浅谈燃机进气口结冰原理及防冰措施

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1、浅谈燃机进气口结冰原理及防冰措施摘要：燃气轮机作为一个动力转换机器，主要依靠对气体的压缩等处理，来提供必要的动力，但是在实际的使用过程中，常因为进气系统的结冰，而导致燃气机的使用受阻。文章通过对燃气轮机的结冰现象的分析，提出了具体的解决措施，希望能够给相关的工作人员必要的借鉴和参考。　　关键词：燃机；进气；结冰；对策　　：S218.5：A　　1概述　　燃气轮机的使用能够加快工业的发展，随着我国工业化的深入，人们对于燃机的使用范围在逐渐的拓宽。虽然燃机具有一定的使用优势，但是其难以处理的结冰现象，至今仍是燃机系统的一个主要弊端，如不加以处理，将

2、会严重制约燃机的推广。　　2成因　　燃气轮机的进气系统结构原理简述：A为阻挡式空气过滤器元件，俗称滤芯；B为空气过滤器箱体及过渡段；C为进气消音器；D为燃机进口导叶。进气系统的结霜结冰现象，常常在可结冰条件时发生在滤芯表面（可以看见）和消音器出口及进气导叶处（均看不见）。滤芯位置的结冰现象，主要是由于内外的温差变化造成的，如果不能够得到及时有效的处理，那么积累严重的冰块会导致报警系统启动，更为严重的将会扰乱燃机的正常作业，最终迫使燃机停止运转。而消音器出口处或进气导叶处结冰，冰块会被吸入燃机，造成打断压气机叶片的恶性事故。我们必须高度重视燃气

3、轮机进气系统的结霜结冰现象，并彻底解决这个危及燃机安全运行的事故隐患。　　提高解决燃机结冰现象的能力，关键是要对导致燃机结冰的各种数据进行详细的分析，并利用计算的公式，对所有的数据进行严格的控制。下面将从六个具体的结构上进行理论的分析：　　I段为空气过滤器外侧，并且假定为当地大气压P0=91Kpa，环境温度ta=-7℃，相对温度φ0=95%，空气流动速度V0≈0m/s。　　Ⅱ段为过滤器滤芯滤纸内外侧交接处，此处的空气流速为V1（m/s），空气温度为t1（℃）。　　Ⅲ段为过滤器箱体及过渡段，此处压力P2=-700Pa，即绝对压力P2=90.3K

4、pa。　　以TITAN130燃气轮机发电机组为例，此处进气道直管段空气平均流速V2≈6m/s。　　Ⅳ段为进气消音器出口处，此处的空气平均流速为V3（m/s），温度为t3（℃）。　　Ⅴ段为进气喇叭口稳流段，此处压力P4=89.9Kpa；温度为t4，Ⅵ段为燃机进口导叶处，空气平均流速V5≈113m/s，温度为t5。　　整理以上条件：　　Ⅰ段：P0=91KPata=-7℃φ0=95%V0=0m/s　　Ⅱ段：为收缩口段　　Ⅲ段：P2=90.31KPaV2=6m/s　　Ⅳ段：为收缩口段　　Ⅴ段：P4=89.9KPa　　Ⅵ段：收缩口段V5=113m/s　

5、　通常来说，燃气机的体积比较小，所以进入的气体不会在其内部逗留很长的时间，这样，外部的空气与内部的空气基本上不存在着能量和温度的变化，基于此点理论，我们可以把燃气机当做是一个空气热力系统。下面将具体的计算相关的空气热力系统：　　燃气轮机进气系统的空气流动能量方程可以简化为：　　将有关参数代入（1）、（2）、（3）式，联解求得：　　t1=-7.6℃t3=-7.3℃t5=-13.4℃　　根据上述的理论数据的分析和公式计算，我们能够明确，当内外部的空气气压数值差越大时，气温的下降幅度也会更大。所以，减少结冰的一个重要举措就是控制好内外温差。　　本文

6、设定温度t4在燃机测量及控制系统上通常称之为t1温度，即燃机进气入口温度。它通常小于外界环境ta（0.5～1）℃。　　水露、霜冻形成的机理是：当空气中相对湿度Φ1比较大，昼夜温差△t=ta1-ta2比较大时，一旦大气的温度ta1降至ta2、Φ1对应的露点ts1以下时，空气中的一部分水蒸汽就会自然析出一部分水雾来。这些水雾形成水珠靠自重降落在小草上，这就是我们常说的“露水”。当大气温度ta2继续降至0℃以下时，“露水”就变成了“霜冻”。　　在一定的大气条件下，湿空气的干球温度ta、相对湿度Φ（或绝对湿度d）、湿球温度tw、露点温度ts等等都是一

7、一对应的。当相对湿度Φ小于100%时，始终有ta﹥tw﹥ts；相对湿度Φ愈大，ta、tw、ts三者愈接近；当相对湿度Φ=100%时，会出现ta=tw=ts。　　湿空气在ta=3℃，相对湿度Φ=70%时，绝对湿度d1=3.66g/kg干空气；当温度陡然降至B点达到对应的露点ts=-1.93℃时摘要：燃气轮机作为一个动力转换机器，主要依靠对气体的压缩等处理，来提供必要的动力，但是在实际的使用过程中，常因为进气系统的结冰，而导致燃气机的使用受阻。文章通过对燃气轮机的结冰现象的分析，提出了具体的解决措施，希望能够给相关的工作人员必要的借鉴和参考。　　

8、关键词：燃机；进气；结冰；对策　　：S218.5：A　　1概述　　燃气轮机的使用能够加快工业的发展，随着我国工业化的深入，人们对于燃机的使用范围在逐渐的拓宽。虽然燃