本发明涉及燃机冷却技术领域，具体为一种燃机冷却系统以及冷却方法。
背景技术：
喘振是燃机电站重大的运行事故，往往会造成永久性的设备损伤和巨大经济损失。例如中国发明专利公开号为cn104832221a公开了一种涡轮增压防喘振系统，避免涡轮增压装置的喘振现象。
目前燃机普遍采用压气机中间级抽气排入排气扩散段的方式进行防喘。在燃机运行过程中，由于透平叶片处于高温工作环境中(透平入口1200-1400℃，透平出口590-640℃)，为了防止高温造成叶片蠕变损伤，需要抽取冷却空气对透平叶片进行冷却，具体的是从压气机中间级进行防喘抽气，经由二次冷却空气系统给各级透平叶片进行冷却。
压气机防喘抽气直接排入排气扩散段进入余热锅炉，使得经过过滤、除湿、压缩等步骤的高品质空气直接被排出，造成资源浪费。并且在燃机运行过程中从压气机进行抽气冷却，不仅增加对气路的扰动，容易诱发气路堵塞等故障，同时减少了压气机内工质流量，降低了压气机工作效率，进而降低了燃机工作效率。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于如何减少空气资源浪费、提高燃机工作效率。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种燃机冷却系统，包括压气机、燃烧室、透平、余热锅炉、第一防喘管道、第二防喘管道、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和冷却装置，所述压气机、燃烧室、透平依次连接组成燃机，所述透平远离燃烧室的一端连接预热锅炉，所述压气机还通过第一防喘管道和第二防喘管道与透平连通，所述第一防喘管道上设有第一阀门和第二阀门，所述第二防喘管道上设有第三阀门和第四阀门，所述冷却装置的输出端分别与第一防喘管道和第二防喘管道连通。
所述冷却装置包括压缩空气系统、储气罐、冷却管道、第一冷却支管、第二冷却支管、第五阀门、第六阀门和差压计，所述压缩空气系统与储气罐连通，所述冷却管道一端与储气罐连通，另一端从余热锅炉中贯穿后一分为二，分为第一冷却支管和第二冷却支管，所述第一冷却支管与第一阀门和第二阀门之间的第一防喘管道连通，所述第二冷却支管与第三阀门和第四阀门之间的第二防喘管道连通，所述第一冷却支管和第二冷却支管分别设有第五阀门和第六阀，靠近第一阀门输入端的第一防喘管道与靠近第五阀门输入端的第一冷却支管之间以及靠近第二阀门输入端的第二防喘管道与靠近第六阀门输入端的第二冷却支管之间均设有差压计。
该系统在燃机启动时并打开第一阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门以及关闭第二阀门和第四阀门，通过储气罐对压气机排出的空气进行回收，避免了压气机防喘抽气直接排出，减少空气资源浪费；在燃机正常运行时，关闭第一阀门和第三阀门，打开第五阀门、第六阀门、第二阀门和第四阀门，通过压缩空气系统提供压缩空气对透平进行冷却，取代了原有从压气机中抽取的冷却气体，提高了压气机的工作效率，进而提高了燃机的工作效率。另外，还通过余热锅炉内的高温烟气对冷却管道内的压缩空气进行加热，防止了压缩空气温度过低，与透平的温差过大而造成对透平的叶片造成损坏的现象发生。
优选地，所述压缩空气系统通过空气管道与储气罐连通。
优选地，所述空气管道上设有第七阀门。
优选地，所述冷却管道上设有放散器。
优选地，所述第一冷却支管和第二冷却支管上均设有减压器。
优选地，所述压缩空气系统为空压站。
优选地，本发明还提供一种燃机冷却系统的冷却方法，包括如下步骤：
步骤一：启动燃机，关闭压缩空气系统，并打开第一阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门以及关闭第二阀门和第四阀门，压气机产生的空气通过第一防喘管道、第二防喘管道、第一冷却支管、第二冷却支管以及冷却管道进入储气罐内存储；
步骤二：燃机启动完成后，开启第二阀门和第四阀门，关闭第五阀门和第六阀门，同时开启压缩空气系统，向储气罐内输出压缩空气；
步骤三：观察两个差压计，当两个差压计信号为均正时，即第一防喘管道内的压力小于第一冷却支管内的压力、第二防喘管道内的压力小于第二冷却支管内的压力，关闭第一阀门和第三阀门，打开第五阀门和第六阀门，压缩空气系统产生的压缩空气通过储气罐、冷却管道、第一冷却支管、第二冷却支管、第一防喘管道和第二防喘管道对透平进行冷却；同时余热锅炉对经过冷却管道内的压缩空气进行加热；
步骤四：燃机停机，关闭压缩空气系统，观察两个差压计，当两个差压计信号为均负时，开启第一阀门和第三阀门，关闭第五阀门和第六阀门，通过压气机产生的空气对透平进行冷却。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该系统在燃机启动时并打开第一阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门以及关闭第二阀门和第四阀门，通过储气罐对压气机排出的空气进行回收，避免了压气机防喘抽气直接排出，减少空气资源浪费；在燃机正常运行时，关闭第一阀门和第三阀门，打开第五阀门、第六阀门、第二阀门和第四阀门，通过压缩空气系统提供压缩空气对透平进行冷却，取代了原有从压气机中抽取的冷却气体，提高了压气机的工作效率，进而提高了燃机的工作效率。另外，还通过余热锅炉内的高温烟气对冷却管道内的压缩空气进行加热，防止了压缩空气温度过低，与透平的温差过大而造成对透平的叶片造成损坏的现象发生。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参阅图1，本实施例公开了一种燃机冷却系统，包括压气机1、燃烧室2、透平3、余热锅炉4、第一防喘管道5、第二防喘管道6、第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9、第四阀门10和冷却装置11，所述压气机1、燃烧室2、透平3依次连接组成燃机，所述透平3远离燃烧室2的一端连接预热锅炉4，所述压气机1还通过第一防喘管道5和第二防喘管道6与透平3连通，所述第一防喘管道5上设有第一阀门7和第二阀门8，所述第二防喘管道6上设有第三阀门9和第四阀门10，所述冷却装置11的输出端分别与第一防喘管道5和第二防喘管道6连通。
所述冷却装置11包括压缩空气系统1101、储气罐1102、冷却管道1103、第一冷却支管1104、第二冷却支管1105、第五阀门1106、第六阀门1107和差压计1108，所述压缩空气系统1101与储气罐1102连通，在本实施例中，所述压缩空气系统1101为空压站。所述冷却管道1103一端与储气罐1102连通，另一端从余热锅炉4中贯穿后一分为二，分为第一冷却支管1104和第二冷却支管1105，所述第一冷却支管1104与第一阀门7和第二阀门8之间的第一防喘管道5连通，所述第二冷却支管1105与第三阀门9和第四阀门10之间的第二防喘管道6连通，所述第一冷却支管1104和第二冷却支管1105分别设有第五阀门1106和第六阀1107，靠近第一阀门7输入端的第一防喘管道5与靠近第五阀门1106输入端的第一冷却支管1104之间以及靠近第二阀门8输入端的第二防喘管道6与靠近第六阀门1107输入端的第二冷却支管1105之间均设有差压计1108。
该系统在燃机启动时并打开第一阀门7、第三阀门9、第五阀门1106、第六阀门1107以及关闭第二阀门8和第四阀门10，通过储气罐1102对压气机1排出的空气进行回收，避免了压气机1防喘抽气直接排出，减少空气资源浪费；在燃机正常运行时，关闭第一阀门7和第三阀门9，打开第五阀门1106、第六阀门1107、第二阀门8和第四阀门10，通过压缩空气系统1101提供压缩空气对透平3进行冷却，取代了原有从压气机1中抽取的冷却气体，提高了压气机的工作效率，进而提高了燃机的工作效率。另外，还通过余热锅炉4内的高温烟气对冷却管道1103内的压缩空气进行加热，防止了压缩空气温度过低，与透平3的温差过大而造成对透平3的叶片造成损坏的现象发生。
所述压缩空气系统1101通过空气管道12与储气罐1102连通，所述空气管道上12设有第七阀门13。
所述冷却管道1103上设有放散器14，当达到储气罐1102最大容量后，通过放散器14进行排放。
所述第一冷却支管1105和第二冷却支管1106上均设有减压器15，用于控制第一冷却支管1105和第二冷却支管1106流出的压缩空气的压力。
本实施例还公开了一种燃机冷却系统的冷却方法，包括如下步骤：
步骤一：启动燃机，关闭压缩空气系统1101，并打开第一阀门7、第三阀门9、第五阀门1106、第六阀门1107以及关闭第二阀门8和第四阀门10，压气机1产生的空气通过第一防喘管道5、第二防喘管道6、第一冷却支管1104、第二冷却支管1105以及冷却管道1103进入储气罐1102内存储，对压气机1排出的空气进行回收，避免了压气机1防喘抽气直接排出，减少空气资源浪费。
步骤二：燃机启动完成后，开启第二阀门8和第四阀门10，关闭第五阀门1106和第六阀门1107，同时开启压缩空气系统1101，向储气罐1102内输出压缩空气。
步骤三：观察两个差压计1108，当两个差压计1108信号为均正时，即第一防喘管道5内的压力小于第一冷却支管内1104的压力、第二防喘管道6内的压力小于第二冷却支管1105内的压力，关闭第一阀门7和第三阀门9，打开第五阀门1106和第六阀门1107，压缩空气系统1101产生的压缩空气通过储气罐1102、冷却管道1103、第一冷却支管1104、第二冷却支管1105、第一防喘管道5和第二防喘管道6对透平3进行冷却，取代了原有从压气机1中抽取的冷却气体，提高了压气机的工作效率，进而提高了燃机的工作效率。
同时在压缩空气输出过程中，余热锅炉4对经过冷却管道1103内的压缩空气进行加热，防止了压缩空气温度过低，与透平3的温差过大而造成对透平3的叶片造成损坏的现象发生。
步骤四：燃机停机，关闭压缩空气系统1101，观察两个差压计1108，当两个差压计1108信号为均负时，开启第一阀门7和第三阀门9，关闭第五阀门1106和第六阀门1107，通过压气机1产生的空气对透平3进行冷却。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。
1.一种燃机冷却系统，其特征在于：包括压气机、燃烧室、透平、余热锅炉、第一防喘管道、第二防喘管道、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和冷却装置，所述压气机、燃烧室、透平依次连接组成燃机，所述透平远离燃烧室的一端连接预热锅炉，所述压气机还通过第一防喘管道和第二防喘管道与透平连通，所述第一防喘管道上设有第一阀门和第二阀门，所述第二防喘管道上设有第三阀门和第四阀门，所述冷却装置的输出端分别与第一防喘管道和第二防喘管道连通；
所述冷却装置包括压缩空气系统、储气罐、冷却管道、第一冷却支管、第二冷却支管、第五阀门、第六阀门和差压计，所述压缩空气系统与储气罐连通，所述冷却管道一端与储气罐连通，另一端从余热锅炉中贯穿后一分为二，分为第一冷却支管和第二冷却支管，所述第一冷却支管与第一阀门和第二阀门之间的第一防喘管道连通，所述第二冷却支管与第三阀门和第四阀门之间的第二防喘管道连通，所述第一冷却支管和第二冷却支管分别设有第五阀门和第六阀，靠近第一阀门输入端的第一防喘管道与靠近第五阀门输入端的第一冷却支管之间以及靠近第二阀门输入端的第二防喘管道与靠近第六阀门输入端的第二冷却支管之间均设有差压计。
2.根据权利要求1所述的一种燃机冷却系统，其特征在于：所述压缩空气系统通过空气管道与储气罐连通。
3.根据权利要求2所述的一种燃机冷却系统，其特征在于：所述空气管道上设有第七阀门。
4.根据权利要求1所述的一种燃机冷却系统，其特征在于：所述冷却管道上设有放散器。
5.根据权利要求1所述的一种燃机冷却系统，其特征在于：所述第一冷却支管和第二冷却支管上均设有减压器。
6.根据权利要求1所述的一种燃机冷却系统，其特征在于：所述压缩空气系统为空压站。
7.采用权利要求1-6中任意一项所述的一种燃机冷却系统的冷却方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：启动燃机，关闭压缩空气系统，并打开第一阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门以及关闭第二阀门和第四阀门，压气机产生的空气通过第一防喘管道、第二防喘管道、第一冷却支管、第二冷却支管以及冷却管道进入储气罐内存储；
步骤二：燃机启动完成后，开启第二阀门和第四阀门，关闭第五阀门和第六阀门，同时开启压缩空气系统，向储气罐内输出压缩空气；
步骤三：观察两个差压计，当两个差压计信号为均正时，即第一防喘管道内的压力小于第一冷却支管内的压力、第二防喘管道内的压力小于第二冷却支管内的压力，关闭第一阀门和第三阀门，打开第五阀门和第六阀门，压缩空气系统产生的压缩空气通过储气罐、冷却管道、第一冷却支管、第二冷却支管、第一防喘管道和第二防喘管道对透平进行冷却；同时余热锅炉对经过冷却管道内的压缩空气进行加热；
步骤四：燃机停机，关闭压缩空气系统，观察两个差压计，当两个差压计信号为均负时，开启第一阀门和第三阀门，关闭第五阀门和第六阀门，通过压气机产生的空气对透平进行冷却。
技术总结