CN111486007A - 一种燃气轮机气动控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种燃气轮机气动控制系统，涉及一种船舶行业使用的燃气轮机气动控制技术，为了解决现有的燃气轮机存在稳定性差、可靠性低的问题。本发明的压缩空气输出装置分别与三号电磁阀以及油路总管相连通；三号电磁阀与第一进气口相连通，公共出气口与第一空气旁通阀相连通；第二进气口分别与第二、第三、第四空气旁通阀以及空气瓶相连通；四号电磁阀设置在空气瓶出气端的管路上；一号电磁阀和一号单向阀设在油路总管与燃气轮机内部相连通的管路上；二号电磁阀和二号单向阀设在油路总管与燃气轮机内部相连通的管路上；控制装置用于分别控制一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀和四号电磁阀。有益效果为性能稳定、安全性高。

Description

一种燃气轮机气动控制系统
技术领域
本发明涉及一种船舶行业使用的燃气轮机气动控制技术。
背景技术
燃气轮机在启动和停机的过程中，都有可能进入喘振状态，导致燃气轮机工作可靠性降低，同时降低了燃气轮机的使用寿命。因此，在燃气轮机中引入防喘放气阀，防喘放气阀主要在燃气轮机在启动或停机时动作，但是在实际运行中由于该防喘放气阀异动，造成燃气轮机甩负荷停机；因此，现有的燃气轮机存在稳定性差、可靠性低的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的燃气轮机存在稳定性差、可靠性低的问题，提出了一种燃气轮机气动控制系统。
本发明所述的一种燃气轮机气动控制系统，该气动控制系统包括一号电磁阀、一号单向阀、二号电磁阀、三号电磁阀、梭形阀、第一空气旁通阀、第二空气旁通阀、第三空气旁通阀、第四空气旁通阀、空气瓶、二号单向阀、四号电磁阀、压缩空气输出装置和控制装置；
压缩空气输出装置由燃气轮机的附件箱带动，并且压缩空气输出装置设有空气输入口和压缩空气输出口；
压缩空气输出装置的压缩空气输出口分别与三号电磁阀的一端以及油路总管的一端相连通；
三号电磁阀的另一端与梭形阀的第一进气口相连通，梭形阀的公共出气口与第一空气旁通阀的控制腔相连通；梭形阀的第二进气口分别与第二空气旁通阀的控制腔、第三空气旁通阀的控制腔、第四空气旁通阀的控制腔以及空气瓶的出气端相连通；四号电磁阀设置在空气瓶出气端的管路上；所述第一空气旁通阀的进气端、第二空气旁通阀的进气端、第三空气旁通阀的进气端和第四空气旁通阀的进气端分别与燃气轮机的压气机通流部相连通，第一空气旁通阀的出气端、第二空气旁通阀的出气端、第三空气旁通阀的出气端和第四空气旁通阀的出气端分别与大气相连通；
所述油路总管为第1油路和第2油路总管；油路总管的另一端分别与燃气轮机内部的第1油路和第2油路相连通；一号电磁阀和一号单向阀依次设在油路总管的另一端与燃气轮机内部的第1油路相连通的管路上；二号电磁阀和二号单向阀依次设在油路总管的另一端与燃气轮机内部的第2油路相连通的管路上；
所述控制装置用于分别控制一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀和四号电磁阀的打开和关闭。
本发明的工作原理为：在燃气轮机起动时，燃油系统停车开关打开的同时，气动控制系统中的控制装置向一号电磁阀供电，一号电磁阀打开，压缩空气输出装置输出的压缩空气经一号单向阀送入第2油路的喷油嘴，当燃气轮机的压气机达到一定转速时，控制装置断开一号电磁阀的电源，停止向第2油路的喷油嘴供气；
在燃气轮机停机时，气动控制系统中的控制装置向一号电磁阀和二号电磁阀同时供电，一号电磁阀和二号电磁阀同时打开，压缩空气输出装置输出的压缩空气分别经一号单向阀进入第1油路的喷油嘴和经二号单向阀进入第2油路的喷油嘴吹扫残余燃油；
在燃气轮机起动过程的某一时刻，气动控制系统中的控制装置向三号电磁阀供电，三号电磁阀打开，压缩空气输出装置输出的压缩空气经梭形阀第一进气口进入，压缩空气推动梭形阀内部的活塞向第二进气口方向运动，压缩空气经由梭形阀的公共出气口进入到第一空气旁通阀的控制腔，第一空气旁通阀打开，开始将燃气轮机中压气机通流部的空气排放到大气中，当压气机转速达到预设的某一值时，控制装置断开三号电磁阀的电源，第一空气旁通阀的控制腔内没有压缩气体，第一空气旁通阀在复位弹簧的弹力和燃气轮机通流压力的作用下关闭；停止将燃气轮机中压气机通流部的空气排放到大气中；
当燃气轮机的动力涡轮超速时，气动控制系统中的控制装置向燃气轮机发出停机指令，并向四号电磁阀供电，四号电磁阀打开，空气瓶中的压缩空气进入到第四空气旁通阀的控制腔、第三空气旁通阀的控制腔和第二空气旁通阀的控制腔，并经由梭形阀第二进气口进入，压缩空气推动梭形阀内部的活塞向第一进气口方向运动，压缩空气经由梭形阀的公共出气口进入到第一空气旁通阀的控制腔，第一空气旁通阀、第二空气旁通阀、第三空气旁通阀和第四空气旁通阀在压缩空气压力的作用下打开，开始将燃气轮机中压气机通流部的空气排放到大气中。
本发明的有益效果是保证燃气轮机在全工况范围内防喘、起动燃油雾化、停机燃油吹扫、超速紧急降工况的要求，提高并保证了燃气轮机工作的稳定性和可靠性，同时提高了燃气轮机的使用寿命，该气动控制系统具有性能稳定、工作可靠、维护方便、测点布置合理、安全性高的特点。
附图说明
图1为具体实施一所述的一种燃气轮机气动控制系统的原理图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种燃气轮机气动控制系统，该气动控制系统包括一号电磁阀1、一号单向阀3、二号电磁阀4、三号电磁阀6、梭形阀7、第一空气旁通阀8、第二空气旁通阀9、第三空气旁通阀10、第四空气旁通阀11、空气瓶12、二号单向阀16、四号电磁阀17、压缩空气输出装置和控制装置；
压缩空气输出装置由燃气轮机的附件箱带动，并且压缩空气输出装置设有空气输入口和压缩空气输出口；压缩空气输出装置的空气输入口用于输入空气；压缩空气输出装置的空气输出口用于输出压缩空气；
压缩空气输出装置的压缩空气输出口分别与三号电磁阀6的一端以及油路总管的一端相连通；
三号电磁阀6的另一端与梭形阀7的第一进气口相连通，梭形阀7的公共出气口与第一空气旁通阀8的控制腔相连通；梭形阀7的第二进气口分别与第二空气旁通阀9的控制腔、第三空气旁通阀10的控制腔、第四空气旁通阀11的控制腔以及空气瓶12的出气端相连通；四号电磁阀17设置在空气瓶12出气端的管路上；所述第一空气旁通阀8的进气端、第二空气旁通阀9的进气端、第三空气旁通阀10的进气端和第四空气旁通阀11的进气端分别与燃气轮机的压气机通流部相连通，第一空气旁通阀8的出气端、第二空气旁通阀9的出气端、第三空气旁通阀10的出气端和第四空气旁通阀11的出气端分别与大气相连通；四号电磁阀17用于控制空气瓶12中压缩空气的进出；
所述油路总管为第1油路和第2油路总管；油路总管的另一端分别与燃气轮机内部的第1油路和第2油路相连通；一号电磁阀1和一号单向阀3依次设在油路总管的另一端与燃气轮机内部的第1油路相连通的管路上；二号电磁阀4和二号单向阀16依次设在油路总管的另一端与燃气轮机内部的第2油路相连通的管路上；一号单向阀3和二号单向阀16用于防止在燃气轮机工作时燃油由喷嘴油路进入到该气动控制系统中；
所述控制装置用于分别控制一号电磁阀1、二号电磁阀4、三号电磁阀6和四号电磁阀17的打开和关闭。
在本实施方式中，在燃气轮机起动时，燃油系统停车开关打开的同时，气动控制系统中的控制装置向一号电磁阀1供电，一号电磁阀1打开，压缩空气输出装置输出的压缩空气经一号单向阀3送入第2油路的喷油嘴，当燃气轮机的压气机达到一定转速时，控制装置断开一号电磁阀1的电源，停止向第2油路的喷油嘴供气；
在燃气轮机停机时，气动控制系统中的控制装置向一号电磁阀1和二号电磁阀4同时供电，一号电磁阀1和二号电磁阀4同时打开，压缩空气输出装置输出的压缩空气分别经一号单向阀3进入第1油路的喷油嘴和经二号单向阀16进入第2油路的喷油嘴吹扫残余燃油；
在燃气轮机起动过程的某一时刻，气动控制系统中的控制装置向三号电磁阀5供电，三号电磁阀5打开，压缩空气输出装置输出的压缩空气经梭形阀7第一进气口进入，压缩空气推动梭形阀7内部的活塞向第二进气口方向运动，压缩空气经由梭形阀7的公共出气口进入到第一空气旁通阀8的控制腔，第一空气旁通阀8打开，开始将燃气轮机中压气机通流部的空气排放到大气中，当压气机转速达到预设的某一值时，控制装置断开三号电磁阀5的电源，第一空气旁通阀8的控制腔内没有压缩气体，第一空气旁通阀8在复位弹簧的弹力和燃气轮机通流压力的作用下关闭；停止将燃气轮机中压气机通流部的空气排放到大气中；
当燃气轮机的动力涡轮超速时，气动控制系统中的控制装置向燃气轮机发出停机指令，并向四号电磁阀17供电，四号电磁阀17打开，空气瓶12中的压缩空气进入到第四空气旁通阀11的控制腔、第三空气旁通阀10的控制腔和第二空气旁通阀9的控制腔，并经由梭形阀7第二进气口进入，压缩空气推动梭形阀7内部的活塞向第一进气口方向运动，压缩空气经由梭形阀7的公共出气口进入到第一空气旁通阀8的控制腔，第一空气旁通阀8、第二空气旁通阀9、第三空气旁通阀10和第四空气旁通阀11在压缩空气压力的作用下打开，开始将燃气轮机中压气机通流部的空气排放到大气中。在燃气轮机的任何工况下，当动力涡轮最大转速触发燃气轮机保护动作的同时，打开该气动控制系统所有的空气旁通阀。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种燃气轮机气动控制系统进一步限定，在本实施方式中，所述压缩空气输出装置包括空气压缩机13、油水分离器14和压力自动装置15；
空气压缩机13由燃气轮机的附件箱带动，空气压缩机13的入气口为所述压缩空气输出装置的空气输入口；
空气压缩机13的出气口与油水分离器14的入口相连通，压力自动装置15设置在油水分离器14的出口处，并且油水分离器14的出口为所述压缩空气输出装置的压缩空气输出口。
在本实施方式中，采用附件箱带动空气压缩机13，从大气中吸入空气，并将空气压缩，并输送到油路总管和第一空气旁通阀8的控制腔连通管。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种燃气轮机气动控制系统进一步限定，在本实施方式中，该气动控制系统还包括压力传感器2；
所述压力传感器2设置在油路总管的另一端。
在本实施方式中，采用压力传感器2对油路总管内部的空气压力进行监测。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种燃气轮机气动控制系统进一步限定，在本实施方式中，该气动控制系统还包括压力信号器5；
所述压力信号器5设置在第一个压缩空气输出端与三号电磁阀6的一端相连通的通路上。
在本实施方式中，采用压力信号器5对压缩空气输出装置的压缩空气输出口与三号电磁阀6的一端相连通的通路中空气的压力进行监测。

Claims (4)

1.一种燃气轮机气动控制系统，其特征在于，该气动控制系统包括一号电磁阀(1)、一号单向阀(3)、二号电磁阀(4)、三号电磁阀(6)、梭形阀(7)、第一空气旁通阀(8)、第二空气旁通阀(9)、第三空气旁通阀(10)、第四空气旁通阀(11)、空气瓶(12)、二号单向阀(16)、四号电磁阀(17)、压缩空气输出装置和控制装置；
压缩空气输出装置由燃气轮机的附件箱带动，并且压缩空气输出装置设有空气输入口和压缩空气输出口；
压缩空气输出装置的压缩空气输出口分别与三号电磁阀(6)的一端以及油路总管的一端相连通；
三号电磁阀(6)的另一端与梭形阀(7)的第一进气口相连通，梭形阀(7)的公共出气口与第一空气旁通阀(8)的控制腔相连通；梭形阀(7)的第二进气口分别与第二空气旁通阀(9)的控制腔、第三空气旁通阀(10)的控制腔、第四空气旁通阀(11)的控制腔以及空气瓶(12)的出气端相连通；四号电磁阀(17)设置在空气瓶(12)出气端的管路上；所述第一空气旁通阀(8)的进气端、第二空气旁通阀(9)的进气端、第三空气旁通阀(10)的进气端和第四空气旁通阀(11)的进气端分别与燃气轮机的压气机通流部相连通，第一空气旁通阀(8)的出气端、第二空气旁通阀(9)的出气端、第三空气旁通阀(10)的出气端和第四空气旁通阀(11)的出气端分别与大气相连通；
所述油路总管为第1油路和第2油路总管；油路总管的另一端分别与燃气轮机内部的第1油路和第2油路相连通；一号电磁阀(1)和一号单向阀(3)依次设在油路总管的另一端与燃气轮机内部的第1油路相连通的管路上；二号电磁阀(4)和二号单向阀(16)依次设在油路总管的另一端与燃气轮机内部的第2油路相连通的管路上；
所述控制装置用于分别控制一号电磁阀(1)、二号电磁阀(4)、三号电磁阀(6)和四号电磁阀(17)的打开和关闭。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机气动控制系统，其特征在于，所述压缩空气输出装置包括空气压缩机(13)、油水分离器(14)和压力自动装置(15)；
空气压缩机(13)由燃气轮机的附件箱带动，空气压缩机(13)的入气口为所述压缩空气输出装置的空气输入口；
空气压缩机(13)的出气口与油水分离器(14)的入口相连通，压力自动装置(15)设置在油水分离器(14)的出口处，并且油水分离器(14)的出口为所述压缩空气输出装置的压缩空气输出口。
3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机气动控制系统，其特征在于，该气动控制系统还包括压力传感器(2)；
所述压力传感器(2)设置在油路总管的另一端。
4.根据权利要求1所述的一种燃气轮机气动控制系统，其特征在于，该气动控制系统还包括压力信号器(5)；
所述压力信号器(5)设置在第一个压缩空气输出端与三号电磁阀(6)的一端相连通的通路上。
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