Igcc電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，包括高壓氮氣貯罐系統和中壓氮氣貯罐系統；高壓氮氣貯罐的一端通過高壓氮氣貯罐入口管道連接空氣分離裝置的氮氣出口，另一端通過依次連接的減壓閥前管道、減壓閥和減壓閥后管道連接中低熱值合成氣燃機的吹掃入口；中壓氮氣貯罐通過中壓氮氣出口管道連通中低熱值合成氣燃機的吹掃入口。在減壓閥開啟前的數秒內，由中壓氮氣貯罐系統提供燃機吹掃用氮氣，直到高壓氮氣貯罐系統減壓閥完全開啟，提供持續吹掃用氮氣，并向中壓氮氣貯罐補充氮氣；滿足了大型中低熱值合成氣燃機對吹掃啟閉時間、吹掃壓力、吹掃流量的精準要求；中壓氮氣貯罐系統在整個系統中起到了穩壓作用。
【專利說明】IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統
【技術領域】:
[0001]本實用新型涉及IGCC (整體煤氣化-燃氣蒸汽聯合循環)【技術領域】，特別涉及一種用于IGCC電站的大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統。
【背景技術】:
[0002]IGCC (整體煤氣化-燃氣蒸汽聯合循環)發電技術是把煤氣化和燃氣一蒸汽聯合循環系統有機集成的一種潔凈煤發電技術。煤經過氣化產生合成氣，再采用成熟的化工凈化及回收工藝處理合成氣，處理后的合成氣驅動燃氣透平發電，再利用高溫排氣在余熱鍋爐中產生的蒸汽驅動蒸汽透平發電。
[0003]IGCC主要包括如下工藝系統:煤氣化系統、合成氣凈化系統、空氣分離系統、聯合循環系統。
[0004]空氣分離系統是采用深冷原理將空氣中的氮和氧分離出來，氮經增壓后用于煤粉的加壓和輸送、壓力容器及系統的保護或吹掃等。
[0005]適用于IGCC電站的聯合循環系統采用大型中低熱值燃氣輪機。中低熱值燃氣輪機各燃燒室均配有雙燃料(合成氣、輕柴油)混合燃燒器，啟動前需對合成氣燃機進氣道、混合器及燃燒室進行吹掃。
[0006]大型中低熱值燃氣輪機吹掃系統對入口閥門開閉時間、吹掃流量、吹掃壓力均有嚴格的要求，常規用于天然氣燃機的吹掃系統已不能滿足要求。
實用新型內容:
[0007]本實用新型的目的在于提供一種IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，以滿足大型中低熱值合成氣燃機對吹掃入口閥門開閉時間、吹掃流量、吹掃壓力的要求。
[0008]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0009]IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，包括高壓氮氣貯罐系統、中壓氮氣貯罐系統兩個子系統；所述高壓氮氣貯罐系統包括高壓氮氣貯罐、第一隔離閥、第二隔離閥、高壓氮氣貯罐入口管道、第三隔離閥、減壓閥、第四隔離閥和止回閥；高壓氮氣貯罐的一端通過高壓氮氣貯罐入口管道連接空氣分離裝置的氮氣出口，高壓氮氣貯罐入口管道上設有第一隔離閥和第二隔離閥；高壓氮氣貯罐另一端通過依次連接的減壓閥前管道、減壓閥和減壓閥后管道連接中低熱值合成氣燃機的吹掃入口 ；減壓閥前管道上設有第三隔離閥，減壓閥后管道上設有第四隔離閥和止回閥；中壓氮氣貯罐系統包括中壓氮氣貯罐；中壓氮氣貯罐通過中壓氮氣出口管道連通中低熱值合成氣燃機的吹掃入口。
[0010]本實用新型進一步的改進在于:高壓氮氣貯罐、中壓氮氣貯罐為臥式壓力容器或立式壓力容器。
[0011]本實用新型進一步的改進在于:減壓閥連接有PI控制器，所述PI控制器用于采集中低熱值合成氣燃機的吹掃入口閥門的壓力與設定值進行比較，控制減壓閥的流量。[0012]本實用新型進一步的改進在于:中低熱值合成氣燃機的吹掃入口閥門為電磁閥、液動閥或氣動閥。
[0013]本實用新型進一步的改進在于:中壓氮氣貯罐通過雙中壓氮氣出口管道連接減壓閥后管道，雙中壓氮氣出口管道與減壓閥后管道的連接口位于第四隔離閥和中低熱值合成氣燃機的吹掃入口之間。
[0014]本實用新型進一步的改進在于:高壓氮氣貯罐和中壓氮氣貯罐上均設有安全閥。
[0015]本實用新型進一步的改進在于:中壓氮氣貯罐工作壓力與中低熱值合成氣燃機的吹掃壓力相匹配。
[0016]本實用新型進一步的改進在于:高壓氮氣貯罐、中壓氮氣貯罐均設有罐體排污閥。
[0017]本實用新型采用PI控制器實現被控參數的閉環、快速調節。
[0018]相對于現有技術，本實用新型優點是:本實用新型一種IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，中低熱值合成氣燃機的吹掃入口閥門可為電磁閥、液動閥，其開啟時間可遠小于減壓閥的動作時間；在減壓閥開啟前的數秒內，由中壓氮氣貯罐系統提供燃機吹掃用氮氣，滿足了大型中低熱值合成氣燃機對氮氣吹掃開閉時間的要求；直到高壓氮氣貯罐系統減壓閥完全開啟，提供持續吹掃用氮氣，并向中壓氮氣貯罐補充氮氣；滿足了大型中低熱值合成氣燃機對吹掃啟閉時間、吹掃壓力、吹掃流量的精準要求；中壓氮氣貯罐系統在整個系統中起到了穩壓作用。
[0019]采用PI控制器，實現對系統參數的快速高品質調節，可采用閉環控制方式實現被控參數的快速調節，確保吹掃壓力穩定在允許范圍內。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0020]圖1為本實用新型IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統的結構示意圖；
[0021]圖中:1、空氣分離裝置；2、高壓氮氣貯罐；3、中壓氮氣貯罐；4、中低熱值合成氣燃機；5、第一隔離閥；6、第二隔離閥；7、第三隔離閥；8、減壓閥；9、第四隔離閥；10、止回閥；
11、電磁閥；12、安全閥；13、隔離閥；14、隔離閥；15、安全閥；16、隔離閥；17、隔離閥；100、高壓氮氣貯罐入口管道；200高壓氮氣貯罐出口減壓閥前管道；300、減壓閥后管道；400、中壓氮氣出口管道。
【具體實施方式】:
[0022]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述:
[0023]參見圖1所不,本實用新型一種IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，包括高壓氮氣貯罐系統和中壓氮氣貯罐系統兩個子系統。
[0024]高壓氮氣貯罐系統包括高壓氮氣貯罐2、第一隔離閥5、第二隔離閥6、高壓氮氣貯罐入口管道100、第二隔尚閥7、減壓閥8、第四隔尚閥9、止回閥10。
[0025]高壓氮氣貯罐2的一端通過高壓氮氣貯罐入口管道100連接空氣分離裝置I的氮氣出口，高壓氮氣貯罐入口管道100上設有第一隔離閥5和第二隔離閥6 ;高壓氮氣貯罐2的另一端通過依次連接的減壓閥前管道200、減壓閥8和減壓閥后管道300連接中低熱值合成氣燃機4的吹掃入口 ；減壓閥前管道200上設有第三隔離閥7，減壓閥后管道300上設有第四隔離閥9和止回閥10。
[0026]中壓氮氣貯罐系統包括中壓氮氣貯罐3及其相應管道。中壓氮氣貯罐3通過雙中壓氮氣出口管道400連接減壓閥后管道300，雙中壓氮氣出口管道400與減壓閥后管道300的連接口位于第四隔離閥9和中低熱值合成氣燃機4的吹掃入口之間。
[0027]高壓氮氣貯罐2、中壓氮氣貯罐3為臥式壓力容器或立式壓力容器。
[0028]當中低熱值合成氣燃機4的吹掃入口閥門11開啟時，減壓閥8還未動作，中壓氮氣貯罐3中的中壓氮氣通過雙中壓氮氣出口管道400提供燃機吹掃用氮氣，中壓氮氣貯罐3工作壓力與中低熱值合成氣燃機4的吹掃壓力相匹配，滿足了大型中低熱值合成氣燃機對氮氣吹掃開閉時間的要求，直到高壓氮氣貯罐系統減壓閥8完全開啟。中低熱值合成氣燃機的吹掃入口閥門可為電磁閥、液動閥，其開啟時間可遠小于減壓閥的動作時間。在減壓閥開啟前的數秒內，由中壓氮氣貯罐系統提供燃機吹掃用氮氣，直到高壓氮氣貯罐系統減壓閥完全開啟；中壓氮氣貯罐系統在整個系統中起到了穩壓作用。
[0029]當減壓閥8動作開啟后，高壓氮氣貯罐2通過減壓閥后管道300提供持續吹掃用氮氣，并向中壓氮氣貯罐3補充氮氣。
[0030]PI控制器采集中低熱值合成氣燃機4的吹掃閥門11出口的壓力與設定值進行比較，控制減壓閥8的流量，進而滿足中低熱值合成氣燃機4對吹掃流量、吹掃壓力的要求。采用PI控制器可以實現被控參數的閉環、快速調節。
[0031]高壓氮氣貯罐2和中壓氮氣貯罐3上分別設有安全閥12、15。高壓氮氣貯罐2的底部設有排污管道，高壓氮氣貯罐2的排污管道上設有隔離閥13、14。中壓氮氣貯罐3的底部設有排污管道，中壓氮氣貯罐3的排污管道上設有隔離閥16、17。
[0032]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】僅限于此，對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本實用新型由所提交的權利要求書確定專利保護范圍。
【權利要求】
1.1GCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，其特征在于:包括高壓氮氣貯te系統、中壓氣氣Itte系統兩個子系統； 所述高壓氮氣貯罐系統包括高壓氮氣貯罐(2)、第一隔離閥(5)、第二隔離閥(6)、高壓氮氣貯罐入口管道(100)、第三隔離閥(7)、減壓閥(8)、第四隔離閥(9)和止回閥(10)； 高壓氮氣貯罐(2)的一端通過高壓氮氣貯罐入口管道(100)連接空氣分離裝置(I)的氮氣出口，高壓氮氣貯罐入口管道(100)上設有第一隔離閥(5)和第二隔離閥(6);高壓氮氣貯罐(2)另一端通過依次連接的減壓閥前管道(200)、減壓閥(8)和減壓閥后管道(300)連接中低熱值合成氣燃機(4)的吹掃入口 ；減壓閥前管道(200)上設有第三隔離閥(7)，減壓閥后管道 (300)上設有第四隔離閥(9)和止回閥(10)； 中壓氮氣貯罐系統包括中壓氮氣貯罐(3);中壓氮氣貯罐(3)通過中壓氮氣出口管道(400)連通中低熱值合成氣燃機(4)的吹掃入口。
2.根據權利要求1所述的IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，其特征在于:高壓氮氣貯罐(2)、中壓氮氣貯罐(3)為臥式壓力容器或立式壓力容器。
3.根據權利要求1所述的IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，其特征在于:減壓閥(8)連接有PI控制器，所述PI控制器用于采集中低熱值合成氣燃機(4)的吹掃入口閥門(11)的壓力與設定值進行比較，控制減壓閥(8)的流量。
4.根據權利要求1所述的IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，其特征在于:中低熱值合成氣燃機(4)的吹掃入口閥門(11)為電磁閥、液動閥或氣動閥。
5.根據權利要求1所述的IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，其特征在于:中壓氮氣貯罐(3)通過雙中壓氮氣出口管道(400)連接減壓閥后管道(300)，雙中壓氮氣出口管道(400 )與減壓閥后管道(300 )的連接口位于第四隔離閥(9 )和中低熱值合成氣燃機(4)的吹掃入口之間。
6.根據權利要求1所述的IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，其特征在于:高壓氮氣貯罐(2)和中壓氮氣貯罐(3)上均設有安全閥。
7.根據權利要求1所述的IGCC電站用大型中低熱值合成氣燃機氮氣吹掃系統，其特征在于:中壓氮氣貯罐(3)工作壓力與中低熱值合成氣燃機(4)的吹掃壓力相匹配。
【文檔編號】F17D1/02GK203395584SQ201320491060
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月12日 優先權日:2013年8月12日
【發明者】韓子俊, 畢建惠, 安永堯 申請人:中國電力工程顧問集團西北電力設計院