8,润滑油经过与闭式冷却水的换热降温后,从第一润滑油冷却器8的出口流出,另一支管道通路的润滑油不经过冷却与温度控制阀17的第一进口联通。
34.第一润滑油冷却器8的出口通过管道与冷却器出口联动三通阀15的第一进口相连,第二润滑油冷却器13的出口通过管道与冷却器出口联动三通阀15的第二进口相连,冷却器出口联动三通阀15的出口分为两路管道,一路管道与低温侧进口手动闸阀16的进口相
连,另一路管道与温度控制阀旁路手动闸阀19的进口相连。
35.低温侧进口手动闸阀16的出口通过管道与温度控制阀17的第二进口相连,温度控制阀17的出口通过管道与温度控制阀出口截止阀18的进口相连,温度控制阀出口截止阀18的出口与润滑油温度控制阀旁路手动闸阀19的出口在管道上合二为一后与冷却后供油母管联通,冷却后供油母管上安装有第二温度变送器21。温度控制阀出口截止阀18用于防止冷却器出口联动三通阀15的出口汇入供油母管的润滑油逆流进入温度控制阀17。
36.第一润滑油冷却器8的闭式冷却水进水管路上安装有第一进口气动调节阀4,第一润滑油冷却器8的闭式冷却水回水管路上安装有第一出口气动调节阀6,第二润滑油冷却器13的闭式冷却水进水管路上安装有第二进口气动调节阀9,第二润滑油冷却器13的闭式冷却水回水管路上安装有第二出口气动调节阀11。以第一润滑油冷却器8为例,第一润滑油冷却器8中闭式冷却水经第一进口气动调节阀4后进入板式冷却器内部与润滑油换热,之后通过润滑油冷却器闭式水出口流出,经第一出口气动调节阀6后流至下一工作单元。
37.其中,温度控制阀17阀体内安装有曲轴连杆机构,且曲轴末端装有扇形挡片,当仪用压缩空气控制阀杆移动时扇形挡片动作封堵左侧进油口进而实现对润滑油进口流量的调节。
38.进一步的,通过关闭高温侧进口手动闸阀1和低温侧进口手动闸阀16可以使润滑油经第一润滑油冷却器8或第二润滑油冷却器13之后直接汇入供油母管而不经过温度控制阀17。
39.进一步地,冷却器进口联动三通阀2的旁路设置有冷却器进口手动闸阀3,冷却器出口联动三通阀15的旁路设置有冷却器出口手动闸阀14,冷却器进口手动闸阀3和冷却器出口手动闸阀14用于通过就地操作实现第一润滑油冷却器8和第二润滑油冷却器13的联通,并且当第一润滑油冷却器8的润滑油进口流量过大时可以开启冷却器进口手动闸阀3使部分润滑油进入备用的第二润滑油冷却器13。
40.进一步地,第一进口气动调节阀4的旁路设置有第一进口旁路手动蝶阀5,第一出口气动调节阀6的旁路设置有第一出口旁路手动蝶阀7,第二进口气动调节阀9的旁路设置有第二进口旁路手动蝶阀10,第二出口气动调节阀11的旁路设置有第二出口旁路手动蝶阀12。其中,第一进口旁路手动蝶阀5、第一出口旁路手动蝶阀7、第二进口旁路手动蝶阀10和第二出口旁路手动蝶阀12用于在其各自对应的气动调节阀出现故障时,可以就地操作以实现对闭式冷却水进、出口流量进行调节。
41.进一步地,温度控制阀17、第一进口气动调节阀4、第一出口气动调节阀6、第二进口气动调节阀9和第二出口气动调节阀11均采用仪用压缩空气作为动力源,以使阀门进行快速响应,保证阀门开度准确,提高润滑油调节系统的响应速度与精度。
42.进一步地,第一温度变送器20和第二温度变送器21用于分别将冷却前、冷却后的润滑油温度进行就地显示以及将测得的温度信号转化为电信号后输送至控制机柜以实现在控制室进行监控。
43.进一步地,第一润滑油冷却器8和第二润滑油冷却器13在正常运行过程中采用板式换热器,采用闭式冷却水作为冷却工质。
44.进一步地,第一润滑油冷却器8和第二润滑油冷却器13在正常运行过程中处于一个投运另一个备用的状态。
45.进一步地,第一润滑油冷却器8和第二润滑油冷却器13内闭式冷却水与润滑油的流动方向相反,以增强换热效果。
46.本技术提供的燃气轮机的润滑油温度调节系统设计了多处冗余结构,当燃气轮机在正常运行或进行性能试验时某处工作单元发生故障,可以立即切换到系统旁路控制,确保了燃气轮机在变工况下的稳定可靠运行,而不会因突发因素导致某处工作单元失效致使燃气轮机运行失稳或停机。并且本技术提供的燃气轮机的润滑油温度调节系统中温度控制阀、第一进口气动调节阀、第一出口气动调节阀、第二进口气动调节阀和第二出口气动调节阀均采用仪用压缩空气作为动力源,采用压缩空气控制阀门开度可以使阀门进行快速响应,保证阀门开度准确,提高润滑油调节系统的响应速度与精度。
47.图2是本技术示出的一种适用于长时间在较高润滑油温度下进行燃气轮机性能试验的燃气轮机的润滑油温度调节方法的示例性实施方式的示意图,如图2所示,该燃气轮机的润滑油温度调节方法,包括以下步骤:
48.s201,获取燃气轮机的润滑油的第一目标温度范围,并基于第一目标温度范围对燃气轮机的润滑油温度调节系统中的温度控制阀的当前温度参数值进行修改,获取修改后的第一目标温度参数值。
49.根据所进行的燃气轮机性能试验或燃气轮机持续运行所需要的温度条件,确定燃气轮机的润滑油的目标温度范围作为第一目标温度范围,并基于第一目标温度范围对燃气轮机的润滑油温度调节系统中的温度控制阀17的底层逻辑中设定的当前温度参数值进行修改,使修改后的温度范围满足燃气轮机在更高的润滑油温度下进行相应的性能试验或燃气轮机的持续运行,而后进行逻辑组态的上传更新,将修改后的温度参数值作为第一目标温度参数值。
50.s202,控制燃气轮机的润滑油温度调节系统中的高温侧进口手动闸阀、低温侧进口手动闸阀、温度控制阀出口截止阀处于开启状态,以及控制温度控制阀旁路手动闸阀、冷却器进口手动闸阀、冷却器出口手动闸阀处于关闭状态,控制温度控制阀处于投运状态,控制冷却器进口联动三通阀的第一出口和冷却器出口联动三通阀的第一进口处于开启状态,控制冷却器进口联动三通阀的第二出口和冷却器出口联动三通阀的第二进口处于关闭状态,控制第一进口气动调节阀和第一出口气动调节阀处于开启状态,控制第一进口旁路手动蝶阀和第一出口旁路手动蝶阀处于关闭状态。
51.控制燃气轮机的润滑油温度调节系统中的高温侧进口手动闸阀1、低温侧进口手动闸阀16、温度控制阀出口截止阀1处于开启状态,以及控制温度控制阀旁路手动闸阀19、冷却器进口手动闸阀3、冷却器出口手动闸阀14处于关闭状态,控制温度控制阀17处于投运状态,控制冷却器进口联动三通阀2的第一出口和冷却器出口联动三通阀15的第一进口处于开启状态,控制冷却器进口联动三通阀2的第二出口和冷却器出口联动三通阀15的第二进口处于关闭状态,控制第一进口气动调节阀4和第一出口气动调节阀6处于开启状态,控制第一进口旁路手动蝶阀5和第一出口旁路手动蝶阀7处于关闭状态。
52.s203,实时监测第一温度变送器反馈的润滑油的第一冷却前温度和第二温度变送器反馈的润滑油的第一冷却后温度。
53.将第一温度变送器20反馈的润滑油的冷却前温度作为第一冷却前温度,将第二温度变送器21反馈的润滑油的冷却后温度作为第一冷却后温度,并实时监测第一温度变送器
20反馈的润滑油的第一冷却前温度和第二温度变送器21反馈的润滑油的第一冷却后温度。
54.s204,基于第一冷却前温度、第一冷却后温度和第一目标温度参数值,对温度控制阀的第二进口侧的进口开度进行调整。
55.基于第一冷却前温度、第一冷却后温度和第一目标温度参数值,燃气轮机控制系统(turbine control system,tcs)自动调节温度控制阀17冷却器侧的进口开度,通过改变温度控制阀17内经冷却与未经冷却润滑油的混合比例调节润滑油温度在所设定的温度范围内。
56.继续以第一润滑油冷却器8处于投运状态而第二润滑油冷却器13处于备用状态的情况下为例,当供油母管润滑油温度低于所需要的温度时,tcs控制系统发出指令,减小温度控制阀17冷却器侧的进口开度,使经过第一润滑油冷却器8的润滑油流量降低,不经过冷却器直接进入温度控制阀17的润滑油流量增大,两者混合后的润滑油温度升高。tcs系统通过反馈的供油母管润滑油温度自动调节温度控制阀冷却器侧的进口开度直至润滑油温度满足控制系统底层逻辑中设定的温度范围。
57.需要注意的是,在第二润滑油冷却器13处于投运状态而第一润滑油冷却器8处于备用状态的情况与上述调节方法类似,需要对第二润滑油冷却器13对应阀门进行开启而对第一润滑油冷却器8对应阀门进行关闭,具体调节方式在此不再进行赘述。
58.本技术实施例中,针对长时间燃气轮机性能试验,通过修改燃气轮机控制系统中温度控制阀底层逻辑中设定的温度参数值,可以实现在更高的润滑油温度下进行燃气轮机性能试验。采用此种方法可以通过燃气轮机控制系统自动调节温度控制阀的开度进而调节润滑油供油温度在设定的温度范围内,在设置好与性能试验匹配的润滑油温度后无需过多的人为调控,适于长时间进行更高温度下燃气轮机的性能试验。
59.图3是本技术示出的一种适用于在短时或即时在较高润滑油温度下进行燃气轮机性能试验的燃气轮机的润滑油温度调节方法的示例性实施方式的示意图,如图3所示,该燃气轮机的润滑油温度调节方法,包括以下步骤:
60.s301,获取燃气轮机的润滑油的第二目标温度范围。
61.根据所进行的燃气轮机性能试验所需要的温度条件,确定燃气轮机的润滑油的目标温度范围作为第二目标温度范围。
62.s302,控制燃气轮机的润滑油温度调节系统中的高温侧进口手动闸阀、低温侧进口手动闸阀、温度控制阀出口截止阀、冷却器进口手动闸阀、冷却器出口手动闸阀处于关闭状态,控制温度控制阀旁路手动闸阀处于开启状态,控制温度控制阀处于不投运状态,控制冷却器进口联动三通阀的第一出口和冷却器出口联动三通阀的第一进口处于开启状态,控制冷却器进口联动三通阀的第二出口和冷却器出口联动三通阀的第二进口处于关闭状态,控制第一进口气动调节阀和第一出口气动调节阀处于开启状态,控制第一进口旁路手动蝶阀和第一出口旁路手动蝶阀处于关闭状态。
63.控制燃气轮机的润滑油温度调节系统中的高温侧进口手动闸阀1、低温侧进口手动闸阀16、温度控制阀出口截止阀18、冷却器进口手动闸阀3、冷却器出口手动闸阀14处于关闭状态,控制温度控制阀旁路手动闸阀19处于开启状态,控制温度控制阀17处于不投运状态,控制冷却器进口联动三通阀2的第一出口和冷却器出口联动三通阀15的第一进口处于开启状态,控制冷却器进口联动三通阀2的第二出口和冷却器出口联动三通阀15的第二
进口处于关闭状态,控制第一进口气动调节阀4和第一出口气动调节阀6处于开启状态,控制第一进口旁路手动蝶阀5和第一出口旁路手动蝶阀7处于关闭状态。
64.s303,实时监测第一温度变送器反馈的润滑油的第二冷却前温度和第二温度变送器反馈的润滑油的第二冷却后温度。
65.将第一温度变送器20反馈的润滑油的冷却前温度作为第二冷却前温度,将第二温度变送器21反馈的润滑油的冷却后温度作为第二冷却后温度,并实时监测第一温度变送器20反馈的润滑油的第二冷却前温度和第二温度变送器21反馈的润滑油的第二冷却后温度。
66.s304,根据第二冷却前温度、第二冷却后温度和第二目标温度范围,对第一进口气动调节阀和第一出口气动调节阀的开度进行调整,以实现对进入第一润滑油冷却器的闭式冷却水的流量调整。
67.根据第二冷却前温度、第二冷却后温度和第二目标温度范围,对第一进口气动调节阀4和第一出口气动调节阀6的开度进行调整,以实现对进入第一润滑油冷却器8的闭式冷却水的流量调整。
68.继续以第一润滑油冷却器8处于投运状态而第二润滑油冷却器13处于备用状态的情况下为例,当润滑油供油温度低于性能试验所需的温度时,先保持第一进口气动调节阀4开度不变,逐渐减小第一出口气动调节阀6的开度,使闭式冷却水在第一润滑油冷却器8中出流不畅形成堵塞。闭式冷却水在第一润滑油冷却器8中与润滑油换热后温度逐渐升高,且由于闭式冷却水出口开度减小,造成闭式冷却水出流不畅导致热量逐渐堆积,因此润滑油温度也逐渐升高。当润滑油温度逐渐升高超过性能试验所需的温度后,此时逐渐减小第一进口气动调节阀4的开度,使闭式冷却水进口流量降低,并略微开大第一出口气动调节阀6的开度,使闭式冷却水在润滑油冷却器中不再堵塞,燃气轮机润滑油温度缓慢降低,最终达到并稳定在性能试验所需的温度范围内。在调节第一进口气动调节阀4、第一出口气动调节阀6的开度的过程中,需时刻关注供油母管上的润滑油温度变化。
69.需要注意的是,在第二润滑油冷却器13处于投运状态而第一润滑油冷却器8处于备用状态的情况与上述调节方法类似,需要对第二润滑油冷却器13对应阀门进行开启而对第一润滑油冷却器8对应阀门进行关闭,具体调节方式在此不再进行赘述。
70.本技术实施例中,针对短时、即时的燃气轮机性能试验,通过控制润滑油冷却器中闭式冷却水的流量调节润滑油温度。在此种方法中,通过先减小闭式冷却水出口调节阀的开度而保持进口调节阀开度不变,闭式冷却水因出流不畅从而使热量堆积,逐渐提高润滑油温度。而后续通过减小闭式冷却水进口调节阀的开度和略微增大出口调节阀的开度,使润滑油温度最终稳定在燃气轮机性能试验所需的温度范围内。通过先减小闭式冷却水出口调节阀的开度使闭式冷却水出流不畅而非直接减小进口调节阀的开度进而减小闭式冷却水流量的方法,可以避免在调节闭式冷却水进口调节阀的过程中闭式冷却水流量突变导致燃气轮机润滑油温度产生较大波动,从而使润滑油温度平稳升高最终稳定在性能试验所需的润滑油温度范围内,更简便、快捷地进行润滑油温度的调节,适于短时、即时的燃气轮机性能试验。
71.本技术提供的燃气轮机的润滑油温度调节方法中,针对不同情况下的燃气轮机性能试验提供了两种润滑油温度调节方法,通过开启或关闭部分进、出口手动闸阀即可实现两种方法的切换,针对不同情况下的燃气轮机性能试验可以快速、便捷地选择适合情况的
润滑油温度调节方法。
72.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
73.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
74.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
75.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本技术的限制,本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
技术特征:
1.一种燃气轮机的润滑油温度调节系统,其特征在于,冷却前供油母管上安装有第一温度变送器(20),在第一温度变送器(20)之后,供油母管分为两路,其中一路连接冷却器进口联动三通阀(2)的进口,另一路经高温侧进口手动闸阀(1)后作为未经冷却的润滑油管道与温度控制阀(17)的第一进口联通;所述冷却器进口联动三通阀(2)的第一出口通过管道与第一润滑油冷却器(8)的进口相连,冷却器进口联动三通阀(2)的第二出口通过管道与第二润滑油冷却器(13)的进口相连;所述第一润滑油冷却器(8)的出口通过管道与冷却器出口联动三通阀(15)的第一进口相连,第二润滑油冷却器(13)的出口通过管道与冷却器出口联动三通阀(15)的第二进口相连,冷却器出口联动三通阀(15)的出口分为两路管道,一路管道与低温侧进口手动闸阀(16)的进口相连,另一路管道与温度控制阀旁路手动闸阀(19)的进口相连;所述低温侧进口手动闸阀(16)的出口通过管道与温度控制阀(17)的第二进口相连,温度控制阀(17)的出口通过管道与温度控制阀出口截止阀(18)的进口相连,温度控制阀出口截止阀(18)的出口与润滑油温度控制阀旁路手动闸阀(19)的出口在管道上合二为一后与冷却后供油母管联通,冷却后供油母管上安装有第二温度变送器(21);所述第一润滑油冷却器(8)的闭式冷却水进水管路上安装有第一进口气动调节阀(4),第一润滑油冷却器(8)的闭式冷却水回水管路上安装有第一出口气动调节阀(6),第二润滑油冷却器(13)的闭式冷却水进水管路上安装有第二进口气动调节阀(9),第二润滑油冷却器(13)的闭式冷却水回水管路上安装有第二出口气动调节阀(11)。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述冷却器进口联动三通阀(2)的旁路设置有冷却器进口手动闸阀(3),所述冷却器出口联动三通阀(15)的旁路设置有冷却器出口手动闸阀(14),所述冷却器进口手动闸阀(3)和所述冷却器出口手动闸阀(14)用于实现第一润滑油冷却器(8)和第二润滑油冷却器(13)的联通。3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述第一进口气动调节阀(4)的旁路设置有第一进口旁路手动蝶阀(5),所述第一出口气动调节阀(6)的旁路设置有第一出口旁路手动蝶阀(7),所述第二进口气动调节阀(9)的旁路设置有第二进口旁路手动蝶阀(10),所述第二出口气动调节阀(11)的旁路设置有第二出口旁路手动蝶阀(12)。4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述温度控制阀(17)、第一进口气动调节阀(4)、第一出口气动调节阀(6)、第二进口气动调节阀(9)和第二出口气动调节阀(11)均采用仪用压缩空气作为动力源。5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述第一温度变送器(20)和第二温度变送器(21)用于分别将冷却前、冷却后的润滑油温度进行就地显示以及将测得的温度信号转化为电信号后输送至控制机柜以实现在控制室进行监控。6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述第一润滑油冷却器(8)和所述第二润滑油冷却器(13)在正常运行过程中采用板式换热器,采用闭式冷却水作为冷却工质。7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述第一润滑油冷却器(8)和所述第二润滑油冷却器(13)在正常运行过程中处于一个投运另一个备用的状态。8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述第一润滑油冷却器(8)和所述第二润滑油冷却器(13)内闭式冷却水与润滑油的流动方向相反,以增强换热效果。
9.一种燃气轮机的润滑油温度调节方法,其特征在于,包括:获取燃气轮机的润滑油的第一目标温度范围,并基于所述第一目标温度范围对燃气轮机的润滑油温度调节系统中的温度控制阀的当前温度参数值进行修改,获取修改后的第一目标温度参数值;控制燃气轮机的润滑油温度调节系统中的高温侧进口手动闸阀、低温侧进口手动闸阀、温度控制阀出口截止阀处于开启状态,以及控制温度控制阀旁路手动闸阀、冷却器进口手动闸阀、冷却器出口手动闸阀处于关闭状态,控制温度控制阀处于投运状态,控制冷却器进口联动三通阀的第一出口和冷却器出口联动三通阀的第一进口处于开启状态,控制冷却器进口联动三通阀的第二出口和冷却器出口联动三通阀的第二进口处于关闭状态,控制第一进口气动调节阀和第一出口气动调节阀处于开启状态,控制第一进口旁路手动蝶阀和第一出口旁路手动蝶阀处于关闭状态;实时监测第一温度变送器反馈的润滑油的第一冷却前温度和第二温度变送器反馈的润滑油的第一冷却后温度;基于所述第一冷却前温度、所述第一冷却后温度和所述第一目标温度参数值,对温度控制阀的第二进口侧的进口开度进行调整。10.一种燃气轮机的润滑油温度调节方法,其特征在于,包括:获取燃气轮机的润滑油的第二目标温度范围;控制燃气轮机的润滑油温度调节系统中的高温侧进口手动闸阀、低温侧进口手动闸阀、温度控制阀出口截止阀、冷却器进口手动闸阀、冷却器出口手动闸阀处于关闭状态,控制温度控制阀旁路手动闸阀处于开启状态,控制温度控制阀处于不投运状态,控制冷却器进口联动三通阀的第一出口和冷却器出口联动三通阀的第一进口处于开启状态,控制冷却器进口联动三通阀的第二出口和冷却器出口联动三通阀的第二进口处于关闭状态,控制第一进口气动调节阀和第一出口气动调节阀处于开启状态,控制第一进口旁路手动蝶阀和第一出口旁路手动蝶阀处于关闭状态;实时监测第一温度变送器反馈的润滑油的第二冷却前温度和第二温度变送器反馈的润滑油的第二冷却后温度;根据所述第二冷却前温度、所述第二冷却后温度和所述第二目标温度范围,对第一进口气动调节阀和第一出口气动调节阀的开度进行调整,以实现对进入第一润滑油冷却器的闭式冷却水的流量调整。
技术总结
本申请提出了一种燃气轮机的润滑油温度调节系统及方法,涉及燃气轮机技术领域。其中,供油母管分为两路,一路连接冷却器进口联动三通阀的进口,另一路经高温侧进口手动闸阀后与温度控制阀的第一进口联通;冷却器进口联动三通阀的两个出口分别与第一润滑油冷却器和第二润滑油冷却器的进口相连,冷却器出口联动三通阀的两个进口分别与第一润滑油冷却器和第二润滑油冷却器的出口相连,冷却器出口联动三通阀的出口分为两路管道,两路管道分别经温度控制阀旁路手动闸阀与温度控制阀后在管道上合二为一与冷却后供油母管联通。本申请可以针对不同情况下的燃气轮机性能试验对润滑油温度进行快捷、稳定的调节。稳定的调节。稳定的调节。
技术研发人员:伍赫 肖俊峰 高松 李园园 于飞龙 段静瑶 刘战胜 何伟 武耀族 张浩浩 上官博 闫安 张蒙
受保护的技术使用者:西安热工研究院有限公司
技术研发日:2023.05.08
技术公布日:2023/7/12
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