本发明专利技术提供一种透平干气密封及缸冷却系统装置及其运行方法，所述透平干气密封及缸冷却系统装置包括透平机、密封气储存装置、控温装置和干气密封器件；所述透平机的缸体上设置有冷却夹层，所述冷却夹层的进口与密封气储存装置相连，所述冷却夹层的出口与所述控温装置相连；所述控温装置与干气密封器件相连。所述透平干气密封及缸冷却系统装置通过透平缸体的余热对干气密封的密封气加热能够降低系统厂用电的用电量，系统简单，便于工程上实施，提高了整体的循环效率，长期运行将大大提高电加热器的使用寿命，降低干气密封系统的运行期投入成本。入成本。入成本。
【技术实现步骤摘要】
一种透平干气密封及缸冷却系统装置及其运行方法
[0001]本专利技术涉及化工设备
，尤其涉及一种透平干气密封及缸冷却系统装置及其运行方法。
技术介绍
[0002]随着发电技术的发展，发电机组采用超临界二氧化碳代替水蒸气作为循环工质，在一定的功率范围内具有循环效率高、设备结构紧凑以及基建初投资小等优势，因此现有超临界二氧化碳作为循环工质的工艺和设备逐渐增多。
[0003]如CN113137293A公开了一种超临界二氧化碳循环系统以及透平调节和紧急停机的方法，该方法通过对主回路加热器功率、压缩机的转速、防喘阀开度、透平的入口调节阀开度、及透平旁路阀开度的联动调节，完成超临界二氧化碳循环系统的透平及压缩机在运行过程中的调节及紧急停机。但该方法难以实现热量的充分利用，耗电量大。
[0004]CN111305915A公开了超临界二氧化碳透平机及其主轴冷却系统，该系统能够对超临界二氧化碳透平机的主轴进行冷却，保证超临界二氧化碳透平机中零部件处于正常的工作温度。但该系统仅涉及透平机主轴的冷却，难以实现热量的充分利用。
[0005]CN1100193C公开了一种透平机及其冷却方法，它具有一外壳、一至少部分利用外壳构成的工作流体的入流区、一冷却流体输送管、一布置在外壳内沿主轴延伸的动叶片托架、和一布置在入流区内的屏蔽元件，该屏蔽元件用来使动叶片托架与工作流体屏蔽隔离开来，并且利用一支架固定在外壳上，在此，输送管穿过支架。当但该方法难以实现热量的充分利用，耗电量大。
[0006]因此，需要开发一种能够充分利用热量的透平机及其冷却方法。
技术实现思路
[0007]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种透平干气密封及缸冷却系统装置及其运行方法，所述透平干气密封及缸冷却系统装置同时实现了缸体结构冷却与密封气加热，降低了系统厂用电的用电量，提高了整体的循环效率，长期运行将大大提高电加热器有使用寿命，降低干气密封系统的投入成本。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种透平干气密封及缸冷却系统装置，所述透平干气密封及缸冷却系统装置包括透平机、密封气储存装置、控温装置和干气密封器件；
[0010]所述透平机的缸体上设置有冷却夹层，所述冷却夹层的进口与密封气储存装置相连，所述冷却夹层的出口与所述控温装置相连；
[0011]所述控温装置与干气密封器件相连。
[0012]本专利技术提供的透平干气密封及缸冷却系统装置中密封气自密封气储存装置输送至透平机的缸体上的冷却夹层，实现了密封气与透平机缸体的热交换，同时设置控温装置，及时对密封气的温度进行补充调控，避免了原始密封气采用电加热装置的高耗电量，并延
长了电加热器的使用寿命。
[0013]优选地，所述透平干气密封及缸冷却系统装置包括设置于密封气储存装置与所述冷却夹层的出口之间的分流控制装置。
[0014]本专利技术优选采用分流控制装置，密封气自密封气储存装置出来后先经分流控制装置分流，第一部分进入冷却夹层中，第二部分直接与冷却夹层出来的第一部分混合后，通入干气密封器件中，从而能够针对不同流量需求的干气密封器件和冷却夹层的冷却温度进行调节。而且本专利技术中由于透平机的排气温度一般为400℃左右，比如为300～500℃，超过了缸体材质能够接受的温度，而自密封气储存装置抽出的气体的温度一般仅为20～80℃，在冷却夹层中进行热交换的同时，由于干气密封器件对密封气的流程需求有特定需求，如未设置分流控制装置，难以实现密封气流量与透平机缸体温度的平衡。
[0015]优选地，所述密封气储存装置包括超临界二氧化碳储存装置。
[0016]优选地，所述分流控制装置与所述控温装置相连。
[0017]优选地，所述分流控制装置与所述控温装置相连的管道与所述冷却夹层的出口相连。从而能够实现分流控制装置分流两股流股的混合。
[0018]优选地，所述控温装置包括电加热器。
[0019]优选地，所述分流控制装置与所述控温装置相连的管道上设置有混合装置，所述混合装置还与冷却夹层的出口相连。
[0020]优选地，所述分流控制装置包括用于控制流量的流量控制部件。
[0021]优选地，所述流量控制部件包括气通阀门。
[0022]优选地，所述透平干气密封及缸冷却系统装置包括设置于分流控制装置与控温装置相连管道上的温度测量部件。
[0023]本专利技术优选对分流控制装置之后的流体进行温度检测，并实施反馈至分流控制装置中，对直接进入冷却夹层和不进入冷却夹层的流量进行调控，达到缸体温度和密封气温度的平衡。
[0024]优选地，所述温度测量部件与所述控温装置信号连接。
[0025]优选地，所述冷却夹层设置于透平缸上。
[0026]本专利技术对所述冷却夹层的具体构造不做特殊限制，可采用本领域技术人员熟知的任何可用于冷却的夹层设计，也可在夹层内部设置强化传热的部件，也可根据实际工艺进行调整。
[0027]优选地，所述冷却夹层为设置在筒形缸体上的整圈圆形夹层或设置在中分面合缸的半环形夹层。
[0028]优选地，所述冷却夹层包括管道束。
[0029]优选地，所述冷却夹层包括直径1～20mm的管道束，例如可以是1mm、2mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、18mm或20mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0030]优选地，所述冷却夹层内设置有强化传热部件。
[0031]优选地，所述强化传热部件包括翅片或不规则换热通道。
[0032]优选地，所述透平缸的薄壁为焊接加工薄壁。
[0033]优选地，所述透平缸的材质为ZG12Cr10Mo1W1NiVNbN、不锈钢和/或铬钼钒钢。
[0034]优选地，所述透平缸的薄壁的厚度为2～30mm，例如可以是2mm、5mm、7mm、9mm、10mm、12mm、14mm、15mm、17mm、19mm、20mm、25mm、28mm或30mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0035]优选地，所述冷却夹层的进口为与冷却夹层相通的圆孔。
[0036]优选地，所述冷却夹层的出口为与冷却夹层相通的圆孔。
[0037]优选地，所述冷却夹层的进口为与冷却夹层相通的5～50mm圆孔，例如可以是5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0038]优选地，所述冷却夹层的出口为与冷却夹层相通的5～50mm圆孔，例如可以是5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0039]第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述的透平干气密封及缸冷却系统装置的运行本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种透平干气密封及缸冷却系统装置，其特征在于，所述透平干气密封及缸冷却系统装置包括透平机、密封气储存装置、控温装置和干气密封器件；所述透平机的缸体上设置有冷却夹层，所述冷却夹层的进口与密封气储存装置相连，所述冷却夹层的出口与所述控温装置相连；所述控温装置与干气密封器件相连。2.根据权利要求1所述的透平干气密封及缸冷却系统装置，其特征在于，所述透平干气密封及缸冷却系统装置包括设置于密封气储存装置与所述冷却夹层的出口之间的分流控制装置；优选地，所述分流控制装置与所述控温装置相连。3.根据权利要求1或2所述的透平干气密封及缸冷却系统装置，其特征在于，所述透平干气密封及缸冷却系统装置包括设置于分流控制装置与控温装置相连管道上的温度测量部件。4.根据权利要求3所述的透平干气密封及缸冷却系统装置，其特征在于，所述温度测量部件与所述控温装置信号连接。5.根据权利要求1～4任一项所述的透平干气密封及缸冷却系统装置，其特征在于，所述冷却夹层设置于透平缸上；优选地，所述冷却夹层为设置在筒形缸体上的整圈圆形夹层或设置在中分面合缸的半环形夹层；优选地，所述冷却夹层包括直径1～20mm的管道束；优选地，所述冷却夹层内设置有强化传热部件；优选地，所述透平缸的薄壁的厚度为2～30mm；优选地，所述冷却夹层的进口为与冷却夹层相通的5～50mm圆孔；优选地，所述冷却夹层的出口为与冷却夹层相通的5～50mm圆孔。6.一种权利要求1～5任一项所述的透平干气密封及缸冷却系统装置的运行方法，其特征在于，所述运行方法包括：密封气自密封气储存装置通入冷却夹层中，与透平机换热后，进入控温装置中调节温...
【专利技术属性】
技术研发人员：李振亚，范雪飞，朱幼君，赵峰，张天博，边文杰，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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