【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃气轮机加湿，具体是指一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备及其使用方法。
技术介绍
1、以往的注蒸汽加湿实验方法中采用省煤器/余热锅炉/湿化器、回热器等设备，利用燃气轮机排气的热量对软化水进行加热产生蒸汽并对空气加湿，存在几点不足：
2、1、蒸汽产生速度慢，蒸汽发生装置启动后一段时间后才能达到产生达到技术标准的蒸汽。
3、2、加湿装置和燃气轮机耦合运行，蒸汽状态参数随燃气轮机运行状态变化被动变化。
4、3、加湿装置适应性差。水蒸汽产生设备设计依据之一为动力涡轮后排气情况，对不同型号的燃气轮机、同一机组的不同运行状态下的注蒸汽实验调节性差。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备，为了解决蒸汽产生速度慢、蒸汽状态参数随燃气轮机运行状态变化被动变化和加湿装置适应性差的问题，本专利技术提出了燃料输送组件和蒸汽混合组件，不仅可弥补以上问题，还可灵活调节空气加湿混合物的配比、降低燃气轮机燃烧后nox排放。
2、本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提供了一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备，包括蒸汽加湿主体、蒸汽混合组件和燃料输送组件，所述蒸汽混合组件可拆卸设于蒸汽加湿主体上，所燃料输送组件可拆卸设于蒸汽加湿主体上；所述蒸汽混合组件包括液氧管一和氮气管，所述液氧管一的一端贯通设于混合器的侧壁上，所述氮气管的一端安装在液氧管一的一端。
3、进一步地，所述蒸汽加湿主体包括
4、进一步地，所述燃料输送组件包括液氧管二和酒精管，所述液氧管二的一端贯通设于蒸汽发生器的一侧壁上端，所述酒精管的一端贯通设于蒸汽发生器的另一侧壁上端，所述液氧管二的另一端外接液氧，所述酒精管的另一端外接酒精。
5、进一步地，所述燃料输送组件包括气氢管和气氧管，所述气氢管的一端贯通设于蒸汽发生器的一侧壁上端，所述气氧管的一端贯通设于蒸汽发生器的另一侧壁上端，所述气氢管的另一端外接气氢，所述气氧管的另一端外接气氧。
6、进一步地，所述输送管一上设有安全阀，所述输送管二上设有调节阀。
7、本方案还公开了一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备的使用方法，主要包括如下步骤：
8、步骤一：空气经压气机增压产生后排气进入输送管三；
9、步骤二：通过燃料输送组件和软化水管输送燃料按一定的比例进入蒸汽发生器；
10、步骤三：在蒸汽发生器中，通过燃料输送组件输送的燃料在燃烧室内燃烧生成高温燃气，与软化水管喷入的软化水混合，将软化水蒸发为水蒸汽进入通过输送管一进入混合器；
11、步骤四：水蒸汽和液氧分别进入混合器，均匀混合后从混合器引出进入输送管二；
12、步骤五：蒸汽混合物与压气机排气在燃烧室外接的输送管三相遇，充分混合，降低压气机后排气温度；
13、步骤六：湿空气在燃烧室中燃烧，蒸汽混合组件可以有效降低扩散火焰的温度峰值，避开火焰热力型nox生成区域，降低nox污染物排放；
14、步骤七：燃烧室燃烧后的排气推动燃气透平做功。
15、进一步地，所述液氧、酒精、软化水按2.1:1:8的比例进入蒸汽发生器。
16、进一步地，所述气氢、气氧、软化水按1:7.33:35的比例进入蒸汽发生器。
17、采用上述结构本专利技术取得的有益效果如下：本专利技术提供了一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备及其使用方法，实现了如下有益效果：
18、（1）本专利技术中蒸汽发生器作为水蒸汽发生装置，此设备独立于燃气轮机外，与燃气轮机解耦；加湿实验所需水蒸汽参数确认后，无论燃气轮机运行状态如何变化，均可供应稳定参数的水蒸汽。
19、（2）本专利技术中蒸汽发生速率快，蒸汽发生器装置启动后很快即可产生符合技术要求的水蒸汽。
20、（3）本专利技术中水蒸汽参数可灵活调节，通过调节液氧、酒精以及软化水比例，可供应不同温度、压力、流量的水蒸汽，可匹配同样空气含湿量，燃气轮机组的不同发电量运行状态，例如：注蒸汽加湿试验设备提供发电量为2mw、6mw、10mw下的10%的注蒸汽量；可匹配燃汽轮机组同样发电量，不同空气含湿量要求的运行状态，例如：注蒸汽加湿试验设备提供发电量为10mw下的5%、10%、15%、20%的注蒸汽量。
21、（4）本专利技术中在蒸汽发生装置后空气加湿前，设计有混合器，向水蒸汽中掺液氧，一方面灵活调节介质配比，更好的匹配加湿实验需求。
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1.一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备，其特征在于：包括蒸汽加湿主体（21）、蒸汽混合组件（13）和燃料输送组件（14），所述蒸汽混合组件（13）可拆卸设于蒸汽加湿主体（21）上，所燃料输送组件（14）可拆卸设于蒸汽加湿主体（21）上；所述蒸汽混合组件（13）包括液氧管一（15）和氮气管（16），所述液氧管一（15）的一端贯通设于混合器（3）的侧壁上，所述氮气管（16）的一端安装在液氧管一（15）的一端。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备，其特征在于：所述蒸汽加湿主体（21）包括压气机（1）、蒸汽发生器（2）、混合器（3）、燃烧室（4）、燃气透平（5）、软化水管（8）、输送管一（9）、输送管二（10）、输送管三（11）和输送管四（12），所述输送管三（11）的一端贯通设于压气机（1）的输出端，所述燃烧室（4）的输入端贯通设于输送管三（11）的另一端，所述输送管四（12）的一端贯通设于燃烧室（4）的输出端，所述燃气透平（5）的输入端贯通设于输送管四（12）的另一端，所述输送管二（10）的下端贯通设于输送管三（11）的上端，所述混合器（3）的上端贯通设于
3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备，其特征在于：所述燃料输送组件（14）包括液氧管二（17）和酒精管（18），所述液氧管二（17）的一端贯通设于蒸汽发生器（2）的一侧壁上端，所述酒精管（18）的一端贯通设于蒸汽发生器（2）的另一侧壁上端，所述液氧管二（17）的另一端外接液氧，所述酒精管（18）的另一端外接酒精。
4.根据权利要求3所述的一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备，其特征在于：所述燃料输送组件（14）包括气氢管（19）和气氧管（20），所述气氢管（19）的一端贯通设于蒸汽发生器（2）的一侧壁上端，所述气氧管（20）的一端贯通设于蒸汽发生器（2）的另一侧壁上端，所述气氢管（19）的另一端外接气氢，所述气氧管（20）的另一端外接气氧。
5.根据权利要求4所述的一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备，其特征在于：所述输送管一（9）上设有安全阀（6），所述输送管二（10）上设有调节阀（7）。
6.一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备的使用方法，其特征在于，利用权利要求5所述燃气轮机注蒸汽加湿实验设备进行加湿，主要包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的燃气轮机注蒸汽加湿实验设备的使用方法，其特征在于：所述液氧、酒精、软化水按2.1:1:8的比例进入蒸汽发生器（2）。
8.根据权利要求6所述的燃气轮机注蒸汽加湿实验设备的使用方法，其特征在于：所述气氢、气氧、软化水按1:7.33:35的比例进入蒸汽发生器（2）。
...【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备，其特征在于：包括蒸汽加湿主体（21）、蒸汽混合组件（13）和燃料输送组件（14），所述蒸汽混合组件（13）可拆卸设于蒸汽加湿主体（21）上，所燃料输送组件（14）可拆卸设于蒸汽加湿主体（21）上；所述蒸汽混合组件（13）包括液氧管一（15）和氮气管（16），所述液氧管一（15）的一端贯通设于混合器（3）的侧壁上，所述氮气管（16）的一端安装在液氧管一（15）的一端。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机注蒸汽加湿实验设备，其特征在于：所述蒸汽加湿主体（21）包括压气机（1）、蒸汽发生器（2）、混合器（3）、燃烧室（4）、燃气透平（5）、软化水管（8）、输送管一（9）、输送管二（10）、输送管三（11）和输送管四（12），所述输送管三（11）的一端贯通设于压气机（1）的输出端，所述燃烧室（4）的输入端贯通设于输送管三（11）的另一端，所述输送管四（12）的一端贯通设于燃烧室（4）的输出端，所述燃气透平（5）的输入端贯通设于输送管四（12）的另一端，所述输送管二（10）的下端贯通设于输送管三（11）的上端，所述混合器（3）的上端贯通设于输送管二（10）的上端一侧，所述蒸汽混合组件（13）的输入端设于混合器（3）的侧壁上，所述输送管一（9）的一端贯通设于混合器（3）的输入端，所述蒸汽发生器（2）的下端贯通设于输送管一（9）的另一端，所述燃料输送组件（14）的输入端贯通设于蒸汽发生器（2）的侧壁上，所述软化水管（8）的一端贯通设于蒸汽发生器（2）的侧壁上，所述软化水管...
【专利技术属性】
技术研发人员：武娜，高志强，宋铭钰，林玮霖，李新明，
申请(专利权)人：济南中科先行燃气轮机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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