一种构建于燃气轮机内部的灭火系统的制作方法

本发明涉及燃气轮机设备，特别是涉及一种构建于燃气轮机内部的灭火系统。

背景技术：

1、燃气轮机为内部高温且高速旋转的机械设备，在透平轴承部位不断有润滑油流入、流动，透平轴承腔与大气联通，属于有氧环境，而燃气轮机的燃气流通道内流动的热燃气温度超过润滑油燃点，一旦透平轴承内的润滑油稍有泄漏，易引起透平轴承腔内的火灾；此外，燃气轮机是高速旋转的机械，燃气轮机透平轴承腔内火焰首次被熄灭后，若燃气轮机透平轴承内的主轴还未停止转动，火焰容易复燃。因此，燃气轮机透平轴承腔部位是燃气气轮机的火灾高风险区，不仅易发生火灾，而且火灾难彻底扑灭，需要提供可靠的灭火系统，以保证燃气轮机安全运行。

2、目前，燃气轮机采用的灭火方式，采用以燃气轮机罩壳为保护区，或以燃气轮机透平轴承腔建设一个专用外围保护罩作为保护区，其中燃气轮机罩壳和外围保护罩均能够形成相对封闭的区域，可通过co2全淹没式灭火。然而，以燃气轮机透平轴承腔作为灭火保护区，当检测到透平轴承腔发生火灾时，现有技术无法有针对性的扑灭位于该灭火保护区所产生的火灾，利用现有技术扑灭全部火灾时，燃气轮机透平轴承腔部位通常已经严重烧毁，造成较大经济损失。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种构建于燃气轮机内部的灭火系统。

2、本发明提出一种构建于燃气轮机内部的灭火系统，包括用于储存co2的储罐、用于控制co2释放的控制装置、喷放管路、密封装置以及供气管路，所述储罐通过管道与所述喷放管路连接，所述喷放管路的喷放端沿燃气轮机透平轴承腔上部开口伸入至燃气轮机透平轴承腔内部；所述密封装置设置于燃气轮机透平轴承腔下部开口处，所述供气管路一端连接所述喷放管路，所述供气管路另一端连接所述密封装置；当所述控制装置释放co2时，所述喷放管路喷放co2的同时，所述供气管路驱使所述密封装置密封燃气轮机透平轴承腔下部开口。

3、优选地，所述喷放管路包括喷放总管、第一喷放管和第二喷放管，所述喷放总管连接所述控制装置，所述第一喷放管端部设有第一喷嘴，所述第一喷放管连接所述喷放总管，所述第一喷嘴伸入透平轴承腔内；所述第二喷放管端部设有多个第二喷嘴，所述第二喷放管连接所述喷放总管，所述第二喷嘴伸入燃气轮机透平轴承腔内。

4、优选地，所述第一喷放管的通流容量kv1＝f(v,p0,t1,k)，所述第二喷放管的通流容量kv2＝g(v,p0,t2,1-k)，f和g为计算函数，式中v为储罐的容积，p0为储罐的充装压力；t1为一次喷放所需时间，t1不超过1分钟；t2为二次喷放所需时间，t2不低于20min，k为修正系数，并且v·p0∝燃气轮机透平轴承腔的容积/燃气轮机透平轴承腔的开口面积。

5、优选地，所述第一喷放管上设有压力阀，以实现co2气体快速一次喷放可根据储罐的压力降低至设定值p1时而停止，p1＝k·p0。

6、优选地，所述密封装置包括延伸套、气缸和盖板，所述延伸套固设于透平轴承腔下部开口处，所述气缸设置于所述延伸套下方；所述盖板设置于所述气缸的活塞杆上，所述盖板大于所述延伸套内径；所述气缸与所述供气管路连接；在co2气体的压力作用下，所述活塞杆带动盖板沿上方移动直至与所述延伸套开口处外缘紧密贴合形成封闭区域。

7、优选地，所述气缸上设有逆止阀，以防止co2气体进入所述气缸后发生逸散，从而确保盖板被co2气体压力顶起后不落下。

8、优选地，所述气缸上还设有放气阀，所述放气阀沿气体进入方向设置于所述逆止阀的下游，以保证所述活塞杆能够复位。

9、如上所述，本发明涉及的一种构建于燃气轮机内部的灭火系统，具有以下有益效果：

10、本发明在燃气轮机透平轴承腔上下部开口构建灭火保护区，在该灭火保护区构建灭火系统，在正常状态下，灭火保护区处于开放状态，即透平轴承腔与大气联通。当燃气轮机透平轴承腔出现火灾时，控制装置将储罐内的co2气体进行释放，co2气体沿喷放管路进入透平轴承腔内时，co2气体沿供气管路驱使密封装置密封燃气轮机透平轴承腔下部开口，使灭火保护区快速封闭。通过喷放管路两次喷放co2气体，能够有效灭火。本发明结构紧凑、使用方便，能够有效扑灭燃气轮机透平轴承腔内的火焰，防止透平轴承腔内复燃，能够大幅度减少co2用量，降低成本。

技术特征：

1.一种构建于燃气轮机内部的灭火系统，其特征在于，包括用于储存co2的储罐(100)、用于控制co2释放的控制装置(200)、喷放管路(300)、密封装置(400)以及供气管路(500)，所述储罐(100)通过管道与所述喷放管路(300)连接，所述喷放管路(300)的喷放端沿燃气轮机透平轴承腔上部开口伸入至燃气轮机透平轴承腔内部；所述密封装置(400)设置于燃气轮机透平轴承腔下部开口处，所述供气管路(500)一端连接所述喷放管路(300)，所述供气管路(500)另一端连接所述密封装置(400)；当所述控制装置(200)释放co2时，所述喷放管路(300)喷放co2的同时，所述供气管路(500)驱使所述密封装置(400)密封燃气轮机透平轴承腔下部开口；所述喷放管路(300)能够实现两次喷放。

2.根据权利要求1所述的构建于燃气轮机内部的灭火系统，其特征在于，所述喷放管路(300)包括喷放总管(310)、第一喷放管(320)和第二喷放管(330)，所述喷放总管(310)连接所述控制装置(200)，所述第一喷放管(320)端部设有第一喷嘴(321)，所述第一喷放管(320)连接所述喷放总管(310)，所述第一喷嘴(321)伸入燃气轮机透平轴承腔内；所述第二喷放管(330)端部设有多个第二喷嘴(331)，所述第二喷放管(330)连接所述喷放总管(310)，所述第二喷嘴(331)伸入燃气轮机透平轴承腔内。

3.根据权利要求2所述的构建于燃气轮机内部的灭火系统，其特征在于，所述第一喷放管(320)的通流容量kv1＝f(v,p0,t1,k)，所述第二喷放管(330)的通流容量kv2＝g(v,p0,t2,1-k)，f和g为计算函数，式中v为储罐(100)的容积，p0为储罐(100)的充装压力；t1为一次喷放所需时间，t1不超过1分钟；t2为二次喷放所需时间，t2不低于20min，k为修正系数，并且v·p0∝燃气轮机透平轴承腔的容积/燃气轮机透平轴承腔的开口面积。

4.根据权利要求3所述的构建于燃气轮机内部的灭火系统，其特征在于，所述第一喷放管(320)上设有压力阀(322)，以实现co2气体快速一次喷放可根据储罐(100)的压力降低至设定值p1时而停止，p1＝k·p0。

5.根据权利要求1或2所述的构建于燃气轮机内部的灭火系统，其特征在于，所述密封装置(400)包括延伸套(410)、气缸(420)和盖板(430)，所述延伸套(410)固设于透平轴承腔下部开口处，所述气缸(420)设置于所述延伸套(410)下方；所述盖板(430)设置于所述气缸的活塞杆(421)上，所述盖板(430)大于所述延伸套(410)内径；所述气缸(420)与所述供气管路(500)连接；在co2气体的压力作用下，所述活塞杆(421)带动盖板(430)沿上方移动直至与所述延伸套(410)开口处外缘紧密贴合形成封闭区域。

6.根据权利要求4所述的构建于燃气轮机内部的灭火系统，其特征在于，所述气缸(420)上设有逆止阀(422)，以防止co2气体进入所述气缸(420)后发生逸散，从而确保盖板(430)被co2气体压力顶起后不落下。

7.根据权利要求5所述的构建于燃气轮机内部的灭火系统，其特征在于，所述气缸(420)上还设有放气阀(423)，所述放气阀(423)沿气体进入方向设置于所述逆止阀(422)的下游，以保证所述活塞杆(421)能够复位。

技术总结本发明提供一种构建于燃气轮机内部的灭火系统，包括用于储存CO<subgt;2</subgt;的储罐、用于控制CO<subgt;2</subgt;释放的控制装置、喷放管路、密封装置以及供气管路，储罐通过管道与喷放管路连接，喷放管路的喷放端沿透平轴承腔上部开口伸入至透平轴承腔内部；密封装置设置于透平轴承腔下部开口处，供气管路一端连接喷放管路，供气管路另一端连接密封装置；控制装置释放CO<subgt;2</subgt;，使喷放管路喷放CO<subgt;2</subgt;的同时，供气管路驱使密封装置密封透平轴承腔下部开口；喷放管路能够实现两次喷放。本发明结构紧凑、使用方便，能够有效扑灭透平轴承腔内的火焰，防止透平轴承腔内复燃，能够大幅度减少CO<subgt;2</subgt;用量，降低成本。技术研发人员：司广全,张加林,吴毓茂,王太良,郭超凡,周建东,张洁,李志鹏,于兰兰,杨丰娜,梁一凡受保护的技术使用者：华能海南发电股份有限公司南山电厂技术研发日：技术公布日：2024/4/7