CN107905898A - 一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法 - Google Patents

一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107905898A
CN107905898A CN201711366462.5A CN201711366462A CN107905898A CN 107905898 A CN107905898 A CN 107905898A CN 201711366462 A CN201711366462 A CN 201711366462A CN 107905898 A CN107905898 A CN 107905898A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
valve
pressure
gas turbine
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711366462.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107905898B (zh
Inventor
徐泽鹏
高文影
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CAS Hefei Micro Gas Turbine Research Institute Co Ltd
Original Assignee
CAS Hefei Micro Gas Turbine Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CAS Hefei Micro Gas Turbine Research Institute Co Ltd filed Critical CAS Hefei Micro Gas Turbine Research Institute Co Ltd
Priority to CN201711366462.5A priority Critical patent/CN107905898B/zh
Publication of CN107905898A publication Critical patent/CN107905898A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107905898B publication Critical patent/CN107905898B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • F02C7/232Fuel valves; Draining valves or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26Starting; Ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26Control of fuel supply
    • F02C9/28Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Abstract

本发明公开了一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法,采用双油路供油方式分别为起动燃油喷嘴和主燃油喷嘴供油,可大幅提高燃烧稳定性、燃烧效率及燃烧室出口温度分布均匀性。采用机载燃油泵、加速调节装置及起动电磁阀等可大幅提高燃油系统的结构简单性,采用转速和高度补偿装置等可大幅提高燃油系统的环境适应性,采用起动清洁活门等可大幅提高起动燃油喷嘴及燃油系统的使用寿命。本发明提供的燃气轮机燃油系统对燃气轮机燃油系统的结构简单化、轻量化、易维修及高可靠性意义重大。

Description

一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及燃气轮机燃油系统领域,特别地,涉及一种微型燃气轮机燃 油系统及其控制方法。
背景技术
微型燃气轮机是一类新近发展起来的小型热力发动机,其单机功率范 围为25~300kW,其主要由压气机、燃烧室、涡轮、减速器及燃油系统、滑 油系统等组成。微型燃气轮机发电机组具有高效率、低噪声、低污染、小重 量、小体积及多台集成扩容等一系列优点。
燃气轮机燃油系统属于燃气轮机重要系统组成,其按规律提供燃气轮机 所需燃油,保证燃气轮机在工作范围内正常起动并在任何工况下维持燃气轮 机恒速运转,并向外界提供动力。现有燃油系统主要由燃油泵、燃油滤、燃 油调节装置、燃油电磁阀及燃油喷嘴等组成,普遍采用单油路给燃气轮机供 油,无法满足燃气轮机各工况的燃油供给及雾化需求,常常导致燃烧室燃烧 火焰不稳定、燃烧效率低及燃烧室出口温度分布不均等问题,甚至导致点火 失败或熄火,部分采用双油路供油的燃油系统也是由两个完全独立的单油路组成,其结构复杂,设备繁多,可靠性差,不能满足现今燃气轮机燃油系统 轻量化、易维修及高可靠性的设计要求。因此,发明一种简单可靠、结构紧 凑的燃油系统对燃气轮机的性能提高及稳定运行意义重大。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷和不足,本发明旨在提供一种微型燃气轮机燃 油系统及其控制方法,采用双油路供油方式分别为起动燃油喷嘴和主燃油喷 嘴供油,可大幅提高燃烧稳定性、燃烧效率及燃烧室出口温度分布均匀性; 采用机载燃油泵、加速调节装置及起动电磁阀等可大幅提高燃油系统的结构 紧凑性,采用转速和高度补偿装置等可大幅提高燃油系统的环境适应性,采 用起动清洁活门等可大幅提高起动燃油喷嘴及燃油系统的使用寿命。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为:
一种微型燃气轮机燃油系统,包括燃油泵组件、燃油调节装置、力矩马 达、调速控制盒、起动电磁阀、燃油截止阀、起动清洁活门、起动燃油喷嘴、 主燃油喷嘴,其特征在于,
--所述燃油泵组件包括燃油泵和燃油滤,所述燃油滤设置在燃油泵的燃 油出口处;
--所述燃油调节装置包括压力安全阀、调速控制阀、加速调节装置、压 差调节阀、转速和高度补偿器,其中,
所述压力安全阀设置在所述燃油泵的出口旁路上,用以将部分燃油从旁 路返回到所述燃油泵的燃油进口,从而维持燃油泵的燃油出口压力为一定值;
所述调速控制阀设置在所述燃油滤的下游,其阀芯的外露端通过一杠杆 机构与所述力矩马达机械连接,用以执行所述力矩马达的开度指令,所述力 矩马达的开度指令由所述调速控制盒发出;
所述加速调节装置设置在所述调速控制阀的下游,所述加速调节装置为 一三通式燃油分配装置,包括一进油口、一向下主油路和一向右主油路,所 述进油口与所述调速控制阀的出油口连通,所述向下主油路又分为向下分支 路和向右分支路,所述向右主油路与所述起动电磁阀的常开端口连通,所述 向下主油路的向右分支路与所述起动电磁阀的公共端口连通,向下分支路与 所述压差调节阀的进油口连通;
所述压差调节阀的进油口与所述加速调节装置的向下分支路连通,出油 口与所述燃油截止阀的进口连通,所述压差调节阀包括阀体和阀芯连杆,进 油口设置在阀体的右侧,阀体的左侧设置弹簧并引入所述燃油泵后的供油压 力,所述阀芯连杆的右侧顶部伸出阀体与所述转速和高度补偿器的膜片连接, 所述阀芯连杆的左侧底部承受所述燃油泵的供油压力和弹簧力,所述阀芯连 杆的右侧顶部承受所述加速调节装置的进油压力和所述转速和高度补偿器的 膜片的推力,所述阀芯连杆在左右侧压差作用下可左右移动,从而控制所述 压差调节阀的进油口的开度;
所述转速和高度补偿器包括壳体以及设置在壳体中的膜片,所述膜片的 上端右侧设置弹簧并引入压气机后压力,所述膜片的下端右侧设置波纹管, 所述波纹管与环境大气连通,所述膜片的上端右侧承受压气机后压力和弹簧 力,所述膜片的下端右侧承受波纹管压力(即环境大气压力),所述膜片的 上端左侧与所述压差调节阀的阀芯连杆连接;
--所述燃油截止阀的进口与所述压差调节阀的出油口连通,出口与所述 主燃油喷嘴连通;
--所述起动电磁阀为三通式电磁阀,包括常闭端口、所述常开端口和所 述公共端口,所述常开端口与所述加速调节装置中的向右主油路连通,所述 常闭端口与所述起动清洁活门的燃油进口连通,所述公共端口与所述加速调 节装置中的向右分支路连通;
--所述起动清洁活门包括阀体和阀芯,阀体的左端设燃油进口,右端设 有压气机后压力进口,阀体的周壁上设有与所述起动燃油喷嘴连通的通口, 阀芯左侧承受所述起动电磁阀后的进油压力,阀芯右侧设置弹簧,阀芯右侧 承受压气机后压力和弹簧力,在两侧压差作用下,阀芯可在阀体内左右滑动。
优选地,所述燃油泵的燃油进口管路上设置有增压装置。
优选地,所述燃油泵为容积式齿轮泵,安装在燃气轮机减速器机匣的前 端,并由燃气轮机减速器带转。
优选地,所述燃油调节装置的壳体上设有燃油机械限位块,用以限制所 述杠杆机构的摆动范围,继而限制所述调速控制阀的开度范围。
进一步地,当燃气轮机突然减载,所述燃油机械限位块的最小燃油位置 需保持一定的流量维持燃烧,所述燃油机械限位块的最大燃油位置需使燃气 轮机能够应付突然加载,又能防止燃气轮机喘振。
优选地,所述加速调节装置的向下主油路中设有手动调节螺母,用以调 节向下分支路和向右分支路的供油比例。
优选地,所述燃油截至阀为两路式燃油截止阀,是一个常闭阀,当其通 电时,阀门打开,燃油流入所述主燃油喷嘴,若给所述燃油截止阀断电会导 致燃气轮机正常停车。
优选地,当所述起动电磁阀处于断电状态时,常开端口打开,常闭端口 关闭,所述加速调节装置的燃油完全通入位于其下游的所述压差调节阀。
优选地,当所述起动电磁阀处于通电状态时,常开端口关闭,常闭端口 打开,燃油经过所述加速调节装置后,向右主油路被关闭,向下分支路与所 述压差调节阀连通,向右分支路经所述公共端口和常闭端口通往所述起动清 洁活门的燃油进口。
优选地,所述起动清洁活门中,当阀芯处于右端时,左侧的燃油进口和 通往所述起动燃油喷嘴之间的通道接通,右侧的压气机后压力进口和通往起 动燃油喷嘴之间的通道关闭;当阀芯处于左端时,右侧的压气机后压力进口 和通往所述起动燃油喷嘴之间的通道接通,左侧的燃油进口和通往起动燃油 喷嘴之间的通道关闭。
根据本发明的另一方面,还提供了一种本发明的上述微型燃气轮机燃油 系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括以下步骤:
SS1.在燃气轮机起动的初始阶段,起动电机带动燃气轮机加速运转,燃 油泵转速相应增加,此时燃油泵开始增加供油;
SS2.当燃气轮机的转速上升到额定转速的4%附近时,起动电磁阀通电, 点火器开始打火,燃油从起动燃油喷嘴进入燃烧室雾化并被点燃;
SS3.当燃气轮机的转速上升到额定转速的10%附近时,燃油截止阀通电, 主燃油经主燃油喷嘴进入燃烧室,此时调速控制阀在调速控制盒的指令下依 靠力矩马达打开,调整开度;
SS4.当燃气轮机的转速上升到额定转速的78%附近时,点火器停止打火, 起动电机断电并脱开;
SS5.当燃气轮机的转速上升到额定转速的96%附近时,起动电磁阀断电, 压差调节阀的燃油流通口开度增大,通往主燃油喷嘴的燃油量增大,从而提 高燃气轮机的加速速率;
SS6.当燃气轮机成功加速到额定转速的100%转速,调速控制盒会降低 力矩马达的电压,将调速控制阀置于空载油量位置,该位置会一直保持直到 加载;
SS7.当燃气轮机加载时,调速控制盒发出指令让力矩马达增大调速控制 阀的开度;
SS8.当燃气轮机转速高于额定转速时,调速控制盒发出指令让力矩马达 减小调速控制阀的开度,从而降低燃气轮机转速,反之亦然。
同现有技术相比,本发明的微型燃气轮机燃油系统及其控制方法,采用 双油路供油方式分别为起动燃油喷嘴和主燃油喷嘴供油,可大幅提高燃烧稳 定性、燃烧效率及燃烧室出口温度分布均匀性。采用机载燃油泵、加速调节 装置及起动电磁阀等可大幅提高燃油系统的结构简单性,采用转速和高度补 偿装置等可大幅提高燃油系统的环境适应性,采用起动清洁活门等可大幅提 高起动燃油喷嘴及燃油系统的使用寿命。本发明提供的燃气轮机燃油系统对 燃气轮机燃油系统的结构简单化、轻量化、易维修及高可靠性意义重大。
附图说明
图1为本发明的微型燃气轮机燃油系统的结构示意图;
图2为本发明的微型燃气轮机燃油系统的原理图;
图3为起动清洁活门的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举 实施例,对本发明进一步详细说明。需要说明的是,附图中未绘示或描述的 实现方式,为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。此外,以下实施例 中提到的方向用语,例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “顶”、“底”等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说 明并非用来限制本发明。
如图1~2所示,本发明的微型燃气轮机燃油系统,其功能是为微型燃气 轮机起动、加速及恒转速运行提供合适的燃油,包括燃油泵组件1、燃油调 节装置2、力矩马达3、调速控制盒4、起动电磁阀5、燃油截止阀6、起动 清洁活门7、起动燃油喷嘴8、主燃油喷嘴9、各种管路等部件组成。
燃油泵组件1由燃油泵11和燃油滤12组成。燃油泵11是一个容积式齿 轮泵,安装在燃气轮机减速器机匣的前端左侧,燃油泵的驱动轴插入燃油控 制驱动齿轮的转轴部分,被减速器中的燃油泵传动齿轮通过花键带转。在燃 油泵11壳体上方出口,安装有一个金属滤芯的燃油滤12,泵壳上的放油口 排出可能从泵传动密封或压差调节阀阀针泄漏的燃油。
燃油调节装置2包括压力安全阀21、调速控制阀22、加速调节装置23、 压差调节阀24、转速和高度补偿器25等部件。
燃油经增压装置增压后从燃油进口进入燃油泵11,通过燃油滤12过 滤,进入燃油调节装置2中的压力安全阀21,压力安全阀21将部分燃油从 旁路返回到燃油泵11的进口,从而维持燃油泵11的出口压力为一定值。
燃油经燃油滤12后流经调速控制阀22,在调速控制阀22的外露端连接 有一个杠杆机构26,该杠杆机构26与力矩马达3机械连接,用以执行力矩 马达3的开度指令,力矩马达11的开度指令由调速控制盒4发出。在燃油调 节装置2的壳体上设有燃油机械限位块27,用以限制杠杆机构的摆动范围, 继而限制调速控制阀22的开度范围,当燃气轮机突然减载,燃油机械限位块 27的最小燃油位置需保持一定的流量维持燃烧,燃油机械限位块27的最大 燃油位置需使燃气轮机能够应付突然加载,又能防止燃气轮机喘振。
燃油经调速控制阀22后流经加速调节装置23,加速调节装置23为一三 通式燃油分配装置,将燃油分为向下和向右两路,向下的油路又分为向下和 向右两路,可通过手动调节螺母调节其针阀插入孔板深度从而调节向下的油 路中向下和向右两路燃油的比例。燃油经加速调节装置23后分为向下和向右 两路,向右的油路与起动电磁阀5的常开端口51相连。向下的油路又分为向 下和向右两路油路,其向右的油路与起动电磁阀5的公共端口53相连,其向 下的油路引导燃油流往燃油调节装置中的压差调节阀24。
起动电磁阀5为三通式电磁阀,具有常开端口51、常闭端口52和公共 端口53。常开端口51与流经加速调节装置23后向右的油路端口相连,常闭 端口52与起动清洁活门7的燃油进口相连,公共端口53与流经加速调节装 置23向下的油路又分出的向右油路端口相连。
当起动电磁阀5处于断电状态,常开端口51打开,常闭端口52关闭, 燃油经过加速调节装置23后,分为向下和向右两路,向下油路通往燃油调节 装置中的压差调节阀24,向右油路经起动电磁阀5的常开端口51和公共端 口53也向下通往燃油调节装置中的压差调节阀24。
压差调节阀24左侧承受燃油泵11后燃油压力和弹簧力,右侧承受经加 速调节装置23后向下的燃油压力以及转速和高度补偿器25的膜片对其阀芯 连杆的推力,阀芯在左右侧压差作用下可左右移动,从而控制压差调节阀 24的燃油流通口开度。
转速和高度补偿器25的膜片上端承受压气机后压力和弹簧力,下端承 受波纹管压力(即环境大气压力),作用于膜片上端与下端的压差会使得膜 片旋转,对压差调节阀24的阀芯连杆有一个推力。在一定海拔高度,环境 大气压力一定,燃气轮机起动加速过程中,压气机出口压力逐步升高,作用 于转速和高度补偿器25膜片上端的压力会逐步升高,使膜片上端与下端压 差逐步升高,进而膜片对压差调节阀24的阀芯连杆的推力会增大,使得压差调节阀24的阀芯向左侧移动,压差调节阀24的燃油流通口开度增大。同 理,当燃气轮机转速下降,压差调节阀24的燃油流通口开度减小。当燃气 轮机在不同海拔高度起动运行时,随着海拔高度的增大,燃气轮机同样转速 下压气机压比不变,而压气机后压力=压气机前压力(环境大气压力)*压 比,作用于膜片上端与下端的压差=压气机后压力-环境大气压力=(压比-1) *环境大气压力,即随着海拔高度的增大,环境大气压力下降,作用于转速 和高度补偿器25膜片上端与下端压差减小,进而膜片对压差调节阀24的阀 芯连杆的推力会减小,压差调节阀24的燃油流通口开度减小。同理,当海 拔高度下降,压差调节阀24的燃油流通口开度增大。
燃油经燃油调节装置的压差调节阀24后流往燃油截止阀6,燃油截至阀 6为两路式燃油截止阀,是一个常闭阀,当其通电时,阀门打开,燃油得以 流入主燃油喷嘴9,若给燃油截止阀6断电会导致燃气轮机正常停车。
当起动电磁阀5处于通电状态,常开端口51关闭,常闭端口52打开, 燃油经过加速调节装置23后,向右油路被关闭,向下油路又分为向下和向右 两路,其向下油路通往燃油调节装置中的压差调节阀24,向右油路经起动电 磁阀5的公共端口53和常闭端口52通往起动清洁活门7的燃油进口。
如图3所示,起动清洁活门7的阀芯左侧承受经起动电磁阀5后的燃油 压力,右侧承受压气机后压力和弹簧力,在两侧压差作用下,阀芯可左右移 动。当阀芯处于右端时,燃油进口和通往起动燃油喷嘴8之间的通道接通, 压气机后压力进口和通往起动燃油喷嘴8之间的通道关闭。当阀芯处于左端 时,压气机后压力进口和通往起动燃油喷嘴8之间的通道接通,燃油进口和 通往起动燃油喷嘴8之间的通道关闭。当起动电磁阀5处于通电状态,因燃 油压力大于压气机后压力和弹簧力,起动清洁活门7的阀芯处于右端位置, 燃油经起动清洁活门7通往起动燃油喷嘴8。当起动电磁阀5处于断电状态, 起动清洁活门7燃油接口处没有燃油供给,起动清洁活门7的阀芯在压气机 后压力和弹簧力作用下处于左端位置,压气机后的气体流向起动燃油喷嘴8, 吹走起动燃油喷嘴中的余油,起清洁喷嘴作用。
在燃气轮机起动的初始阶段,起动电机带动燃气轮机加速运转,燃油泵 11转速相应增加,此时燃油泵11开始增加供油。当转速上升到额定转速的 4%时,起动电磁阀5通电,点火器开始打火,燃油从起动燃油喷嘴8进入燃 烧室雾化并被点燃。当转速上升到额定转速的10%时,燃油截止阀6通电, 主燃油经主燃油喷嘴9进入燃烧室,此时调速控制阀22在调速控制盒的指令 下依靠力矩马达3打开,调整开度。在燃气轮机起动加速过程中,压气机后 压力逐步升高,此时就需要喷注更多的燃油,这是依靠转速和高度补偿器25 实现的。当转速上升到额定转速的78%,点火器停止打火,起动电机断电并 脱开。当转速上升到额定转速的96%时,起动电磁阀5断电,燃油经加速调 节装置23后向右的油路经起动电磁阀5的常开端口51和公共端口53也通往 燃油调节装置的压差调节阀24,使得压差调节阀24右侧的燃油压力增大, 阀芯向左侧移动,压差调节阀24的燃油流通口开度增大,通往主燃油喷嘴9 的燃油量增大,从而提高燃气轮机的加速速率。起动电磁阀5在转速达到96% 额定转速时断电,这个动作会造成燃油阶跃,使得燃油系统可以为燃气轮机 额定转速满载时提供足够的燃油。如果燃气轮机在60秒内还没有达到96% 转速,控制系统会使燃气轮机停车。当燃气轮机成功加速到额定转速的100% 转速,调速控制盒会降低力矩马达3的电压,将调速控制阀22置于空载油量 位置,该位置会一直保持直到加载。当燃气轮机加载时,调速控制盒4发出 指令让力矩马达3增大调速控制阀22的开度。当燃气轮机转速高于额定转速时,控制系统接收到相应信号,随后通过调速控制盒4发出指令让力矩马达 3减小调速控制阀22的开度,从而降低燃气轮机转速,反之亦然。
本发明提供的燃气轮机燃油系统采用双油路供油方式分别为起动燃油喷 嘴和主燃油喷嘴供油,可大幅提高燃烧稳定性、燃烧效率及燃烧室出口温度 分布均匀性。采用机载燃油泵、加速调节装置及起动电磁阀等可大幅提高燃 油系统的结构简单性,采用转速和高度补偿装置等可大幅提高燃油系统的环 境适应性,采用起动清洁活门等可大幅提高起动燃油喷嘴及燃油系统的使用 寿命。本发明提供的燃气轮机燃油系统对燃气轮机燃油系统的结构简单化、 轻量化、易维修及高可靠性意义重大。
此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形 状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做 的等效或简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域 的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的 方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均 应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微型燃气轮机燃油系统,包括燃油泵组件、燃油调节装置、力矩马达、调速控制盒、起动电磁阀、燃油截止阀、起动清洁活门、起动燃油喷嘴、主燃油喷嘴,其特征在于,
--所述燃油泵组件包括燃油泵和燃油滤,所述燃油滤设置在燃油泵的燃油出口处;
--所述燃油调节装置包括压力安全阀、调速控制阀、加速调节装置、压差调节阀、转速和高度补偿器,其中,
所述压力安全阀设置在所述燃油泵的出口旁路上,用以将部分燃油从旁路返回到所述燃油泵的燃油进口,从而维持燃油泵的燃油出口压力为一定值;
所述调速控制阀设置在所述燃油滤的下游,其阀芯的外露端通过一杠杆机构与所述力矩马达机械连接,用以执行所述力矩马达的开度指令,所述力矩马达的开度指令由所述调速控制盒发出;
所述加速调节装置设置在所述调速控制阀的下游,所述加速调节装置为一三通式燃油分配装置,包括一进油口、一向下主油路和一向右主油路,所述进油口与所述调速控制阀的出油口连通,所述向下主油路又分为向下分支路和向右分支路,所述向右主油路与所述起动电磁阀的常开端口连通,所述向下主油路的向右分支路与所述起动电磁阀的公共端口连通,向下分支路与所述压差调节阀的进油口连通;
所述压差调节阀的进油口与所述加速调节装置的向下分支路连通,出油口与所述燃油截止阀的进口连通,所述压差调节阀包括阀体和阀芯连杆,进油口设置在阀体的右侧,阀体的左侧设置弹簧并引入所述燃油泵后的供油压力,所述阀芯连杆的右侧顶部伸出阀体与所述转速和高度补偿器的膜片连接,所述阀芯连杆的左侧底部承受所述燃油泵的供油压力和弹簧力,所述阀芯连杆的右侧顶部承受所述加速调节装置的进油压力和所述转速和高度补偿器的膜片的推力,所述阀芯连杆在左右侧压差作用下可左右移动,从而控制所述压差调节阀的进油口的开度;
所述转速和高度补偿器包括壳体以及设置在壳体中的膜片,所述膜片的上端右侧设置弹簧并引入压气机后压力,所述膜片的下端右侧设置波纹管,所述波纹管与环境大气连通,所述膜片的上端右侧承受压气机后压力和弹簧力,所述膜片的下端右侧承受波纹管压力(即环境大气压力),所述膜片的上端左侧与所述压差调节阀的阀芯连杆连接;
--所述燃油截止阀的进口与所述压差调节阀的出油口连通,出口与所述主燃油喷嘴连通;
--所述起动电磁阀为三通式电磁阀,包括常闭端口、所述常开端口和所述公共端口,所述常开端口与所述加速调节装置中的向右主油路连通,所述常闭端口与所述起动清洁活门的燃油进口连通,所述公共端口与所述加速调节装置中的向右分支路连通;
--所述起动清洁活门包括阀体和阀芯,阀体的左端设燃油进口,右端设有压气机后压力进口,阀体的周壁上设有与所述起动燃油喷嘴连通的通口,阀芯左侧承受所述起动电磁阀后的进油压力,阀芯右侧设置弹簧,阀芯右侧承受压气机后压力和弹簧力,在两侧压差作用下,阀芯可在阀体内左右滑动。
2.根据上述权利要求所述的微型燃气轮机燃油系统,其特征在于,所述燃油泵的燃油进口管路上设置有增压装置。
3.根据上述权利要求所述的微型燃气轮机燃油系统,其特征在于,所述燃油泵为容积式齿轮泵,安装在燃气轮机减速器机匣的前端,并由燃气轮机减速器带转。
4.根据上述权利要求所述的微型燃气轮机燃油系统,其特征在于,所述燃油调节装置的壳体上设有燃油机械限位块,用以限制所述杠杆机构的摆动范围,继而限制所述调速控制阀的开度范围。
5.根据上述权利要求所述的微型燃气轮机燃油系统,其特征在于,当燃气轮机突然减载,所述燃油机械限位块的最小燃油位置需保持一定的流量维持燃烧,所述燃油机械限位块的最大燃油位置需使燃气轮机能够应付突然加载,又能防止燃气轮机喘振。
6.根据上述权利要求所述的微型燃气轮机燃油系统,其特征在于,所述加速调节装置的向下主油路中设有手动调节螺母,用以调节向下分支路和向右分支路的供油比例。
7.根据上述权利要求所述的微型燃气轮机燃油系统,其特征在于,所述燃油截至阀为两路式燃油截止阀,是一个常闭阀,当其通电时,阀门打开,燃油流入所述主燃油喷嘴,若给所述燃油截止阀断电会导致燃气轮机正常停车。
8.根据上述权利要求所述的微型燃气轮机燃油系统,其特征在于,当所述起动电磁阀处于断电状态时,常开端口打开,常闭端口关闭,所述加速调节装置的燃油完全通入位于其下游的所述压差调节阀。
9.根据上述权利要求所述的微型燃气轮机燃油系统,其特征在于,当所述起动电磁阀处于通电状态时,常开端口关闭,常闭端口打开,燃油经过所述加速调节装置后,向右主油路被关闭,向下分支路与所述压差调节阀连通,向右分支路经所述公共端口和常闭端口通往所述起动清洁活门的燃油进口。
10.根据上述权利要求所述的微型燃气轮机燃油系统,其特征在于,所述起动清洁活门中,当阀芯处于右端时,左侧的燃油进口和通往所述起动燃油喷嘴之间的通道接通,右侧的压气机后压力进口和通往起动燃油喷嘴之间的通道关闭;当阀芯处于左端时,右侧的压气机后压力进口和通往所述起动燃油喷嘴之间的通道接通,左侧的燃油进口和通往起动燃油喷嘴之间的通道关闭。
CN201711366462.5A 2017-12-18 2017-12-18 一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法 Active CN107905898B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711366462.5A CN107905898B (zh) 2017-12-18 2017-12-18 一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711366462.5A CN107905898B (zh) 2017-12-18 2017-12-18 一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107905898A true CN107905898A (zh) 2018-04-13
CN107905898B CN107905898B (zh) 2023-05-16

Family

ID=61870167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711366462.5A Active CN107905898B (zh) 2017-12-18 2017-12-18 一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107905898B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109296466A (zh) * 2018-08-30 2019-02-01 中国航发南方工业有限公司 起动加速调节装置
CN109578151A (zh) * 2019-01-31 2019-04-05 中国航发动力股份有限公司 一种燃气轮机燃油分配器
CN109931162A (zh) * 2018-11-22 2019-06-25 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 一种防止起动流量与稳态流量干扰的方法
CN110735719A (zh) * 2019-10-08 2020-01-31 中国航发沈阳发动机研究所 基于开式喷嘴的发动机点火阶段供油一致性方法及装置
CN112775118A (zh) * 2021-01-29 2021-05-11 安徽应流航空科技有限公司 一种自动燃油管路吹气活门
CN113738550A (zh) * 2021-09-03 2021-12-03 四川航天烽火伺服控制技术有限公司 一种降阻尼燃油供应系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1535611A (fr) * 1967-06-26 1968-08-09 Productions Ind Et De Distrib Dispositif de commande d'un système générateur d'énergie à combustion ou analogue et ses diverses applications
GB1142862A (en) * 1965-05-28 1969-02-12 Plessey Co Ltd Improvements relating to the starting of gas turbine engines
US6282882B1 (en) * 1998-12-11 2001-09-04 Alliedsignal Inc. Turbine engine control system providing electronic power turbine governor and temperature/torque limiting
CN103603727A (zh) * 2013-11-21 2014-02-26 中国南方航空工业(集团)有限公司 涡轮轴发动机起动燃油控制系统
CN106640379A (zh) * 2016-10-17 2017-05-10 中国民用航空飞行学院 微型涡喷发动机的起动和供油系统及其启动和供油方法
CN207740085U (zh) * 2017-12-18 2018-08-17 中科合肥微小型燃气轮机研究院有限责任公司 一种燃气轮机燃油系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1142862A (en) * 1965-05-28 1969-02-12 Plessey Co Ltd Improvements relating to the starting of gas turbine engines
FR1535611A (fr) * 1967-06-26 1968-08-09 Productions Ind Et De Distrib Dispositif de commande d'un système générateur d'énergie à combustion ou analogue et ses diverses applications
US6282882B1 (en) * 1998-12-11 2001-09-04 Alliedsignal Inc. Turbine engine control system providing electronic power turbine governor and temperature/torque limiting
CN103603727A (zh) * 2013-11-21 2014-02-26 中国南方航空工业(集团)有限公司 涡轮轴发动机起动燃油控制系统
CN106640379A (zh) * 2016-10-17 2017-05-10 中国民用航空飞行学院 微型涡喷发动机的起动和供油系统及其启动和供油方法
CN207740085U (zh) * 2017-12-18 2018-08-17 中科合肥微小型燃气轮机研究院有限责任公司 一种燃气轮机燃油系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109296466A (zh) * 2018-08-30 2019-02-01 中国航发南方工业有限公司 起动加速调节装置
CN109296466B (zh) * 2018-08-30 2019-12-27 中国航发南方工业有限公司 起动加速调节装置
CN109931162A (zh) * 2018-11-22 2019-06-25 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 一种防止起动流量与稳态流量干扰的方法
CN109578151A (zh) * 2019-01-31 2019-04-05 中国航发动力股份有限公司 一种燃气轮机燃油分配器
CN109578151B (zh) * 2019-01-31 2020-12-29 中国航发动力股份有限公司 一种燃气轮机燃油分配器
CN110735719A (zh) * 2019-10-08 2020-01-31 中国航发沈阳发动机研究所 基于开式喷嘴的发动机点火阶段供油一致性方法及装置
CN110735719B (zh) * 2019-10-08 2021-10-22 中国航发沈阳发动机研究所 基于开式喷嘴的发动机点火阶段供油一致性方法及装置
CN112775118A (zh) * 2021-01-29 2021-05-11 安徽应流航空科技有限公司 一种自动燃油管路吹气活门
CN113738550A (zh) * 2021-09-03 2021-12-03 四川航天烽火伺服控制技术有限公司 一种降阻尼燃油供应系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN107905898B (zh) 2023-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107905898A (zh) 一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法
CN107905899B (zh) 一种燃气轮机燃油供应系统及其控制方法
US2438998A (en) Means for controlling the temperature of gases
US2306277A (en) Internal combustion engine and supercharging apparatus
US6807801B2 (en) Rapid shutdown and ecology system
US10626802B2 (en) Ducted gas turbine engine stability bleed valve with passive and active shutoff
CN103967622B (zh) 微型燃气轮机的起动供油控制系统
EP2334987A1 (en) Method and system for controlling fuel to a dual stage nozzle
US2786331A (en) Fuel feed and power control for gas turbine engines
US2949731A (en) Gas turbine power plant
CN103237971B (zh) 用于运行固定式的燃气轮机的方法,用于对燃气轮机的运行进行调节的装置和发电设备
JPH052821B2 (zh)
US2986881A (en) Fuel accumulator for aircraft jet engine starter
US3722218A (en) Air boost fuel atomizing system
US3878678A (en) Gas turbine fuel system
CN207740085U (zh) 一种燃气轮机燃油系统
US3909159A (en) Variable displacement pump for gas turbine fuel management system
US4411137A (en) Priming device for burner manifolds of gas turbine engine
JPS6060222A (ja) ガスタ−ビンエンジン用燃料制御システム
US2735664A (en) gamble
US3052095A (en) Liquid vapor fuel system
US3771314A (en) Gas turbine engine emergency speed control system
GB2086482A (en) Priming device for burner manifolds of gas turbine engines
CN207813754U (zh) 一种燃气轮机燃油分配装置
CN107893704B (zh) 一种燃气轮机自调节供油装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant