CN107144432A - 一种大中型燃气轮机陆地试验台系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于燃气轮机试验设备技术领域，具体涉及一种大中型燃气轮机陆地试验台系统。该系统包括试验区、配电室及调试运行室。所述试验区涵盖燃气轮机主体、试验台基架、进气装置、排气装置、引射装置、燃油撬、滑油撬、压缩空气系统、水力测功器和循环水系统；所述配电室内布置有直流电源箱和交流配电箱，分别给监控、消防和其他设备供电；所述调试运行室内设有监测控制台，监测控制台涵有：操纵控制组件、滑油控制组件、燃油控制组件、空气控制组件、水系统控制组件以及远程视频组件等。本发明试验台结构完整、子系统齐全，布局合理，具有自动化程度高、人力资源投入少、职业健康危害低等优点。
Description
技术领域：
本发明属于燃气轮机试验设备技术领域，具体涉及一种大中型燃气轮机陆地试验台系统。
背景技术：
燃气轮机是以空气为介质，靠燃烧燃油产生的高温燃气推动涡轮机械连续做功的大功率、高性能动力机械。它主要是由压气机、燃烧室和涡轮三大部件组成，再配以进气、排气、控制、传动和其他辅助系统。由于燃气轮机具备的功率密度大、启动速度快以及噪声低频分量低等优势与船用动力系统性能要求更为吻合，使得燃气轮机成为了各国船用动力系统发展的最佳选择。大中型燃气轮机陆地试验是燃气轮机装船前的必要环节,该环节主要是试验燃气轮机在模拟的海洋环境下，其性能是否能够满足船用技术要求。因此试验台的可靠性、全面性是至关重要的。
由于大中型燃气轮机试验台需要配套繁多的子系统，为了保证试验的可靠性和安全性，需要在场地内投入大量的人力资源以保证各子系统各司其职，但是由于大中型燃气轮机输出功率大，噪声大，热辐射温度高，会对场地工作人员带来职业健康危害。本发明大中型燃气轮机陆地试验台采用集成式运行管理，结构完整，配套设备齐全，只需调试人员在调试运行室内即可完成燃气轮机运行、监控等工作，具有场地无需人员值守、人力资源投入低、职业健康危害低等优势。
发明内容：
本发明是为了进行大中型燃气轮机性能试验研究而设计的一种集成式试验台系统。该试验台结构完整，配套子系统齐全，且各子系统在试验场地内合理布置，能够各司其职的可靠运行。且由于大中型燃气轮机输出功率大，使得试验场里内噪声大、热辐射温度高，会给场地工作人员带来职业健康危害，而本发明可实现只需调试人员在调试运行室内根据监测控制台的各个组件信息就可以进行相应的运行，具有场地内无人值守，人力资源低投入，职业健康危害低的优点。
本发明采用的技术方案为：一种大中型燃气轮机陆地试验台系统，包括试验场地、电气设备室及调试运行室，试验场地内安装有燃气轮机主机、试验台基架、排气装置、进气装置、引射装置、滑油撬、燃油撬、压缩空气系统、循环水系统和水力测功器；所述试验台基架包括安装燃气轮机主机的基架和水力测功器的基架；所述调试运行室内设有监测控制台，监测控制台包括操纵控制组件、滑油控制组件、燃油控制组件、压缩气控制组件、循环水控制组件以及远程视频组件。
所述滑油撬包括滑油箱、燃气轮机滑油回油管、燃气轮机第一路进油管、燃气轮机第二路进油管，按供油方向依次在管路上安装滑油箱、滑油循环加热泵、滑油冷却器、冷却后滑油温度传感器、滑油滤器、回油滤前滑油压力传感器、滑油加热器、以及滑油箱液位传感器；所述滑油循环加热泵、滑油加热器及滑油箱液位传感器与监测控制台的滑油组件信息连接。
所述燃油撬包括进口燃油总管、燃气轮机燃油进油管，按供油方向依次在管路上安装有燃油粗滤器、泵后燃油压力传感器、燃油增压泵、泵前燃油压力传感器、燃油精滤器、燃油流量计、燃油紧急切断阀、燃油温度传感器、燃油压力调节器及压力变送器；所述燃油增压泵、燃油压力调节器、燃油流量计、压力变送器及燃油温度传感器与监测控制台的燃油组件信息连接。
所述压缩空气系统包括起动燃油雾化空气管、防喘振控制空气管路、引射通风控制空气管、备用空气管、压缩气进气总管，在上述各条管路上均安装有空气压力传感器和空气减压阀，所述空气减压阀与监测控制台的压缩气组件信息连接。
所述循环水系统包括进水母管、滑油冷却器进水管、水力测功器进水管、滑油冷却器出水管、水力测功器出水管及出水母管，按供水方向在管路上安装有冷却器进口冷却水温度传感器、滑油冷却器出口冷却水温度传感器、水力测功器进水压力传感器、水力测功器进水温度传感器和水力测功器回水温度传感器；所述滑油冷却器出口冷却水温度传感器、水力测功器进水温度传感器、水力测功器进水压力传感器和水力测功器回水温度传感器与监测控制台的循环水组件信息连接。
所述电气设备室采用分布式区域配电方式，包括直流电源箱和交流配电箱，分别给监控、消防和其他用电设备提供电源。
所述的一种大中型燃气轮机陆地试验台系统还包括用来进行供电、信号传输、采集和控制的电缆线以及电缆桥架。
本发明的有益效果：结构完整，子系统齐全，自动化程度高，可实现场地内无人值守，人力资源投入低，可远程调试操作等功能。该陆地试验台系统包括试验场地、配电室和调试运行室，其中位于试验场地的有燃气轮机主体、试验台基架、排气装置、进气装置、引射装置、滑油撬、燃油撬、压缩空气系统、循环水系统和水力测功器；试验台基架包括安装燃气轮机的基架和水力测功器的基架；调试运行室内设有监测控制台。
附图说明：
图1是本发明的布置示意图；
图2是本发明中滑油撬的布置示意图；
图3是本发明中燃油撬的布置示意图；
图4是本发明中压缩气系统的布置示意图；
图5是本发明中循环水系统的布置示意图；
图6为本发明的管路示意图；
具体实施方式：
为更容易理解掌握大中型燃气轮机陆地试验台系统的技术措施、创作特征、达成功能与优势，将进一步结合具体实施方式来阐述该系统。
参照各图，该陆地实验台系统包括试验场地14、电气设备室12和调试运行室13，其中试验场地包括燃气轮机主体7、试验台基架8、排气装置1、进气装置4、引射装置6、滑油撬2、燃油撬3、压缩空气系统5、循环水系统10和水力测功器9；所述试验台基架8包括安装燃气轮机主体7的基架和水力测功器9的基架；所述电气设备室12采用分布式区域配电方式，包括直流电源箱和交流配电箱，分别给监控、消防和其他用电设备提供电源；所述调试运行室13内设有监测控制台11，其包括操纵控制组件、滑油控制组件、燃油控制组件、压缩气控制组件、循环水控制组件以及远程视频组件等；该试验台还包括用来进行供电、信号传输、采集和控制的电缆线以及电缆桥架40。该系统结构完整，配套子系统齐全，自动化程度高，可远程调试操作，具有场地内无人值守，人力资源投入低，职业健康危害低等优点。
如图1和图2所示，所述滑油撬2包括滑油箱21、燃气轮机滑油回油管103、燃气轮机第一路进油管104、燃气轮机第二路进油管105，按供油方向依次在管路上安装有滑油箱滑油循环加热泵15、回油滤前滑油压力传感器16、滑油滤器17、冷却后滑油温度传感器18、滑油冷却器器19、滑油加热器20、以及滑油箱液位传感器22；燃气轮机滑油回油管103、燃气轮机第一路进油管104、燃气轮机第二路进油管105与燃气轮机附带的滑油泵相连，滑油循环加热泵15、冷却后滑油温度传感器18通过电缆架桥40与监测控制台11的滑油组件信息连接，调试运行室13通过对监测控制台11的滑油组件进行相关处理即可控制场地内的滑油撬2。
如图1和图3所示，所述燃油撬3包括进口燃油总管106和燃气轮机燃油进油管107，按供油方向依次在管路上安装有燃油粗滤器27、泵后燃油压力传感器26、燃油增压泵25、泵前燃油压力传感器24、燃油精滤器30、燃油流量计31、燃油紧急切断阀32、燃油温度传感器33、燃油压力调节器29、压力变送器28；所述燃油增压泵25、燃油压力调节器29、燃油流量计31、压力变送器28及燃油温度传感器33均通过电缆架桥40与就地监控设备相连。设置两台互为备份的燃油增压泵25，可以在其中一台泵出现故障时紧急切换至另一台使用。设置燃油压力调节器29，可以保证燃气轮机进口燃油压力保持在允许压力范围内。燃油撬体出口供油管道上设有紧急燃油切断阀32，保证紧急情况下切断发动机燃油供给。调试运行室13通过对监测控制台11的燃油组件以及操纵组件等进行相关操作即可控制场地内的燃油撬3的供给流量、压力、温度等进行处理。
如图1和图4所示，所述压缩空气系统5包括起动燃油雾化空气管108、防喘振控制空气管109、引射通风控制空气管110、备用空气管111、压缩气进气总管112，在进气总管上安装减压阀34，在四条支路上都安装有空气压力传感器35和空气减压阀34。起动燃油雾化空气管108与燃气轮机主机7相连，用于起动燃油雾化。防喘振控制空气管109与燃气轮机主机7相连，用于控制燃机轮机上的放气阀，以增加喘振裕度。引射通风控制空气管110与引射装置6相连，用于燃气轮机运行时箱装体内引射降温。
如图1和图5所示，所述循环水系统10包括进水母管113、滑油冷却器进水管101、水力测功器进水管116、滑油冷却器出水管102、水力测功器出水管114、出水母管115，按供水方向在管路上安装有滑油冷却器进口冷却水温度传感器23、滑油冷却器出口冷却水温度传感器36、水力测功器进水压力传感器39、水力测功器进水温度传感器38和水力测功器回水温度传感器37；各设备循环冷却水自进水母管113引出后进入各设备的进水口，回水经出水口引入回水母管115。所述滑油冷却器出口冷却水温度传感器36、水力测功器进水温度传感器38、水力测功器进水压力传感器39和水力测功器回水温度传感器37等与监测控制台11的滑油组件信息连接，调试运行室13通过对监测控制台11的循环水组件进行温度、压力以及阀门的开度进行监测控制，保证水力测功器和滑油冷却器冷却水需求量。
为保证人身和电气设备的安全，采用绝缘、屏护、安全间距、保护接地或接零等技术和措施，对带电设备进行有效的隔离，防止发生电气安全事故。
以上阐述了本发明的完整结构、主要特征和本发明的优势，对于本领域技术人员而言，本发明显然不局限于以上具体实施的细节内容，在不违背发明的要求或基本特征前提下，能够通过其他方式实现本发明。因此，应该将具体实施内容当做范例，是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求决定，而非上述说明内容，因此将落在权利要求的大中型燃气轮机陆地试验台各特征和范围内的变化都囊括在本发明内。权利要求中的所有图标不作为权利要求限制内容。
另外，虽然本说明书按照具体实施方式加以阐明，但是并不是每一个实施途径都是个独立的技术方案，为了更好理解掌握本发明，应该将说明书作为一个整体，而不是仅仅关注其中的某一条实施手段。各实施途径也可以根据本技术领域人员自我理解的方式加以组合实施。
Claims (7)
1.一种大中型燃气轮机陆地试验台系统，包括试验场地（14）、电气设备室（12）及调试运行室（13），其特征在于：试验场地（14）内安装有燃气轮机主机（7）、试验台基架（8）、排气装置（1）、进气装置（4）、引射装置（6）、滑油撬（2）、燃油撬（3）、压缩空气系统（5）、循环水系统（10）和水力测功器（9）；所述试验台基架（8）包括安装燃气轮机主机（7）的基架和水力测功器（9）的基架；所述调试运行室（13）内设有监测控制台（11），监测控制台（11）包括操纵控制组件、滑油控制组件、燃油控制组件、压缩气控制组件、循环水控制组件以及远程视频组件。
2.根据权利要求1所述的一种大中型燃气轮机陆地试验台系统，其特征在于：所述滑油撬（2）包括滑油箱（21）、燃气轮机滑油回油管（103）、燃气轮机第一路进油管（104）、燃气轮机第二路进油管（105），按供油方向依次在管路上安装滑油箱（21）、滑油循环加热泵（15）、滑油冷却器（19）、冷却后滑油温度传感器（18）、滑油滤器（17）、回油滤前滑油压力传感器（16）、滑油加热器（20）、以及滑油箱液位传感器（22）；所述滑油循环加热泵（15）、滑油加热器（20）及滑油箱液位传感器（22）与监测控制台（11）的滑油组件信息连接。
3.根据权利要求1所述的一种大中型燃气轮机陆地试验台系统，其特征在于：所述燃油撬（3）包括进口燃油总管（106）、燃气轮机燃油进油管（107），按供油方向依次在管路上安装有燃油粗滤器（27）、泵后燃油压力传感器（26）、燃油增压泵（25）、泵前燃油压力传感器（24）、燃油精滤器（30）、燃油流量计（31）、燃油紧急切断阀（32）、燃油温度传感器（33）、燃油压力调节器（29）及压力变送器（28）；所述燃油增压泵（25）、燃油压力调节器（29）、燃油流量计（31）、压力变送器（28）及燃油温度传感器（33）与监测控制台（11）的燃油组件信息连接。
4.根据权利要求1所述的一种大中型燃气轮机陆地试验台系统，其特征在于：所述压缩空气系统（5）包括起动燃油雾化空气管（108）、防喘振控制空气管路（109）、引射通风控制空气管（110）、备用空气管（111）、压缩气进气总管（112），在上述各条管路上均安装有空气压力传感器（35）和空气减压阀（34），所述空气减压阀（34）与监测控制台（11）的压缩气组件信息连接。
5.根据权利要求1所述的一种大中型燃气轮机陆地试验台系统，其特征在于：所述循环水系统（10）包括进水母管（113）、滑油冷却器进水管（101）、水力测功器进水管（116）、滑油冷却器出水管（102）、水力测功器出水管（114）及出水母管（115），按供水方向在管路上安装有冷却器进口冷却水温度传感器（23）、滑油冷却器出口冷却水温度传感器（36）、水力测功器进水压力传感器（39）、水力测功器进水温度传感器（38）和水力测功器回水温度传感器（37）；所述滑油冷却器出口冷却水温度传感器（36）、水力测功器进水温度传感器（38）、水力测功器进水压力传感器（39）和水力测功器回水温度传感器（37）与监测控制台（11）的循环水组件信息连接。
6.根据权利要求1所述的一种大中型燃气轮机陆地试验台系统，其特征在于：所述电气设备室（12）采用分布式区域配电方式，包括直流电源箱和交流配电箱，分别给监控、消防和其他用电设备提供电源。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种大中型燃气轮机陆地试验台系统，其特征在于：还包括用来进行供电、信号传输、采集和控制的电缆线以及电缆桥架（40）。
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