燃气轮机压气机进口空气处理系统

（2）压气机喘振保护控制：当压气机中流量过小时 ，压气机就不能稳定工作，并发生喘振现象，空
气会在压气机中产生脉动，压缩比及压气机排气
压力随之波动，压气机也会剧烈地振动。喘振现
象的起因是空气在压气机通流部分中出现气流脱
离。在燃气轮机起动初期，压气机中流量较小，
当燃气轮机点火外速后，IBH 迅速开启加热进口空 气，同时增加了压气机的流量，增大了压气机的
压气机进气加热控制阀(IBH)全开时，流量为压气 机流量的5％。阀门的动力气源是机组的仪用气， 阀门为失气开启，当失去仪用气时，执行机构内
的安全弹簧将使阀门处于全开状态。
四、抽气加热的功能
（1）防冰：防止空中的水蒸气在压气机进空冷凝， 甚至结冰。空气在经过滤网小室进入进气管道后 有一个收缩节流段，空气流速将增加．导致空气 自身的一部分内能转化为动能，空气温度将降低 。若环境温度较低或湿度较大导致空气露点降低 时，空气中的水蒸气有可能凝结，甚至结冰。在 进气管道安全网栏后有一湿度传感器，当环境温 度低于4．4℃。以及压气机进口空气温度与露点 温度差小于太5℃时。燃气轮机控制系统将发出指 令，进气加热控制阀(IBH)首先开大到50％的开度 ，保证压气机进口的空气温度在0℃以上，并采用 以露点温度为基础的比例积分闭环控制，维持进 气温度超过露点温度5.5℃。
空气过滤的流程是：空气进入过滤小室，穿过消 音器、进口加热模块，再经过安全网栏，最后进 入压气机。
燃气轮机运行的噪声源主要有空气进气系统、压 气机压缩空气、燃烧室燃烧、燃气透平排气以及 其他运行辅机等，进气系统的噪声在整个燃气轮 机运行的噪声中占较大比例。空气经过过滤小室 中的滤芯后进入水平管，水平管道的截面积明显 小于过滤小室，因此在这里空气有明显的收缩集 流效果。内于流通面积缩小，空气流速将增加， 从而产生巨大噪声。在该处设有用不锈钢制造的 穿孔的金属板中间填充低密度绝缘吸声材料制成 消音器，减小进气集流室的噪声。
五、压气机进气反吹气源
滤芯反吹空气处理系统的作用则是在机组运行条 件下，引入压气机抽气，经过滤芯反吹空气处理 系统(APU)提供压力适合、干净干燥的压气机进口 滤芯反吹空气。其主要设备有隔离电磁阀、进气 反吹压力调节阀、干燥器、空冷器、气水分离器 、凝聚过滤器、除尘过滤器等组成，是集冷却、 干燥、过滤、除尘和调节压气机抽气压力多项功 能于一体的模块。
二、压气机进气系统流程图
三、主要设备
1、过滤小室：空气过滤小室安装在与燃气轮机同一 水平面的室外平台上。空气过滤小室具有三级过 滤的功能，即湿气脱离、粗滤和672套高效滤芯的 精滤，保证燃气轮机进气清洁和十燥。
滤芯水平安装在过滤小室中，每组采用双级滤芯( 圆柱形和圆锥形滤芯)，形成由外向内的空气流动 通道。
目前， 由于APU模块在实际使用中问题较多，国 内大部分GE S109FA机组的清吹气源均由压气机排 气气源AD-3技改为厂用仪用空气。
仪用气干燥、清洁、且压力合适，用仪用气作为 滤网的反吹气源，既简化系统，又保证机组停役 时也能进行反吹，提高了反吹效果。
பைடு நூலகம்
压气机进口空气系统的流程是：空气进入过滤小 室，穿过消音器、进气加热系统、安全网栏、然 后进入压气机。
考虑到压气机进口空气处理系统大部分是室外设 备，并且内部受到高速流动空气的冲刷，所以为 了减少今后维护工作量及保证运行可靠性，压气 机进口空气处理系统所有部件的材料均做了防腐 处理，在过滤小室所有外部和内部受空气冲刷的 部件表面，都涂上一层给子保护的无机锌涂料和 环氧树脂。
2、抽气加热系统：该系统主要由手动隔离阀、进气 加热控制阀(IBH)、压力传感器及控制阀的气动回 路组成。
抽气加热系统从压气机排气缸抽出一部分高温、 高压空气，通过一个手动隔离阀和气控调节阀， 引入安装在进口消音器下游的加热管道，对压气 机进口空气进行加热。
抽气加热系统的主要作用是扩展预混燃烧方式的 下限，同时在部分负荷时，通过抽气加热回路使 得压气机的容积流量增加，改变压气机叶片的气 流冲角，防止气流脱离而引起喘振。此外该系统 还可以防止空气中的水蒸气在压气机进口凝结或 结冰，从而对压气机造成伤害。
每组空气滤芯是用钢盘和螺母固定在滤芯龙骨架 上的。圆锥形和圆柱形空气滤心底部均有橡皮密 封条，起到密封作用，防止空气未经滤芯过滤短 路进入压气机。
过滤小室内装有滤网反吹系统，可以对672套空气 滤芯进行脉冲反冲，反吹下来的灰尘依靠重力排 出，清洁滤芯。
在过滤小室滤芯清洁的条件卜，整个进气系统的 压力损失小于746．76Pa。当过滤小室滤网前后压 差大于747Pa时，滤网压差开关动作发出一个信号 ，滤网反吹系统将起动对滤芯逐层反吹，直到滤N 前后压差降至622Pa以下停止。
喘振裕度，起到了防止压气机喘振的作用。
（3）预混燃烧方式扩展的作用：低负荷时，抽气加 热系统的投入使用将提高压气机进口空气温度， 降低空气密度，减小压气机压比，增大了压气机 喘振裕度，达到防喘的目的，同时起到了防冰作 用，扩展了预混燃烧模式的工作范围。
在燃气轮机机组运行中，为保证压气机压比不超 过压比极限，燃气轮机控制系统计算出一个控制 IBH开度的压气机运行保护基难；为了扩展预混燃 烧方式，通过压气机流量及IGV的开度计算得出一 个控制幅IBH开度的预混燃烧方式扩展基准。这两 个基准值进行比较，取较大的值作为IBH阀门的开 度基准。
进入燃气轮机的空气的清洁度影响到燃气轮机运 行的性能及安全。为了保证燃气轮机高效运行， 必须在空气进入燃气轮机前，过滤空气中的颗粒 物等杂质。压气机进口空气处理系统的作用之一 就是将空气中的颗粒物过滤掉。
压气机进口系统的另外一个作用是对进口空气进 行加热，提高进入压气机空气的温 度，从而在各种外界条件下，都能使压气机进口 空气满足燃气轮机运行的要求，此外进气道的消 音器起到降低噪声的作用。
华电综合分册培训课件
燃气轮机 压气机进口空气处理系统
2012年2月
一、基本工作原理
燃气轮机在燃烧时、需要大量的空气用于燃烧和 冷却，空气中含有浮尘，这些浮尘进入压气机会 导致压气机通流部分结垢，造成压气机通流面积 减小及燃气轮机的输出功率降低等问题。若浮尘 被带入燃气透平冷却系统，还可能造成燃气透平 冷却孔结垢堵塞等后果。