[实用新型]一种燃气轮机透平转子冷却系统

说明书

本实用新型公开一种燃气轮机透平转子冷却气体系统，压气机、透平之间连接有抽气管路，抽气管路上设有抽气调节阀，抽气调节阀、测温装置、测压装置通过信号线路连接控制系统，测温装置、测压装置将检测信号通过信号线路传送到控制系统，所述控制系统控制抽气调节阀和给水调节阀以满足冷却燃气轮机透平叶片和轮盘气体所需的温度、流量，抽气管路上在压气机与抽气调节阀之间设有冷却气体的水冷温度调节装置，根据冷却燃气轮机透平叶片和轮盘所需要的气体温度确定温度调节装置排出并进入透平的冷却气体温度T₂，并通过调节温度调节装置的进水流量m₁控制温度调节装置排出的冷却气体温度T₂。本实用新型可以以最少的冷却气体量达到最好的冷却效果。

技术领域

本发明涉及燃气轮机领域，具体涉及一种燃气轮机透平转子冷却系统。

背景技术

燃气轮机热通道中的透平静叶、动叶以及轮盘处于高温环境，由于材料的限制，需要利用冷却气体进行冷却以使其能可靠运行并保证必要的寿命。通常情况是将压气机排气(抽气)直接引入透平进行冷却。在燃气轮机全负荷工况下，压气机排气(抽气)温度较高，直接用于冷却透平热通道部件，所需流量也相对较大，抽气流量过大会影响机组效率。

另外由于燃气轮机冷热态变化过程中，轮盘间隙并不是线性变化，可能出现部分负荷工况下间隙变大泄漏量增大，冷却气体需求量增多的情况，所以燃气轮机不同工况下所需要的冷却气体量也是不一样的。对于热电联产系统中的燃气轮机，通常通过“以热定电”的方式来决定机组的发电量，在热用户建设初期，供热量较小达不到预期的规模，燃气轮机往往处于部分负荷运行工况，特别是功率等级较大的机组影响尤为显著。所以对于不能调节冷却气体量的透平转子冷却气体系统，通常按照所需最大冷却气体量的工况来设计管路系统，这样在其它工况下会出现冷却气体量过剩的情况，过多的冷却气体量会导致燃气轮机性能下降。

发明内容

本发明针对上述问题，为解决现有透平转子冷却系统对能量没有充分利用且冷却气体量不可调节的不足之处，本发明提供了一种新的燃气轮机透平转子冷却方法及冷却气体系统，该方法不仅可以对压气机排气(抽气)进行冷却，充分利用压气机排气(抽气)放出的热量，并且对抽气量进行调节，根据燃气轮机运行工况控制进入透平的冷却气体量，此外还能充分利用压气机排气的热量，提高燃气-蒸汽联合循环性能。

本发明首先提供一种：一种燃气轮机透平转子冷却方法，燃气轮机包括压气机、燃烧室、透平，所述压气机、透平之间连接有抽气管路，抽气管路上设有抽气调节阀，燃气轮机不同点位设有测温装置、测压装置，抽气调节阀、测温装置、测压装置通过信号线路连接控制系统，测温装置、测压装置将检测信号通过信号线路传送到控制系统，所述控制系统控制抽气调节阀和给水调节阀，以满足冷却燃气轮机透平叶片和轮盘所需气体的温度、流量，其特征在于：抽气管路上在压气机与抽气调节阀之间设有冷却气体的水冷温度调节装置，根据冷却燃气轮机透平叶片和轮盘所需的气体温度确定温度调节装置排出并进入透平的冷却气体温度 T₂，并通过调节温度调节装置进水流量m₁控制温度调节装置排出的冷却气体温度 T₂。

进一步的，所述冷却气体温度T₂由等式T_2，meas＝f₁(Δ_t，m₁，T₁，Q₁)来确定，其中f₁是T_2，meas的函数，T_2，meas是流经温度调节装置排出冷却气体温度T₂的测量值，Δ是温度调节装置给水管路中进口、出口温差，m₁是温度调节装置进水流量，T₁是压气机排气(抽气)温度，Q₁是由抽气调节阀控制的进入透平的冷却气体量。