[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN113700559A - 一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组 - Google Patents

一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组 Download PDF

Info

Publication number
CN113700559A
CN113700559A CN202111081815.3A CN202111081815A CN113700559A CN 113700559 A CN113700559 A CN 113700559A CN 202111081815 A CN202111081815 A CN 202111081815A CN 113700559 A CN113700559 A CN 113700559A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas turbine
fuel
dual
lubricating oil
air inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111081815.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113700559B (zh
Inventor
林枫
李伟顺
孙鹏
李东明
胡汀
栾永军
孔庆毅
韦玮
隋宇
冉军辉
王巍
白冰
任博铖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
703th Research Institute of CSIC
Original Assignee
703th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 703th Research Institute of CSIC filed Critical 703th Research Institute of CSIC
Priority to CN202111081815.3A priority Critical patent/CN113700559B/zh
Publication of CN113700559A publication Critical patent/CN113700559A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113700559B publication Critical patent/CN113700559B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/22—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being gaseous at standard temperature and pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/24—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being liquid at standard temperature and pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/045—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for noise suppression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/05—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for obviating the penetration of damaging objects or particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/05—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for obviating the penetration of damaging objects or particles
    • F02C7/052—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for obviating the penetration of damaging objects or particles with dust-separation devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/06—Arrangements of bearings; Lubricating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22—Fuel supply systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/24—Heat or noise insulation
    • F02C7/25—Fire protection or prevention
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F02C9/40—Control of fuel supply specially adapted to the use of a special fuel or a plurality of fuels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明属于能源动力装备技术领域，具体涉及一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组。本发明实现了燃气轮机发电机组能够以天然气或燃油任意一种燃料起动、运行，并在运行过程中完成双燃料相互间的无扰动切换和切换中止功能操作。在机组运行过程中，当海上设施燃料(如天然气)供应不足时，本发明可在不停机、不甩载的情况下，完成备用燃料(如燃油)的稳定切换，保证海上电网及用电设备的稳定运行。本发明采用模块化设计及集成技术，可满足海上平台对机组布置、撬体尺寸的限制及要求，能够广泛应用于海上平台设施及其它使用燃气轮机发电机组，并对其双燃料供给，发电稳定性、可靠性有较高要求的场所及设施。

Description

一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组
技术领域
本发明属于能源动力装备技术领域，具体涉及一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组。
背景技术
双燃料燃气轮机发电机组是指利用双燃料燃烧技术，可同时使用液体(燃油)/气体(天然气)燃料的燃气轮机发电机组。通过在燃气轮机中实施双燃料燃烧技术，可以提高燃气轮机发电机组对燃料的适应性，拓宽燃气轮机发电机组的应用领域，广泛应用于对燃料适应性有较高要求的海上平台、FPSO等设施、场所。
目前，国内双燃料燃气轮机发电机组领域仍处空白，暂无工程应用成功案例。国内主要海上设施如各类平台、FPSO等，均采用进口发电机组，一旦发生国际争端，将直接威胁到海上平台的电力供应，对上游的油气生产造成极大的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供可实现燃气轮机发电机组能够以天然气或燃油任意一种燃料起动、稳定运行的一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括主机撬体、进排气与通风系统、燃料系统、滑油系统和控制系统；所述的主机撬体包括双燃料燃气轮机(1)和发电机(2)；所述的双燃料燃气轮机(1)整体封装在箱体(7)内，在箱体(7)顶面开设有燃烧进气口、通风进气口和排风口；所述的发电机(2)与箱体(7)均安装在底架(3)上，发电机(2)通过联轴器与箱体(7)内的双燃料燃气轮机(1)连接；所述的进排气与通风系统包括进气过滤室(4)和通风风机(6)；所述的进气过滤室(4)将进入的气流分成燃烧进气与通风进气，并分别通过进气通道与箱体(7)的燃烧进气口和通风进气口连接；所述的通风风机(6)集成布置在进气过滤室(4)内；所述的燃料系统包括柴油撬(11)、天然气撬(12)和切换阀组(13)；所述的柴油撬(11)、天然气撬(12)和切换阀组(13)均以独立撬体供货安装，各撬体与主机撬体通过撬间管路连接；所述的柴油撬(11)和天然气撬(12)将输入的燃料进行前置处理，使其满足双燃料燃气轮机(1)的使用要求，同时根据功率需求调节燃料流量，完成计量反馈，配合双燃料系统设备完成燃料切换；所述的切换阀组(13)将来自双燃料燃气轮机(1)的吹扫气按控制系统设定重新管理，并供应至双燃料系统设备中；所述的滑油系统用于向双燃料燃气轮机(1)和发电机(2)的各轴承部件供给润滑油。
本发明还可以包括：
所述的滑油系统包括燃气轮机滑油撬(14)、燃机滑油空冷器(15)、燃机油气分离器(16)、发电机滑油撬(17)、发电机滑油空冷器(18)、发电机油气分离器(19)；所述的燃机滑油空冷器(15)、燃机油气分离器(16)、发电机滑油撬(17)、发电机滑油空冷器(18)、发电机油气分离器(19)均以独立撬体供货安装，各撬体与主机撬体通过撬间管路连接；所述的燃气轮机滑油撬(14)向双燃料燃气轮机(1)各轴承部件供给润滑油，回油时通过燃机滑油空冷器(15)冷却至控制系统设定温度后返回油箱；所述的发电机滑油撬(17)向发电机(2)前后轴承供给的润滑油先经过发电机滑油空冷器(18)冷却至控制系统设定温度后，供给至发电机(2)前后轴承；所述的燃机油气分离器(16)和发电机油气分离器(19)均用于将空气与润滑油分离后，将润滑油回收。
所述的进气过滤室(4)中设有气水分离级、F7级滤器和E12级滤器；所述的通风进气经过气水分离级和F7级滤器后，在进气过滤室(4)和通风风机(6)的作用下通过进风消音器(8)和第一进气通道从箱体(7)的通风进气口进入；所述的燃烧进气依次经过气水分离级、F7级滤器和E12级滤器后，通过进气消声器(5)和第二进气通道从箱体(7)的燃烧进气口进入；所述的箱体(7)的排风口处设有排风消音器(9)。
还包括火气系统；所述的火气系统包括挡板阀(10)和CO2释放撬(20)；所述的挡板阀(10)设置在箱体(7)的燃烧进气口、通风进气口和排风口处；所述的CO2释放撬(20)布置在箱体(7)外部，并通过管路与箱体(7)内部连通；当发生火情时，挡板阀(10)关闭，CO2释放撬(20)向箱体(7)释放CO2气体。
所述的主机撬体采用三点支撑隔振结构，减少机组与设施间的振动相互影响；所述的箱体(7)后端通过可拆卸的半月壁板形式，为联轴器的安装提供空间。
本发明的有益效果在于：
本发明实现了燃气轮机发电机组能够以天然气或燃油任意一种燃料起动、运行，并在运行过程中完成双燃料相互间的无扰动切换和切换中止功能操作。在机组运行过程中，当海上设施燃料(如天然气)供应不足时，本发明可在不停机、不甩载的情况下，完成备用燃料(如燃油)的稳定切换，保证海上电网及用电设备的稳定运行。本发明采用模块化设计及集成技术，可满足海上平台对机组布置、撬体尺寸的限制及要求，能够广泛应用于海上平台设施及其它使用燃气轮机发电机组，并对其双燃料供给，发电稳定性、可靠性有较高要求的场所及设施。
附图说明
图1为本发明的组成框架示意图。
图2为本发明中主要撬体布置示意图。
图3为图2中上半部分主要撬体布置的俯视示意图。
图4为图2中下半部分主要撬体布置的俯视示意图。
图5为本发明的总体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
为了解决国内双燃料燃气轮机发电机组领域的空白，为海上平台等对燃料供给适应性有较高要求的应用场所提供可靠、有效的国内燃气轮机发电机组替代，本发明提供了一种可广泛应用于海上设施的双燃料燃气轮机发电机组。
本发明的目的是实现燃气轮机发电机组能够以天然气或燃油任意一种燃料起动、运行，并在运行过程中完成双燃料相互间的无扰动切换和切换中止功能操作。本发明中的双燃料燃气轮机发电机组可以有效应对：机组运行过程中，当海上设施燃料(如天然气)供应不足时，在不停机、不甩载的情况下，完成备用燃料(如燃油)的稳定切换，保证海上电网及用电设备的稳定运行。本发明能够广泛应用于海上平台设施及其它使用燃气轮机发电机组，并对其双燃料供给，发电稳定性、可靠性有较高要求的场所及设施。
本发明成功将自研的双燃料燃烧技术应用于燃气轮机发电机组中，全新设计了适用于双燃料机组的燃烧室及燃料系统。实现并解决了如下突破及问题：
1)实现了燃气轮机发电机组能够以天然气或燃油任意一种燃料起动、稳定运行。
2)解决了气体/液体两种燃料在机组运行过程中的切换供给问题，实现了运行过程中完成双燃料相互间的无扰动切换和切换中止功能。
3)实现了双燃料切换过程中，切换时间≯60s的技术突破。
4)根据海上设施空间、承重及布置要求，采用模块化高度集成设计，将燃气轮机发电机组各系统集成成撬布置。
本发明中双燃料燃气轮机发电机组的主要组成包括：双燃料燃气轮机及发电机、进排气系统、通风系统、燃料系统、滑油系统、控制系统、电气系统及火气系统。
双燃料燃气轮机1与发电机2作为核心设备安装在同一底架3上，共同组成机组的主机撬体，以便于集成、运输及维护。为适应海上设施的使用环境，主机撬体采用三点支撑隔振结构，减少机组与设施间的振动相互影响。双燃料燃气轮机应用双燃料燃烧技术，采用自主研制的双燃料喷嘴、火焰筒等燃烧室关键部件。实现燃气轮机发电机组能够以天然气或燃油任意一种燃料起动、运行，并在运行过程中按照操作员的指令，完成双燃料相互间的无扰动切换和切换中止。
进排气系统主要由进气过滤室4、进气消声器5及进气通道组成。进气滤室中共设有三级过滤(气水分离级、F7级滤器、E12级滤器)，以适应海上高湿、高盐的工作环境。进气消声器及进气通道为经过过滤的气流进入燃气轮机提供密封、降噪、可靠的通道。排气系统主要结构组成为排气通道及其上接口，可根据作业现场要求适配不同的设备(如余热锅炉)或排放。
通风系统主要由通风风机6、箱体7、进风消音器8和排风消音器9组成。为提高整撬集成度，将通风风机6集成布置在进气过滤室4内，且通风进气需要经过滤器净化。机组通风系统采用正压通风方式，将经过过滤后的空气持续不断的送入箱体内，带走燃气轮机1表面及箱体内的热量，并排出箱体7外。在箱体进风、排风接口位置，设有挡板阀10，当机组发生火灾时，通过关闭挡板阀、配合火气系统实现箱体内的紧急处理。进排风通道中设置消音器8、9，以降低噪音。
燃料系统由于双燃料机组的燃料适配性需求，主要组成包括：柴油撬11、天然气撬12、切换阀组13以及机上双燃料系统设备。柴油撬11和天然气撬12的主要功能为，将公用系统提供的燃料(燃油/天然气)进行处理，使其压力和过滤精度等参数满足燃气轮机1的使用要求；同时能够根据功率需求调节燃料流量，完成计量反馈，配合机上双燃料系统设备完成燃料切换。在燃气轮机1使用柴油或天然气燃料运行过程中，通过切换阀组13的引气吹扫，能够对未投用的燃料通道和喷嘴进行保护。
滑油系统主要包括两部分：燃气轮机滑油系统和发电机滑油系统。燃气轮机滑油系统主要由燃气轮机滑油撬14、燃机滑油空冷器15、燃机油气分离器16组成。其功能为向燃气轮机各轴承部件提供稳定的润滑油供给，协助轴承润滑、冷却，并通过强制回油系统完成润滑油在滑油撬14与燃气轮机1之间循环供给。同时，通过滑油空冷器15完成滑油的冷却与供油温度的温度调节。燃机油气分离器16可以将回油系统中的空气与滑油进行分离，并将油液回收。发电机滑油系统主要组成包括：发电机滑油撬17、发电机滑油空冷器18及发电机油气分离器19，其各部分功能与燃机滑油系统基本一致，仅工作对象不同。
控制系统在燃气轮机冷吹、起动、运行、到整个机组加载、减载、双燃料切换，直到停机的整个过程中时刻对机组进行着监测、控制、调节和保护。能够实现机组起动/停机顺序控制、重要参数回路调节、运行状态监测、故障停机保护和预警检测等主要功能，并能够合理的、有效地实现并网发电的整套工艺流程。
电气系统主要实现燃气轮机发电机组各用电设备的电力供应、控制、管理及保护。
火气系统作为燃气轮机发电机组独立的保护应急系统，主要由两部分组成：包括传感器、指示器在内的控制系统和CO2释放撬20。传感器、指示器分别布置在箱体内外，以监测、指示箱体7内的消防状态。CO2释放撬20布置在箱体7外部，并通过管路连接，当发生火情时，在火气系统的控制下，释放CO2气体。
为适应海上设施的供货安装条件，提高机组海洋环境适用性及布置空间的紧凑性，机组采用模块化设计及集成技术，将整套燃气轮机发电机组集成为7个撬体及若干散供设备。
在厂内生产期间，各撬体独立生产集成，各自完成系统所要求的机械、仪表、电气设备的组装及调试，并预留现场安装接口；在现场安装期间，各撬体独立安装，并通过焊接、螺栓等形式连接固定，后期可根据厂内预留的安装接口，统一配置撬间管路、线缆，便于现场开展各工种、设备的交叉作业。其中，由于交通限制，运输过程主机撬上仅安装燃气轮机1、发电机2、底架3与箱体7，其它进排气、通风系统部件单独包装运输，并至现场安装就位。
本发明的有益效果是：
1、本发明能够实现液体/气体两种燃料使用条件下，燃气轮机的起动、运行及燃料切换。
2、本发明能够满足海上平台等海洋油气设施对于供电设备燃料适应性的要求，可以广泛应用于海上油气设施，实现国产化替代。
3、本发明采用模块化设计及集成技术，可满足海上平台对机组布置、撬体尺寸的限制及要求。
实施例1：
如图1所示，一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组，包括主机撬体、进排气与通风系统、燃料系统、滑油系统和控制系统；所述的主机撬体包括双燃料燃气轮机1和发电机2；所述的双燃料燃气轮机1整体封装在箱体7内，在箱体7顶面开设有燃烧进气口、通风进气口和排风口；所述的发电机2与箱体7均安装在底架3上，发电机2通过联轴器与箱体7内的双燃料燃气轮机1连接；所述的进排气与通风系统包括进气过滤室4和通风风机6；所述的进气过滤室4将进入的气流分成燃烧进气与通风进气，并分别通过进气通道与箱体7的燃烧进气口和通风进气口连接；所述的通风风机6集成布置在进气过滤室4内；所述的燃料系统包括柴油撬11、天然气撬12和切换阀组13；所述的柴油撬11、天然气撬12和切换阀组13均以独立撬体供货安装，各撬体与主机撬体通过撬间管路连接；所述的柴油撬11和天然气撬12将输入的燃料进行前置处理，使其满足双燃料燃气轮机1的使用要求，同时根据功率需求调节燃料流量，完成计量反馈，配合双燃料系统设备完成燃料切换；所述的切换阀组13将来自双燃料燃气轮机1的吹扫气按控制系统设定重新管理，并供应至双燃料系统设备中；所述的滑油系统用于向双燃料燃气轮机1和发电机2的各轴承部件供给润滑油。
双燃料燃气轮机1、发电机2、底架3、进排气系统和通风系统作为一个整体，以主机撬的形式集成实施。双燃料燃气轮机1与发电机2组安装在整体底架3上，各自通过地脚螺栓与底架3相连。
燃气轮机1与发电机2通过联轴器完成机械连接。联轴器安装前可通过顶丝等工装工具调整发电机、燃气轮机在底架3上的姿态，以满足二者的对中要求。箱体7安装在底架3上，通过螺栓与底架连接固定，并将燃气轮机整体封装在箱体内。箱体7上方开设有进排气系统、通风系统通道接口。
燃料系统中，柴油撬11、天然气撬12、切换阀组13均以独立撬体供货安装，与平台基础采用焊接或地脚螺栓连接。通过连接至主机撬上的撬间管路，将公用系统中的燃料介质在柴油撬11、天然气撬12中完成前置处理，并供至机上双燃料系统。切换阀组13通过其上的控制阀组，将来自燃气轮机1的吹扫气按控制系统设定，重新管理并供应至燃气轮机双燃料系统设备中。
实施例2：
滑油系统包括燃气轮机滑油撬14、燃机滑油空冷器15、燃机油气分离器16、发电机滑油撬17、发电机滑油空冷器18、发电机油气分离器19；所述的燃机滑油空冷器15、燃机油气分离器16、发电机滑油撬17、发电机滑油空冷器18、发电机油气分离器19均以独立撬体供货安装，各撬体与主机撬体通过撬间管路连接；所述的燃气轮机滑油撬14向双燃料燃气轮机1各轴承部件供给润滑油，回油时通过燃机滑油空冷器15冷却至控制系统设定温度后返回油箱；所述的发电机滑油撬17向发电机2前后轴承供给的润滑油先经过发电机滑油空冷器18冷却至控制系统设定温度后，供给至发电机2前后轴承；所述的燃机油气分离器16和发电机油气分离器19均用于将空气与润滑油分离后，将润滑油回收。
滑油系统中，燃气轮机滑油撬14、燃机滑油空冷器15、燃机油气分离器16、发电机滑油撬17、发电机滑油空冷器18及发电机油气分离器19均以独立撬体方式供货安装，通过焊接或地脚螺栓的方式与平台基础连接。各撬体与主机撬通过撬间管路连接，以实现滑油介质的循环。燃机滑油系统中，燃气轮机1回油通过燃机空冷器15将滑油温度降至控制系统设定温度并返回油箱；发电机滑油系统中，从发电机滑油箱中的供给滑油先经过冷却器18，将滑油温度控制在控制系统设定温度后，供给发电机2前后轴承。
实施例3：
进排气与通风系统中，进气滤室4共设有三级过滤(气水分离级、F7级滤器、E12级滤器)。将进入的气流分成燃烧进气与通风进气。其中通风进气经过气水分离级、F7级滤器后，在箱体通风风机6的作用下，离开进气滤室进入进风消音器8及通道，并最终流入箱体7完成热量交换，随后经排风消音器9与通道部件排出整个通风系统；燃烧进气除经过气水分离级、F7级滤器外，还需经过E12级滤器，随后通过进气消音器5及通道并最终进入燃气轮机通流部件中。燃气轮机排出的燃气通过接口与后续余热利用设备安装连接。
实施例4：
控制系统、电气系统、火气系统通过线缆将传感器、执行器及各撬体设备上的控制元件与控制、电气、火气盘柜相连。其中火气系统作为机组独立的保护应急系统，配置有CO2释放撬20，通过消防管路与箱体连接。当发生火情时，在火气系统及控制系统配合下，CO2释放撬20中的灭火剂(CO2)将通过管路释放道箱体内部。进风接口与排风接口处布置有挡板阀10，以实现箱体不同状态下的封闭/开启要求。箱体7后端通过可拆卸的半月壁板形式，为联轴器的安装提供空间。
实施例5：
主机撬体采用三点支撑隔振结构，减少机组与设施间的振动相互影响；所述的箱体7后端通过可拆卸的半月壁板形式，为联轴器的安装提供空间。底架3下方通过三点支撑的方式，布置有AVM减振台，并通过连接件与平台基础连接。
本发明的工作原理为：
当双燃料燃气轮机发电机组起动时，燃气轮机控制系统、电气系统及火气系统始终处于投用状态。燃气轮机滑油系统、发电机滑油系统、进排气系统、通风系统、燃料系统在控制系统的指令下，进行滑油加热与循环、开启通风挡板阀、阀门按照工艺设计开启或关闭，完成燃气轮机启动前的准备和连锁检查。
随后，在控制系统的指令下，可以使用天然气或燃油任意一种燃料起动燃气轮机并稳定运行。机组运行期间，可附属系统在控制系统的监控下，为机组提供必要的支持。当进行双燃料切换时，燃料系统中，柴油撬、天然气撬交替投用，切换阀组则需要切换吹扫气的供给来源。最终实现双燃料快速、稳定的切换。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组，其特征在于：包括主机撬体、进排气与通风系统、燃料系统、滑油系统和控制系统；所述的主机撬体包括双燃料燃气轮机(1)和发电机(2)；所述的双燃料燃气轮机(1)整体封装在箱体(7)内，在箱体(7)顶面开设有燃烧进气口、通风进气口和排风口；所述的发电机(2)与箱体(7)均安装在底架(3)上，发电机(2)通过联轴器与箱体(7)内的双燃料燃气轮机(1)连接；所述的进排气与通风系统包括进气过滤室(4)和通风风机(6)；所述的进气过滤室(4)将进入的气流分成燃烧进气与通风进气，并分别通过进气通道与箱体(7)的燃烧进气口和通风进气口连接；所述的通风风机(6)集成布置在进气过滤室(4)内；所述的燃料系统包括柴油撬(11)、天然气撬(12)和切换阀组(13)；所述的柴油撬(11)、天然气撬(12)和切换阀组(13)均以独立撬体供货安装，各撬体与主机撬体通过撬间管路连接；所述的柴油撬(11)和天然气撬(12)将输入的燃料进行前置处理，使其满足双燃料燃气轮机(1)的使用要求，同时根据功率需求调节燃料流量，完成计量反馈，配合双燃料系统设备完成燃料切换；所述的切换阀组(13)将来自双燃料燃气轮机(1)的吹扫气按控制系统设定重新管理，并供应至双燃料系统设备中；所述的滑油系统用于向双燃料燃气轮机(1)和发电机(2)的各轴承部件供给润滑油。
2.根据权利要求1所述的一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组，其特征在于：所述的滑油系统包括燃气轮机滑油撬(14)、燃机滑油空冷器(15)、燃机油气分离器(16)、发电机滑油撬(17)、发电机滑油空冷器(18)、发电机油气分离器(19)；所述的燃机滑油空冷器(15)、燃机油气分离器(16)、发电机滑油撬(17)、发电机滑油空冷器(18)、发电机油气分离器(19)均以独立撬体供货安装，各撬体与主机撬体通过撬间管路连接；所述的燃气轮机滑油撬(14)向双燃料燃气轮机(1)各轴承部件供给润滑油，回油时通过燃机滑油空冷器(15)冷却至控制系统设定温度后返回油箱；所述的发电机滑油撬(17)向发电机(2)前后轴承供给的润滑油先经过发电机滑油空冷器(18)冷却至控制系统设定温度后，供给至发电机(2)前后轴承；所述的燃机油气分离器(16)和发电机油气分离器(19)均用于将空气与润滑油分离后，将润滑油回收。
3.根据权利要求1或2所述的一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组，其特征在于：所述的进气过滤室(4)中设有气水分离级、F7级滤器和E12级滤器；所述的通风进气经过气水分离级和F7级滤器后，在进气过滤室(4)和通风风机(6)的作用下通过进风消音器(8)和第一进气通道从箱体(7)的通风进气口进入；所述的燃烧进气依次经过气水分离级、F7级滤器和E12级滤器后，通过进气消声器(5)和第二进气通道从箱体(7)的燃烧进气口进入；所述的箱体(7)的排风口处设有排风消音器(9)。
4.根据权利要求1或2所述的一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组，其特征在于：还包括火气系统；所述的火气系统包括挡板阀(10)和CO2释放撬(20)；所述的挡板阀(10)设置在箱体(7)的燃烧进气口、通风进气口和排风口处；所述的CO2释放撬(20)布置在箱体(7)外部，并通过管路与箱体(7)内部连通；当发生火情时，挡板阀(10)关闭，CO2释放撬(20)向箱体(7)释放CO2气体。
5.根据权利要求3所述的一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组，其特征在于：还包括火气系统；所述的火气系统包括挡板阀(10)和CO2释放撬(20)；所述的挡板阀(10)设置在箱体(7)的燃烧进气口、通风进气口和排风口处；所述的CO2释放撬(20)布置在箱体(7)外部，并通过管路与箱体(7)内部连通；当发生火情时，挡板阀(10)关闭，CO2释放撬(20)向箱体(7)释放CO2气体。
6.根据权利要求1或2所述的一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组，其特征在于：所述的主机撬体采用三点支撑隔振结构，减少机组与设施间的振动相互影响；所述的箱体(7)后端通过可拆卸的半月壁板形式，为联轴器的安装提供空间。
7.根据权利要求3所述的一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组，其特征在于：所述的主机撬体采用三点支撑隔振结构，减少机组与设施间的振动相互影响；所述的箱体(7)后端通过可拆卸的半月壁板形式，为联轴器的安装提供空间。
8.根据权利要求4所述的一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组，其特征在于：所述的主机撬体采用三点支撑隔振结构，减少机组与设施间的振动相互影响；所述的箱体(7)后端通过可拆卸的半月壁板形式，为联轴器的安装提供空间。
9.根据权利要求5所述的一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组，其特征在于：所述的主机撬体采用三点支撑隔振结构，减少机组与设施间的振动相互影响；所述的箱体(7)后端通过可拆卸的半月壁板形式，为联轴器的安装提供空间。
CN202111081815.3A 2021-09-15 2021-09-15 一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组 Active CN113700559B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111081815.3A CN113700559B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111081815.3A CN113700559B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113700559A true CN113700559A (zh) 2021-11-26
CN113700559B CN113700559B (zh) 2024-07-02

Family

ID=78660915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111081815.3A Active CN113700559B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113700559B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114183249A (zh) * 2021-12-13 2022-03-15 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 双燃料燃气轮机燃油供应系统
CN114233476A (zh) * 2021-12-13 2022-03-25 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种燃气轮机润滑系统

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1910439B2 (de) * 1969-03-03 1973-01-11 Joseph Lucas (Industries) Ltd., Birmingham (Grossbritannien) Regeleinrichtung fuer die zufuhr von fluessigem und/oder gasfoermigem brennstoff zu einer gasturbinenanlage
CN101169074A (zh) * 2006-10-26 2008-04-30 通用电气公司 用于检测燃气轮机燃烧室中非受控燃料到达的方法
WO2009031945A2 (fr) * 2007-09-06 2009-03-12 Open Joint Stock Company 'russian Railways' Installation à turbine à gaz
JP2011247159A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd デュアル燃料ガスタービンプラントの燃料切替制御及びガスタービンプラント
US20140331677A1 (en) * 2013-05-13 2014-11-13 Solar Turbines Incorporated Outer premix barrel vent air sweep
CN104254470A (zh) * 2012-03-15 2014-12-31 博瑞特储能技术公司 辅助功率单元组件及使用方法
CN204372532U (zh) * 2014-12-29 2015-06-03 淮安新奥燃气发展有限公司 天然气撬装式应急供气装置
US20160305270A1 (en) * 2013-12-09 2016-10-20 Nuovo Pignone Srl Gas turbine offshore installations
CN106050431A (zh) * 2015-03-27 2016-10-26 安萨尔多能源瑞士股份公司 一体式双燃料输送系统
CN110159432A (zh) * 2019-06-25 2019-08-23 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 一种用于提供移动电力的系统
US20210102531A1 (en) * 2019-10-08 2021-04-08 Typhon Technology Solutions, Llc Chilled intake air for increased power generation
CN112650117A (zh) * 2020-12-22 2021-04-13 哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司 一种紧凑式车载燃气轮机电控系统
CN112682172A (zh) * 2020-12-22 2021-04-20 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种车载应急燃气轮机发电机组

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1910439B2 (de) * 1969-03-03 1973-01-11 Joseph Lucas (Industries) Ltd., Birmingham (Grossbritannien) Regeleinrichtung fuer die zufuhr von fluessigem und/oder gasfoermigem brennstoff zu einer gasturbinenanlage
CN101169074A (zh) * 2006-10-26 2008-04-30 通用电气公司 用于检测燃气轮机燃烧室中非受控燃料到达的方法
WO2009031945A2 (fr) * 2007-09-06 2009-03-12 Open Joint Stock Company 'russian Railways' Installation à turbine à gaz
JP2011247159A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd デュアル燃料ガスタービンプラントの燃料切替制御及びガスタービンプラント
CN104254470A (zh) * 2012-03-15 2014-12-31 博瑞特储能技术公司 辅助功率单元组件及使用方法
US20140331677A1 (en) * 2013-05-13 2014-11-13 Solar Turbines Incorporated Outer premix barrel vent air sweep
US20160305270A1 (en) * 2013-12-09 2016-10-20 Nuovo Pignone Srl Gas turbine offshore installations
CN204372532U (zh) * 2014-12-29 2015-06-03 淮安新奥燃气发展有限公司 天然气撬装式应急供气装置
CN106050431A (zh) * 2015-03-27 2016-10-26 安萨尔多能源瑞士股份公司 一体式双燃料输送系统
CN110159432A (zh) * 2019-06-25 2019-08-23 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 一种用于提供移动电力的系统
US20210102531A1 (en) * 2019-10-08 2021-04-08 Typhon Technology Solutions, Llc Chilled intake air for increased power generation
CN112650117A (zh) * 2020-12-22 2021-04-13 哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司 一种紧凑式车载燃气轮机电控系统
CN112682172A (zh) * 2020-12-22 2021-04-20 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种车载应急燃气轮机发电机组

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEI WANG等: "Enhanced electrochemical performance, water storage capability and coking resistance of a Ni+BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3−δ anode for solid oxide fuel cells operating on ethanol", CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE, 14 April 2015 (2015-04-14), pages 22 - 31 *
刘明依等: "燃气轮机双燃料切换控制策略研究", 热能动力工程, 31 March 2020 (2020-03-31), pages 45 - 50 *
宿淑娇;张龙;: "浅谈蒸汽透平在海上油气设施的应用", 科技传播, no. 13, 8 July 2010 (2010-07-08), pages 155 - 157 *
彭宁等: "大型燃气—蒸汽联合循环电厂培训教材", 31 January 2014, 重庆大学出版社, pages: 214 - 217 *
杨强;曹承洁;赵乌恩;林枫;: "燃气轮机双燃料低排放燃烧室技术特点分析", 热能动力工程, no. 01, pages 1 - 10 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114183249A (zh) * 2021-12-13 2022-03-15 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 双燃料燃气轮机燃油供应系统
CN114233476A (zh) * 2021-12-13 2022-03-25 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种燃气轮机润滑系统
CN114183249B (zh) * 2021-12-13 2023-09-05 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 双燃料燃气轮机燃油供应系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113700559B (zh) 2024-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3299603B1 (en) Systems and methods for a mobile power plant with improved mobility and reduced trailer count
CN103382860B (zh) 汽轮机发电供热系统控制方法
CN101681398B (zh) 组装及操作电子器件制造系统的方法和设备
CN113700559B (zh) 一种海上设施的双燃料燃气轮机发电机组
US4896500A (en) Method and apparatus for operating a combined cycle power plant having a defective deaerator
EP2532842B1 (en) System and method for packing and transporting a gas turbine
AU2016211197A1 (en) Waste heat recovery and conversion
CA2165346A1 (en) Mobile cogeneration apparatus
CN209129693U (zh) 一种新型润滑油站系统
CN103748632A (zh) 用于核设施的紧急供应的装置和方法
WO2011099668A1 (ko) 컨테이너형 발전 플랜트
CN101767652A (zh) 飞机加油车燃油洗涤装置
RU2609273C2 (ru) Электрогенерирующий комплекс "СКАТ"
CN101435388B (zh) 用于egr净化系统的辅助流体源
CN116877273A (zh) 一种应用于海上设施的13mw级双燃料燃气轮机发电机组
RU110413U1 (ru) Турбоустановка для генератора переменного тока
RU2388920C1 (ru) Газоперекачивающая станция на морской платформе
RU2293219C2 (ru) Газотурбинная энергетическая установка
CN214063201U (zh) 一种新型自动补气装置
CN211819581U (zh) 一种管道式柴油机组消烟降温装置
Valamin et al. The cogeneration steam turbine of the T-63/76-8.8 type for a series of PGU-300 combined cycle power plants
CN203081625U (zh) 一种起重机燃油箱远距离供油系统
CN111561656A (zh) 模块化撬装浸没燃烧式气化器系统
RU2667722C2 (ru) Способ выработки газа из устройств очистки газа и устройство для его осуществления
CN210799195U (zh) 一种满足dp3要求的半潜平台发电机供油系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant