三菱M701F级燃机TCA冷却系统设计说明要点.pdf

TCA冷却系统 1. 概述 燃机透平冷却空气用于冷却透平转子和动叶片。冷却空气来自于压气机 排气，并通过 TCA冷却后供给透平转子和动叶片。 TCA 的冷却水来自高压给 水泵出口。 本文的主要内容为： TCA 冷却器给水系统的控制方法，管道、控制阀、 仪表和其他相关设备的设计方法。 注意：为了确定 TCA冷却器给水控制阀门的整定值， 在最后的设计阶段， 控制阀、仪表、各个设备的压力值（高压省煤器、流量计、控制阀）都是由 三菱提出的。 2. TCA冷却要求 TCA冷却器冷却水系统和透平冷却空气供给温度的要求如下： a：TCA冷却空气出口温度（透平冷却空气入口温度） ： 在燃机启动期间应小于 100℃。 ( 从燃机点火到全速空载期间 ) 在这个阶段， TCA冷却器的入口水温应小于 60℃。 b：TCA冷却空气出口温度：在燃机全速空载后，温度值应根据需求不断 调整。如果空气温度小于 90℃，由于小于空气的露点温度， 空气会产生结露。 c ：TCA冷却器出口水温： TCA 出口水温应维持在不小于 15℃，低于 TCA出口的饱和温度。 d：TCA给水流量变化率： TCA 入口空气流量和温度需要根据燃机的工作状态进行调整 （燃机负 荷，周围环境温度）。TCA冷却器给水流量的控制是为了保持 TCA冷却器出口 空气温度在规定值以下。 3. TCA冷却器给水系统 如图所示，为 TCA给水流程图。 由于这个给水系统是 EPC设计的。并且为了使操作更加简单顺利，我们 需要确认这个系统是否满足第 2 部分提到的要求。需要注意的是 TCA冷却系 统的流量控制阀是燃机控制系统 GTC控制而不是 DCS。 1）TCA冷却器给水流量控制阀（凝汽器侧） FCV-1 FCV-1是通过燃气轮机 GTC控制， 并与压气机入口空气温度所对应的 燃机负荷和 TCA 冷却水流量相一致。给水流量的控制目标是冷却空气温 度，并且可以避免 TCA冷却器给水管路中的水出现汽化现象。 FCV-1 的主 要作用如下： a ）TCA冷却器给水流量随燃机负荷变化： 在燃机低负荷时，保持足够的冷却水通过冷却器和 FCV-2 是非常 困难的。因为 TCA冷却器与高压省煤器是并行运行的，在燃机低负荷 （80~100MW）时，锅炉的产气量很小，使得高压省煤器出入口压差很 小，那么在这种情况下， TCA有充足的冷却水流量是不可能的。 b）HRSG中流量控制阀的备用流量控制 当流量控制的主要阀门是 FCV-2 时， FCV-1 的连续流量控制是作 为 FCV-2 的备用控制，用于保持 TCA的最小冷却水量并避免管路中蒸 汽的产生。由于以上原因， FCV-1应具有快开功能，快开时间为 1s。 2 ）TCA冷却器给水流量控制阀（余热锅炉侧） FCV-2 TCA冷却器出口冷却