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燃气轮机培训资
第三卷入口和排气系统
空气入口和排气系统(系统描述)
一、概要
空气质量对燃机的性能和可靠性有很大的影响,并且空气质量受机组安装地的外界环境影响很大。
此外,在一些特定的位置,空气质量在一年内,甚至一些条件下数小时内,都会发生戏剧性的变化。
空气质量差会导致压气机结垢。
如果压气机严重结垢,燃机的出力将会明显降低。
为了达到机组的最佳性能和高可靠性,使每台机组能适应大气工况的变化,有必要处理燃机入口的空气使污染物分离掉。
自清洁过滤器系统能容易并有效地分离出空气中10微米的颗粒,或是更大一些的颗粒,这些颗粒在一定数量下一般会导致大的侵蚀和压气机结垢。
噪声污染是一个同入口系统的连接相关的。
燃机运行时在入口管道内一般会产生明显的一定数量的噪声。
用一个安装在管道上的消音器,就可使噪声衰减到规定必须的水平。
对于入口系统布置一般看法,参见入口和排气流量特性曲线和空气控制管道示意图。
在运行和维护手册这部分可查到。
二、空气入口系统
A.概要
空气入口系统有如下组成:
一个带雨档的过滤器小室,一个运用高效过滤原理的自动自清洁系统,和一个入口管道系统。
运用“向上和向前”的布置,过滤器小室布置在入口管道支柱结构上部。
入口管道系统被安放在入口管道支柱结构上,紧随是入口抽气加热模块。
空气进入过滤器小室并连续通过过渡段,声音消音器,入口加热模块,拦废物筛,去燃机压气机入口气室。
过滤器小室被高架的这样布置提供是一个紧凑系统,可使在过滤器小室灰尘拾取最小化。
入口系统的结构中应用设计可使维护量最小的材料和涂层。
所有过滤器小室外部和内部表面(暴露于气流中)涂一层以无机锌为预防腐保护的底漆和环氧树脂的外漆。
所有管道外部和内部表面(暴露于气流中)涂一层以无机锌为预防腐保护的底漆。
中间层是环氧树脂层,外部表面暴露于气流中作为附加保护。
入口消音穿孔钢片是用不锈钢制作的。
拦废物筛是不锈钢的。
所有支撑的钢结构都是被镀锌的。
关于燃机入口室间隔布置机械外形图收录在“一般描述”部分。
B.入口间隔
过滤器小室由雨档(随后是除湿器)和高效自清洁过滤气段组成。
雨档是用来阻止大雨和空气中大的污染物进入过滤器小室。
这是通过让入口空气以一定的速度向上流动完成的,该流速比雨滴和大的空气污染物终端速度还要低。
雨挡中的除湿器被推荐使用在沿海,船舶,和海面平台等地,因为这些地方有着空气中含有从海水带来的盐份高的难题,还因它可除去潜在的腐蚀性液体。
自清洁过滤器的部件被安装在垂直的栅格板上。
它们被包在一个用轻量型钢做的金属包壳内,这样设计是为了恰当的气流处理和露天保护。
当过滤器组件积满灰和过滤部件两端差压达到预定值(差压开关测量)时,相反脉冲类型的自清洁系统就启动。
过滤部件是在一个特殊的次序下被清洁的,控制是通过一个自动程序装置实现的。
自动程序装置操作一连串的电磁阀,其中每个阀控制多个过滤器清洁。
在清洁时,每个阀释放出一个高压空气脉冲。
这个脉冲通过瞬时反向气流冲击过滤器,这使积灰被震松而落入漏斗中,清洁循环完成后被排出。
清洁循环一直到大量灰被清除而间隔的差压达到设定的低值时才停止。
内部照明是提供给过滤器置换区域。
关于入口过滤器系统的运行和维护的详细资料包含在这部分维护手册中。
过滤器部件的维护和检查的通道使用的是楼梯,外面平台与低层外门相连且通到每一过滤器小室层。
C.入口管道和消音
空气入口管道系统引导空气流从过滤器小室流到燃机压气机的进口。
组成如下:
8英尺消音,4英尺声学内衬管道含一个入口加热模块,一个声学内衬弯管(含拦废物筛),一个声学内衬挠性接头,一个声学内衬过渡管,入口气室。
入口消音器由一个声学内衬管道组成,它是包含消音导流片,消音导流片的结构是由纤维布包封矿渣棉后再用开孔的不锈钢板封装。
声学内衬在消音器管道的内壁上,消音器下游管道的内壁也是相似结构,例外的是有4英尺线路管装设了入口抽气加热器,其由不锈钢金属板组成。
垂直-平行导流片结构是特殊的设计,这样设计可消除压气机的基频噪音和减少其它频率噪音水平。
压气机抽气加热系统,压气机排抽气一路用于加热入口气体。
这可以提高燃机在启动、停机和其它运行方式的运行特性。
入口抽气加热系统是由一系列安装在紧随消音器之后的管道上的不锈钢管组成,管道外的总管把空气分流进垂直管路后进入管道。
在管路中,抽气通过一系列综合布置到分配管上的小洞分散到入口气流中。
单段弯曲小室,固定的,不锈钢的拦废物筛。
拦废物筛的目的是保护压气机,防止从过滤器小室,管路,或由于维修失误而散落的硬件进入压气机。
可移动的观察台被安放在拦废物筛上游,是为了清洁和检查目的。
声学内衬膨胀接头能使与入口系统关联的负荷与燃机隔离开,入口气室是入口管道与燃机压气机的连接点。
入口管道系统也包含露点湿度传感器的装置,它可用在入口抽气加热模块下游的气流监视。
通过与MKV的通讯,传感器连同入口抽气加热系统可保证在霜点下的入口系统所有部分在一个相对湿度,从而使燃机性能下降程度最小化。
应定期(至少一年一次)检查入口管道系统,发现生锈的信号和膨胀节和法兰的螺栓的松动。
管道内的一次检查应包含检查拦废物筛的杂物,管道内衬可能生锈和焊缝松动,还有入口抽气管道和管道导架裂纹。
应检查密封垫连接处,发现漏入光线,水,杂物的一些迹象。
检查完成和燃机试转前,入口管道必须是百分之百的清洁并且无杂物。
如在常规检查中问题增多,请联系GE产品服务部的更多说明。
三、排气系统
A.概要
A042排气系统是一个内部隔热的导流扩压管,它可导引燃机排气从燃机高压出口去余热锅炉或进入旁路烟囱。
A042是内部隔热可维持结构完整性和外部油漆。
A042的标准的组件包含一个向前挠曲密封膨胀节,内部隔热的导流扩压管和用螺栓固定在底座上的支承钢。
作为供货可选部分包含以建筑板壁形式的人员保护,一个足够高度声学屏障墙和一个尾部膨胀节。
B.正向的膨胀节
正向膨胀节由用螺栓固定在燃机出口法兰上的重叠的IINCO718钢板组成,膨胀节被卡进安装在A042入口上的导板内。
重叠的钢板形成很好的柔性密封和长期使用寿命。
在安装地,挠曲钢板是用一层陶瓷纤维和一个金属防风板隔热的,再和燃机外部隔热部套相连。
C.排气扩压管道
排气扩压器是一个锥形管,它使排气逐渐地扩压,以使排气压力提到最大值而提高燃机性能。
一个正向疏水系统收集压气机清洗的冲洗水或不正确启动的液体燃料。
疏水系统管道上有贯穿管,用于9抽和13抽(只有7FA和9FA)的压气机启动排气。
C.支承结构
支承结构提供在扩压器管水平中心线的支承法兰。
法兰这样设计是允许轴向和径向热膨胀。
支承结构靠螺栓同一个标准化的地基底面的基础相连。
D.标准化选项
人员保护或声学屏障墙
支承结构的设计是允许安装人员保护或一个声学屏障墙而依靠特别地点的需要。
典型的9FAA042不需要人员保护,是因为它的最低点离地超过7英尺。
E.尾部膨胀节
一个尾部膨胀节是管道所需要的,它可能由GE或业主提供。
它是“冷对冷”设计,需要现场安装内衬。
入口和排气系统示意图(123E4012)
入口空气加热示意图(361B2205)
压气机清吹空气示意图(240C3321)
运行维护说明
自清洗入口空气滤网系统技术手册
(0SM-AD58758-01,pages9–19)
第二部分:
GDXTM空气滤网系统描述
系统特点描述
透平入口空气GDXTM空气滤网是单级、自清洗滤网。
GDXTM空气滤网系统包含锥形和圆柱型的高效过滤器,此过滤器在运行中可以由来自压气机的空气进行顺序吹扫。
为了保证透平在不停机的状况下对过滤器进行周期性的清洗和更换,系统提供了单级、高效的过滤器。
系统成套进行运输。
这里对成套部件进行简要的描述,更完整的内容在安装手册中。
滤网包括以下主要部件:
●过渡段;
●入口罩;
●过道模块;
●过滤器模块;
系统图例
以下的空气过滤系统图例描述包括可选和标准的部件和总成。
合适的部件由其他厂商供应。
DonaldsonCompany’sScopeofWork的设计仅包括过滤器室。
过渡段安装在第三级并且直接使用吹扫和调节空气,此空气进入由其他厂商提供的下游的入口管道。
入口罩作为个体并在现场安装到滤网模块的通道区域,并为防止大自然的影响如:
雨雪、日照提供防护。
入口罩包含水份分离盘,去除来自空气入口的水份。
过滤器区域包括通道模块和过滤器模块。
通道模块位于入口罩后,提供去过滤器和水份分离器的维修通道。
在通道区域有一扇门,允许人员进入通道。
每个过滤器层的通道均设有楼梯。
通道模块还设有照明装置。
位于每个通道层的外部通道门提供进入过滤器间隔通道的通路。
起重机可以起吊元件到每个进入孔,因此减少维护和维修的停机时间。
漏斗一般位于整体模块污空气侧的底部。
当整体模块内的过滤元件进行吹扫时,来自过滤元件的灰尘落下进入漏斗。
在正常脉冲吹扫循环时,漏斗中的灰尘通过位于总成机座的法门经脉冲空气排出。
控制箱在过滤器模块外部的进口侧。
控制箱包括一个脉冲吹扫控制和压力报警系统。
压缩空气由其他部件提供。
从支架部件上的来的压缩空气管线,进入每个过滤器模块外侧的侧墙,到达每个过滤器模块的压缩空气母管。
空气过滤器系统空气流程
过滤器模块包含位于垂直管板内水平布置的一柱型和锥形的过滤器元件。
过滤元件通过反向流动的空气进行吹扫。
由压缩空气母管供应的压缩空气吹扫过滤元件,在压缩母管上设有脉冲电磁阀。
在正常运行期间,大气首先进入位于过滤器模块通道区域的防护罩。
然后进入过滤区域的高效过滤元件,在那儿进行空气过滤。
经过过滤的空气经过渡段排出流入入口管道,进入透平入口。
GDX部件描述和操作
系统技术手册包括了包含入口空气过滤系统描述在内的基本部件手册。
摘要列表公告(手册部分)等同于这个部件公告。
每个公告内描述了部件的操作和维护过程、故障排除程序、试验程序、相关的报警、警告和注意事项、目的、储存和防腐。
因为Donaldson的入口空气系统所包含的主要部件已经模块化,因此在手册中作为单个部件对待。
以下手册对入口空气系统的主要部件进行描述并在附录A上附上。
较小的公告和规范也包含在附录A中。
A.过滤器间隔部件公告(见部件手册)
●入口防护罩/通道/过滤器模块/漏斗总成。
●压缩空气和吹扫系统。
●过渡段。
●可选设备。
第三部分系统技术数据
过滤器区域技术规范
为了更深入了解过滤间隔及其操作、启动和维护,参见过滤器间隔模块的公告GDX-101。
在入口空气过滤系统的过滤器区域中使用的设备
系统中使用的设备
设备名称
描述
(标准设备)
X
27TF-I
脉冲系统低电压报警部件
X
34TF-1,-2,-3,-4
自清洗程控设备
X
63CA-1
脉冲空气压力低报警开关
X
63TF-1,2A,2B
压差大停机开关
(可选设备)
X
AL-27
间隔交流照明
X
ASW-10
间隔交流照明开关
X
AR-20
交流插座
X
88MH-1
起重机马
96TF-IA
压差变送器
AT-ID-1,-2,-3
环境温度K型热电偶
AT-ID-10
环境温度K型热电偶
空气流体规范
参数
美国单位
国际单位
流速
1,115,870ft3/min
31,598M3/min
启动清洗压降
1.00in..
249Pa
总压降
1.20in..
299Pa
压差报警系统规范
信号设备
设备编号
设定值
设备信号
设备功能
压差开关(较低的设定值)
63TF-1
6.0in..(1,493Pa)
经控制箱TBA至透平控制盘
高于设定值报警
压差开关(较高的设定值)
63TF-2A
8.0in..(1,991Pa)
高于设定值停机
压差开关(较高的设定值)
63TF-2B(Redundantto63TF-2A)
8.0in..(1,991Pa)
高于设定值停机
压差变送器
96TF-1A
--
经控制箱至透平控制
在较高的压差条件下信号报警和停机
压缩空气要求
参数
美国单位
国际单位
最佳空气压力
100PSIG
690kPa
空气流量
SCFM
SCMM
最大空气温度
Deg.Fahrenheit
80Deg.Celsius
最高露点
Deg.Fahrenheit
-40Deg.Celsius
脉冲清洗规范
脉冲控制间隔设定
功能
设定值
Photohelic®压差开关/表计
自动启动清洗
3.0in.(747Pa)
自动停止清洗
2.5in.(622Pa)
控制面板设定
脉冲清洗设定
参考
停止时间设定(脉冲间隔时间)
9秒
0SM图
定时设定
秒
0SM图
控制盘程序跨接线布置
取保顺序跨接线连接到以下的电流端子
34TF-1:
1PC跨接到27端子;34TF-2:
2PC跨接到31端子
34TF-3:
3PC跨接到25端子;34TF-4:
3PC跨接到23端子
参考模块接线图
燃机入口空气滤网总成(2SG-AD58759-01,sheets2and4)
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