TCA(Turbine Cooling Air)冷却系统是燃气-蒸汽联合循环发电机组的重要组成部分。燃机燃烧室的高温燃气为1400℃,燃机透平静叶及叶片暴露在高温燃气中,为保证燃机透平的正常工作和使用寿命,必须对其进行冷却。通常采用空气冷却系统,冷却空气取自压气机抽气口,经燃机空气冷却器(TCA)冷却后送至燃机对透平叶片和静叶等部件进行冷却。 下图为燃机透平冷却器(TCA)的冷却水系统图。如下图所示,由高压给水泵(HP BFP)来的给水分成两个支路,一路去高压省煤器(HP ECO)在余热锅炉受热面中进行换热,一路去TCA冷却器,对自压气机抽气口出来的热空气(Hot Air)冷却后,给水温度上升后分成两路,一路经TCA冷却器给水流量控制阀(给水侧)FCV-2汇入高压省煤器(HP ECO)出口管道后排入高压汽包(HP Drum),在正常运行中投入使用;一路经TCA冷却器给水流量控制阀(凝汽器侧)FCV-1排入凝汽器,在机组启停机中投入使用及作为FCV-2的备用控制,用于保持TCA的最小冷却水量并避免管路中蒸汽的产生。
2、工况特点:在运行过程中气蚀和闪蒸现象都会出现。3) 如果阀门直接把高压给水排至凝汽器,气蚀和闪蒸都会出现。1) 气蚀会导致阀门破坏和振动,气蚀释放的能量会慢慢地撕裂材料,使得阀内件出现类似煤渣的粗糙表面。根据气蚀发生的位置,造成的损坏可延伸至阀体或邻近的下游管道。2) 闪蒸对阀内件会产生严重的冲蚀性破坏,其特点是受冲刷表面有平滑抛光的外形。闪蒸最严重的地方一般是在流速最高处,通常位于阀芯和阀座的密封线上或附近。3) 阀门需要严密关断,泄漏等级通常要求ANSI Class V。如果阀门关闭时泄漏量较大,高压间隙流体冲刷阀芯/阀座密封面,造成阀内件快速冲蚀损坏;同时,会导致凝汽器的压力升高,影响凝汽器的真空度,降低透平效率,这将导致电厂输出效率的降低。1、专利的多级降压设计——Fisher CAV4 型调节阀获专利的压力分级设计,避免了气蚀及其导致的危险和噪音,最高压差可达41.4MPa(6000psi)。确保大部分压降都在前几级中完成,从而可使最后一级的压降尽可能小。
2、保护阀座设计——将关断功能与节流功能区分开,阀门小开度开启时避免高压流体冲刷阀座密封面,保证压降不产生于阀座密封表面,阀门可以实现严密关断,从而减小间隙冲蚀。4、特定流道形状——可以排除流体分流,以减小内件截面积、减小流体压力以及排除局部气蚀产生。5、各级间的容积恢复——保证各级间压力和流体的稳定性。7、维修方便——笼式阀内件允许在不将阀体从管道中取出的情况下拆卸和检查部件。8、使用寿命长——硬化阀内件材料可提供良好的耐磨性,从而延长阀内件的使用寿命。