CN110864857A - 一种基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置及测试方法,属于检测与自动化装置领域。本发明中天然气进气口与天然气增压机连接,天然气增压机与天然气前置模块通过二号天然气输送管道连接,增压机出口流量计安装在二号天然气输送管道上,天然气前置模块与手动阀通过三号天然气输送管道连接,加热器安装在三号天然气输送管道上,加热器与信号传送模块通过信号线连接,手动阀与天然气进气电磁阀连接,天然气进气电磁阀与一号控制电磁阀通过一号压强测试管道连接,燃机进气流量传感器安装在一号压强测试管道上,一号控制电磁阀与三号控制电磁阀通过二号压强测试管道连接,三号控制电磁阀与燃气轮机连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置及测试方法,属于检测与自动化装置领域。
背景技术
面对日趋严重的气候变暖和环境恶化等问题,倡导节能减排已成为当下的新形势,天然气作为清洁能源备受关注,电力行业内,以天然气为燃料、以燃气轮机为主体动力系统的分布式能源站得到推广应用。为确保天然气的安全使用和燃气轮机的稳定运行,天然气输送过程的气密性必须严格的满足要求,燃气轮机天然气进气部分位于燃气轮机机舱内,如若此部分发生天然气泄露,会造成因燃料供应压差不稳定引发燃气轮机跳机、燃气轮机机舱天然气浓度高而引发火灾爆炸等严重后果,所以启机前,进行天然气泄露检测对于燃气轮机正常运行至关重要。
常用的气体泄漏检测方法一般采用压强传感器直接测量的方法,但是燃气轮机的天然气供应一般采用多级阀控制,控制阀的打开与关闭的状态切换划分了充气、稳压和排气过程,其中的稳压过程是气体失去动压后由不均匀趋向均匀的变化,压强变化具有非线性,这就使以压强测试作为泄漏检测判据的方法变的复杂,因此要求对管道内的测试压强进行更加综合的定量分析解决气体泄露检测问题。另外,燃气轮机的运行舱室是一个封闭空间,这也要求对于它的气体泄漏检测要考虑测量的一体化。因此,有必要设计一种装置和方法来解决燃气轮机启机前天然气进气口泄漏检测这个问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种结构设计合理、系统完善、能解决燃气轮机点火前天然气进气部分泄漏检测的基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置及测试方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:该基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置,包括天然气进气口、天然气增压机、增压机出口流量计、天然气前置模块、加热器、手动阀、天然气进气电磁阀、一号压强测试管道、燃机进气流量传感器、一号控制电磁阀、对空管道、二号控制电磁阀、二号压强测试管道、三号控制电磁阀、信号传送模块、燃气轮机和数据终端,其结构特点在于:所述天然气进气口与天然气增压机连接,所述天然气增压机与天然气前置模块通过二号天然气输送管道连接,所述增压机出口流量计安装在二号天然气输送管道上,所述天然气前置模块与手动阀通过三号天然气输送管道连接,所述加热器安装在三号天然气输送管道上,所述加热器与信号传送模块通过信号线连接,所述手动阀与天然气进气电磁阀连接,所述天然气进气电磁阀与一号控制电磁阀通过一号压强测试管道连接,所述燃机进气流量传感器安装在一号压强测试管道上,所述一号控制电磁阀与三号控制电磁阀通过二号压强测试管道连接,所述三号控制电磁阀与燃气轮机连接,所述对空管道的一端与二号压强测试管道连接,所述对空管道的另一端与二号控制电磁阀连接,所述燃机进气流量传感器、一号控制电磁阀、二号控制电磁阀和三号控制电磁阀均与信号传送模块通过信号线连接,所述信号传送模块与数据终端通过信号线连接。
进一步地,所述燃机燃料入口泄漏测试装置还包括一号天然气输送管道、ESD阀、增压电动机、增压机出口电磁阀、密度传感器和天然供气管道,所述天然气进气口与天然气增压机通过一号天然气输送管道连接,所述ESD阀安装在一号天然气输送管道上,所述增压电动机与天然气增压机连接,所述增压机出口电磁阀安装在二号天然气输送管道上,所述密度传感器安装在二号压强测试管道内,所述密度传感器与信号传送模块通过信号线连接,所述三号控制电磁阀与燃机燃烧室通过天然供气管道连接。
进一步地,所述燃机燃料入口泄漏测试装置还包括前置模块天然气密度计、一号安全阀、二号安全阀、前置模块天然气压力计、前置模块天然气温度计、一号压强传感器、一号温度传感器、二号压强传感器和二号温度传感器,所述前置模块天然气密度计、一号安全阀和二号安全阀均与天然气前置模块通过管道连接,所述前置模块天然气压力计与前置模块天然气温度计集成、并与天然气前置模块通过信号线连接,所述一号压强传感器与一号温度传感器集成,所述一号压强传感器和一号温度传感器均安装在一号压强测试管道内,所述一号压强传感器和和一号温度传感器均与信号传送模块连接,所述二号压强传感器与二号温度传感器集成,所述二号压强传感器和二号温度传感器均安装在二号压强测试管道内,所述二号压强传感器和二号温度传感器均与信号传送模块连接。
进一步地,所述天然气前置模块包括一号天然气过滤储存罐和二号天然气过滤储存罐。
进一步地,所述燃气轮机包括燃机燃烧室、空压机和动力透平,所述三号控制电磁阀与燃机燃烧室连接。
进一步地,本发明的另一个技术目的在于提供一种基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置的测试方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的。
一种基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置的测试方法,其特点在于:所述测试方法包括如下步骤:
步骤一:测试开始前,确保天然气进气口至手动阀间已经置换好天然气,确保ESD阀、增压机出口电磁阀、手动阀、天然气进气电磁阀、一号控制电磁阀和三号控制电磁阀关闭,二号控制电磁阀打开;
步骤二:打开ESD阀和增压机出口电磁阀,并开启天然气增压机,查看前置模块天然气压力计和前置模块天然气温度计数值是否达到燃气轮机的点火启动条件,手动阀切换至开位;
步骤三:参数设置,设定一号控制电磁阀打开与关闭时间间隔ta,二号控制电磁阀关闭与打开的时间间隔tb,设置压强比较常数C;
步骤四:数据采集,天然气进气电磁阀开启,一号压强传感器压强稳定于前置模块天然气压力计的压强值P0,前置模块天然气密度计测量天然气密度ρ值,二号控制电磁阀关闭,同时一号控制电磁阀打开,数据终端以此时刻为初始0s计时,燃机进气流量传感器采集流量Q1,tb时刻一号控制电磁阀关闭,燃机进气流量传感器测量流量Q2,tc-1时刻,二号压强传感器测量压强Pb,二号温度传感器测量温度T,tc时刻,二号控制电磁阀打开;
步骤五:数据处理,计算修正后的气体压强采用如下方式:
根据P×V=n×R×T
其中P为要求得的压强,V为测试段管道的体积,n为气体的量,R为气体通用常数,T为气体温度;
气体的量n计算方式为:n=m/M
其中m为测试段管道内气体的质量,M为气体的摩尔质量;
气体质量m可通过如下方法测得:m=ρ×Q×ta
其中ρ为流入测试管道内的气体密度,其数值为步骤四中的天然气密度ρ值,Q为流入测试管道内的气体流量,Q=(Q1+Q2)/2,ta为气体流入管道内的时间;
求得:P=ρ×(Q1+Q2)×ta×R×T/(M×V);
步骤六:计算判断,根据步骤五中求得的压强P,二号压强传感器测量压强Pb,方法如下:
如果P-Pb<C条件满足,则判定测试管道内压强正常,阀门与管道的气密性通过测试,满足燃气轮机的启机要求;
如果P-Pb>C条件满足,则判定测试管道内压强异常,阀门与管道的气密性未通过测试,则未满足燃气轮机的启机要求。
进一步地,所述测试方法在步骤六之后还包括步骤七,
步骤七:加热,如果遇到燃气温度低或波动大的情况,使用加热器对管道内气体进行加热,设置所需要的天然气进气温度T,PID控制器按照设置的温度T控制加热器对天然气进行加热,从而保证进气温度的稳定,这一步骤实施时,步骤五中的温度T为PID控制器设置的温度T。
进一步地,步骤三:ta范围为5-10s,tb范围为10-20s,C范围为0-50psig。
相比现有技术,本发明具有以下优点:
实验证明:以一段末端为封闭的进气管道为例,当进气阀有打开切换为关闭状态结束进气过程后,该封闭管道的压强会降低,这是由于失去动压后,气体运动趋于稳态,管道内测点压强降低,逐渐等于气体静压。
如果在进气阀关闭后,用进气阀前后压差作为泄漏判据会忽略气体流量等因素的影响,在流量低的情况下错误判断,以流量测算的方式,按照定量计算相应的测试压强,规避稳压过程中的非线性变化对泄漏判断造成的不利影响;同时,在测量变化中引入温度变量,使压强测算值更具适应性。
综上的这两方面,使一般的定值压强判据变成动态值,使泄漏检测更加灵活可靠。增加PID控制的天然气加热器,配合压强测算中的温度变量,增强了泄漏检测在寒冷极端环境下的判断抗性。另外,启机前修正的泄漏测试,同时可以验证关键阀门在启机运行过程中是否动作到位,为燃气轮机启动和正常运行提供保障。
附图说明
图1是本发明实施例的燃机燃料入口泄漏测试装置的连接关系示意图。
图中:天然气进气口1、一号天然气输送管道2、ESD阀3、天然气增压机4、增压电动机5、二号天然气输送管道6、增压机出口电磁阀7、增压机出口流量计8、天然气前置模块9、前置模块天然气密度计10、一号安全阀11、二号安全阀12、一号天然气过滤储存罐13、二号天然气过滤储存罐14、前置模块天然气压力计15、前置模块天然气温度计16、加热器17、三号天然气输送管道18、手动阀19、天然气进气电磁阀20、一号压强测试管道21、一号压强传感器22、一号温度传感器23、燃机进气流量传感器24、一号控制电磁阀25、对空管道26、二号控制电磁阀27、二号压强传感器28、二号温度传感器29、二号压强测试管道30、密度传感器31、三号控制电磁阀32、信号传送模块33、天然供气管道34、燃机燃烧室35、空压机36、动力透平37、燃气轮机38、数据终端39。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1所示,须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时,本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
本实施例中的基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置,包括天然气进气口1、一号天然气输送管道2、ESD阀3、天然气增压机4、增压电动机5、二号天然气输送管道6、增压机出口电磁阀7、增压机出口流量计8、天然气前置模块9、前置模块天然气密度计10、一号安全阀11、二号安全阀12、前置模块天然气压力计15、前置模块天然气温度计16、加热器17、三号天然气输送管道18、手动阀19、天然气进气电磁阀20、一号压强测试管道21、一号压强传感器22、一号温度传感器23、燃机进气流量传感器24、一号控制电磁阀25、对空管道26、二号控制电磁阀27、二号压强传感器28、二号温度传感器29、二号压强测试管道30、密度传感器31、三号控制电磁阀32、信号传送模块33、天然供气管道34、燃气轮机38和数据终端39。
本实施例中的天然气进气口1与天然气增压机4连接,天然气增压机4与天然气前置模块9通过二号天然气输送管道6连接,增压机出口流量计8安装在二号天然气输送管道6上,天然气前置模块9与手动阀19通过三号天然气输送管道18连接,加热器17安装在三号天然气输送管道18上,加热器17与信号传送模块33通过信号线连接,手动阀19与天然气进气电磁阀20连接,天然气进气电磁阀20与一号控制电磁阀25通过一号压强测试管道21连接,燃机进气流量传感器24安装在一号压强测试管道21上,一号控制电磁阀25与三号控制电磁阀32通过二号压强测试管道30连接,三号控制电磁阀32与燃气轮机38连接,对空管道26的一端与二号压强测试管道30连接,对空管道26的另一端与二号控制电磁阀27连接,燃机进气流量传感器24、一号控制电磁阀25、二号控制电磁阀27和三号控制电磁阀32均与信号传送模块33通过信号线连接,信号传送模块33与数据终端39通过信号线连接。
本实施例中的天然气进气口1与天然气增压机4通过一号天然气输送管道2连接,ESD阀3安装在一号天然气输送管道2上,增压电动机5与天然气增压机4连接,天然气增压机4与增压机出口流量计8通过二号天然气输送管道6连接,增压机出口电磁阀7安装在二号天然气输送管道6上,密度传感器31安装在二号压强测试管道30内,密度传感器31与信号传送模块33连接,三号控制电磁阀32与燃机燃烧室35通过天然供气管道34连接。
本实施例中的前置模块天然气密度计10、一号安全阀11和二号安全阀12均与天然气前置模块9通过管道连接,前置模块天然气压力计15与前置模块天然气温度计16集成、并与天然气前置模块9通过信号线连接,一号压强传感器22与一号温度传感器23集成,一号压强传感器22和一号温度传感器23均安装在一号压强测试管道21内,所述一号压强传感器和22和一号温度传感器23均与信号传送模块33连接,二号压强传感器28与二号温度传感器29集成,二号压强传感器28和二号温度传感器29均安装在二号压强测试管道30内,二号压强传感器28和二号温度传感器29均与信号传送模块33连接。
本实施例中的天然气前置模块9包括一号天然气过滤储存罐13和二号天然气过滤储存罐14,燃气轮机38包括燃机燃烧室35、空压机36和动力透平37,三号控制电磁阀32与燃机燃烧室35连接。
本实施例中的基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置的测试方法,包括如下步骤:
步骤一:测试开始前,确保天然气进气口1至手动阀19间已经置换好天然气,确保ESD阀3、增压机出口电磁阀7、手动阀19、天然气进气电磁阀20、一号控制电磁阀25和三号控制电磁阀32关闭,二号控制电磁阀27打开。
步骤二:打开ESD阀3和增压机出口电磁阀7,并开启天然气增压机4,查看前置模块天然气压力计15和前置模块天然气温度计16数值是否达到燃气轮机38的点火启动条件,手动阀19切换至开位。
步骤三:参数设置,设定一号控制电磁阀25打开与关闭时间间隔ta,ta范围为(5-10s),二号控制电磁阀27关闭与打开的时间间隔tb,tb范围为(10-20s),设置压强比较常数C,C范围为(0-50psig);作为优选ta设定为5s,tb设定为15s,C设定为10psig。
步骤四:数据采集,天然气进气电磁阀20开启,一号压强传感器22压强稳定于前置模块天然气压力计15的压强值P0,前置模块天然气密度计10测量天然气密度ρ值,二号控制电磁阀27关闭,同时一号控制电磁阀25打开,数据终端39以此时刻为初始0s计时,燃机进气流量传感器24采集流量Q1,tb时刻一号控制电磁阀25关闭,燃机进气流量传感器24测量流量Q2,tc-1时刻,二号压强传感器28测量压强Pb,二号温度传感器29测量温度T,tc时刻,二号控制电磁阀27打开。
步骤五:数据处理,计算修正后的气体压强采用如下方式:
根据P×V=n×R×T
其中P为要求得的压强,V为测试段管道的体积,n为气体的量,R为气体通用常数,T为气体温度;
气体的量n计算方式为:n=m/M
其中m为测试段管道内气体的质量,M为气体的摩尔质量;
气体质量m可通过如下方法测得:m=ρ×Q×ta
其中ρ为流入测试管道内的气体密度,其数值为步骤四中的天然气密度ρ值,Q为流入测试管道内的气体流量,Q=(Q1+Q2)/2,ta为气体流入管道内的时间;
求得:P=ρ×(Q1+Q2)×ta×R×T/(M×V)。
步骤六:计算判断,根据步骤五中求得的压强P,二号压强传感器28测量压强Pb,方法如下:
如果P-Pb<C条件满足,则判定测试管道内压强正常,阀门与管道的气密性通过测试,满足燃气轮机38的启机要求;
如果P-Pb>C条件满足,则判定测试管道内压强异常,阀门与管道的气密性未通过测试,则未满足燃气轮机38的启机要求。
步骤七:加热步骤为功能扩展部分,如果遇到燃气温度低或波动大的情况,使用加热器17对管道内气体进行加热,设置所需要的天然气进气温度T,PID控制器按照设置的温度T控制加热器17对天然气进行加热,从而保证进气温度的稳定,这一步骤实施时,步骤五中的温度T为PID控制器设置的温度T。
本实施例中,一号天然气输送管道2一端是天然气进气口1,另一端连接天然气增压机4,一号天然气输送管道2上安装有ESD阀3,防止危险发生时切断天然气的传送。
本实施例中,天然气增压机4以增压电动机5作为动力来源;天然气增压机4出口与天然气前置模块9入口通过二号天然气输送管道6连接;二号天然气输送管道6上安装有增压机出口电磁阀7和增压机出口流量计8。
本实施例中,三号天然气输送管道18连接天然气前置模块9出口和手动阀19。
本实施例中,一号压强测试管道21连接天然气进气电磁阀20和一号控制电磁阀25;天然气进气电磁阀20安装在一号压强测试管道21中部;二号压强测试管道30连接一号控制电磁阀25和三号控制电磁阀32,天然供气管道34连接三号控制电磁阀32和燃机燃烧室35。
本实施例中,二号压强测试管道30上有对空管道26,二号控制电磁阀27安装于对空管道26上;其作用在于燃气轮机38停机或发生意外等情况排出天然气。
本实施例中,燃气轮机38主要包括:燃机燃烧室35、空压机36和动力透平37。
本实施例中,天然气前置模块9中包含一号天然气过滤储存罐13和二号天然气过滤储存罐14;天然气前置模块9的顶部安装有一号安全阀11、二号安全阀12、前置模块天然气密度计10、前置模块天然气压力计15和前置模块天然气温度计16。
本实施例中,一号压强传感器22、一号温度传感器23和燃机进气流量传感器24均安装于一号压强测试管道21内部;二号压强传感器28、二号温度传感器29和密度传感器31均安装于二号压强测试管道30中间位置内部。
本实施例中,天然气进气电磁阀20、一号压强传感器22、一号温度传感器23、燃机进气流量传感器24、一号控制电磁阀25、二号控制电磁阀27、二号压强传感器28、二号温度传感器29、密度传感器31和三号控制电磁阀32通过信号传送模块33接入二号压强传感器28。
本实施例中,加热器17安装在、三号天然气输送管道18偏向末端的位置,加热器17通过信号传送模块33接入数据终端39,由一个PID控制器控制
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,本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化,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 (8)
1.一种基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置,包括天然气进气口(1)、天然气增压机(4)、增压机出口流量计(8)、天然气前置模块(9)、加热器(17)、手动阀(19)、天然气进气电磁阀(20)、一号压强测试管道(21)、燃机进气流量传感器(24)、一号控制电磁阀(25)、对空管道(26)、二号控制电磁阀(27)、二号压强测试管道(30)、三号控制电磁阀(32)、信号传送模块(33)、燃气轮机(38)和数据终端(39),其特征在于:所述天然气进气口(1)与天然气增压机(4)连接,所述天然气增压机(4)与天然气前置模块(9)通过二号天然气输送管道(6)连接,所述增压机出口流量计(8)安装在二号天然气输送管道(6)上,所述天然气前置模块(9)与手动阀(19)通过三号天然气输送管道(18)连接,所述加热器(17)安装在三号天然气输送管道(18)上,所述加热器(17)与信号传送模块(33)通过信号线连接,所述手动阀(19)与天然气进气电磁阀(20)连接,所述天然气进气电磁阀(20)与一号控制电磁阀(25)通过一号压强测试管道(21)连接,所述燃机进气流量传感器(24)安装在一号压强测试管道(21)上,所述一号控制电磁阀(25)与三号控制电磁阀(32)通过二号压强测试管道(30)连接,所述三号控制电磁阀(32)与燃气轮机(38)连接,所述对空管道(26)的一端与二号压强测试管道(30)连接,所述对空管道(26)的另一端与二号控制电磁阀(27)连接,所述燃机进气流量传感器(24)、一号控制电磁阀(25)、二号控制电磁阀(27)和三号控制电磁阀(32)均与信号传送模块(33)通过信号线连接,所述信号传送模块(33)与数据终端(39)通过信号线连接。
2.根据权利要求1所述的基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置,其特征在于:所述燃机燃料入口泄漏测试装置还包括一号天然气输送管道(2)、ESD阀(3)、增压电动机(5)、增压机出口电磁阀(7)、密度传感器(31)和天然供气管道(34),所述天然气进气口(1)与天然气增压机(4)通过一号天然气输送管道(2)连接,所述ESD阀(3)安装在一号天然气输送管道(2)上,所述增压电动机(5)与天然气增压机(4)连接,所述增压机出口电磁阀(7)安装在二号天然气输送管道(6)上,所述密度传感器(31)安装在二号压强测试管道(30)内,所述密度传感器(31)与信号传送模块(33)通过信号线连接,所述三号控制电磁阀(32)与燃机燃烧室(35)通过天然供气管道(34)连接。
3.根据权利要求1所述的基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置,其特征在于:所述燃机燃料入口泄漏测试装置还包括前置模块天然气密度计(10)、一号安全阀(11)、二号安全阀(12)、前置模块天然气压力计(15)、前置模块天然气温度计(16)、一号压强传感器(22)、一号温度传感器(23)、二号压强传感器(28)和二号温度传感器(29),所述前置模块天然气密度计(10)、一号安全阀(11)和二号安全阀(12)均与天然气前置模块(9)通过管道连接,所述前置模块天然气压力计(15)与前置模块天然气温度计(16)集成、并与天然气前置模块(9)通过信号线连接,所述一号压强传感器(22)与一号温度传感器(23)集成,所述一号压强传感器(22)和一号温度传感器(23)均安装在一号压强测试管道(21)内,所述一号压强传感器和(22)和一号温度传感器(23)均与信号传送模块(33)连接,所述二号压强传感器(28)与二号温度传感器(29)集成,所述二号压强传感器(28)和二号温度传感器(29)均安装在二号压强测试管道(30)内,所述二号压强传感器(28)和二号温度传感器(29)均与信号传送模块(33)连接。
4.根据权利要求1所述的基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置,其特征在于:所述天然气前置模块(9)包括一号天然气过滤储存罐(13)和二号天然气过滤储存罐(14)。
5.根据权利要求1所述的基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置,其特征在于:所述燃气轮机(38)包括燃机燃烧室(35)、空压机(36)和动力透平(37),所述三号控制电磁阀(32)与燃机燃烧室(35)连接。
6.一种如权利要求1-5中任意一项权利要求所述的基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置的测试方法,其特征在于:所述测试方法包括如下步骤:
步骤一:测试开始前,确保天然气进气口(1)至手动阀(19)间已经置换好天然气,确保ESD阀(3)、增压机出口电磁阀(7)、手动阀(19)、天然气进气电磁阀(20)、一号控制电磁阀(25)和三号控制电磁阀(32)关闭,二号控制电磁阀(27)打开;
步骤二:打开ESD阀(3)和增压机出口电磁阀(7),并开启天然气增压机(4),查看前置模块天然气压力计(15)和前置模块天然气温度计(16)数值是否达到燃气轮机(38)的点火启动条件,手动阀(19)切换至开位;
步骤三:参数设置,设定一号控制电磁阀(25)打开与关闭时间间隔ta,二号控制电磁阀(27)关闭与打开的时间间隔tb,设置压强比较常数C;
步骤四:数据采集,天然气进气电磁阀(20)开启,一号压强传感器(22)压强稳定于前置模块天然气压力计(15)的压强值P0,前置模块天然气密度计(10)测量天然气密度ρ值,二号控制电磁阀(27)关闭,同时一号控制电磁阀(25)打开,数据终端(39)以此时刻为初始0s计时,燃机进气流量传感器(24)采集流量Q1,tb时刻一号控制电磁阀(25)关闭,燃机进气流量传感器(24)测量流量Q2,tc-1时刻,二号压强传感器(28)测量压强Pb,二号温度传感器(29)测量温度T,tc时刻,二号控制电磁阀(27)打开;
步骤五:数据处理,计算修正后的气体压强采用如下方式:
根据P×V=n×R×T
其中P为要求得的压强,V为测试段管道的体积,n为气体的量,R为气体通用常数,T为气体温度;
气体的量n计算方式为:n=m/M
其中m为测试段管道内气体的质量,M为气体的摩尔质量;
气体质量m可通过如下方法测得:m=ρ×Q×ta
其中ρ为流入测试管道内的气体密度,其数值为步骤四中的天然气密度ρ值,Q为流入测试管道内的气体流量,Q=(Q1+Q2)/2,ta为气体流入管道内的时间;
求得:P=ρ×(Q1+Q2)×ta×R×T/(M×V);
步骤六:计算判断,根据步骤五中求得的压强P,二号压强传感器(28)测量压强Pb,方法如下:
如果P-Pb<C条件满足,则判定测试管道内压强正常,阀门与管道的气密性通过测试,满足燃气轮机(38)的启机要求;
如果P-Pb>C条件满足,则判定测试管道内压强异常,阀门与管道的气密性未通过测试,则未满足燃气轮机(38)的启机要求。
7.根据权利要求6所述的基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置的测试方法,其特征在于:所述测试方法在步骤六之后还包括步骤七,
步骤七:加热,如果遇到燃气温度低或波动大的情况,使用加热器(17)对管道内气体进行加热,设置所需要的天然气进气温度T,PID控制器按照设置的温度T控制加热器(17)对天然气进行加热,从而保证进气温度的稳定,这一步骤实施时,步骤五中的温度T为PID控制器设置的温度T。
8.根据权利要求6所述的基于压强修正的燃机燃料入口泄漏测试装置的测试方法,其特征在于:步骤三:ta范围为5-10s,tb范围为10-20s,C范围为0-50psig。
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---|---|---|---|---|
CN113324705A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-08-31 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种燃气机组气门严密性试验方法 |
CN114110441A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-01 | 西南石油大学 | 一种输气干线阀室可燃气体探测器布置方法 |
CN114110441B (zh) * | 2021-12-02 | 2023-09-15 | 西南石油大学 | 一种输气干线阀室可燃气体探测器布置方法 |
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