CN117191411A - 模块化燃气轮机试验平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化燃气轮机试验平台，它属于燃气轮机领域，本发明可以进行燃气轮机整机试验、模拟电站运行试验和辅助系统试验，以解决现有技术中燃气轮机整机试验不稳定的问题。它主要包括主设备模块、燃料供应模块、耗功电阻模块和电气控制模块。本发明采用主设备模块与燃料供应模块、耗功电阻模块和电气控制模块配合的方式，可以对燃气轮机进行启动、加速、稳定、变速等方面的试验；本发明设有辅助系统和耗功电阻模块，辅助系统可测试燃气轮机的辅助系统效能，耗功电阻模块可以模拟电站运行的试验。
Description
技术领域
本发明涉及燃气轮机领域，具体地说，尤其涉及一种模块化燃气轮机试验平台。
背景技术
燃气轮机是一种动力机械装置，由燃气发生器、动力涡轮、控制系统和必要的辅助设备构成。在国内外各型燃气轮机研制过程中，无论是新机研发。产品出厂销售还是返修机中修或大修，都必不可少的需要试验测试核心机的整机的技术参数，结构完整性和系统可靠性，通过试验数据证明符合研制要求，需要建设可以验证整机和系统的试验平台，填补燃机研发生产最后也是最重要的一环。公开号为CN102645339A的申请公开了一种燃气轮机负荷试验装置及试验方法，该提供了一种燃气轮机负荷试验装置，包括燃气轮机、发电机、电气馈电柜、燃气轮机综合控制柜及人机接口；该燃气轮机负荷试验装置进行试验。在并网发电时，电网可以将燃气轮机稳定在平衡转速，有利于减少燃气轮机飞车的几率；但其结构不够完善，无法检验辅助系统是否满足机组运行条件以及分析后续辅助系统的优化方向，并且其装置各系统固定，不便于拆卸、移动和安装。目前正缺少一种结构完善的模块化燃气轮机试验平台。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种模块化燃气轮机试验平台，本发明可以进行燃气轮机整机试验、模拟电站运行试验和辅助系统试验，以解决现有技术中燃气轮机整机试验不稳定的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种模块化燃气轮机试验平台，包括主设备模块、燃料供应模块、耗功电阻模块和电气控制模块，主设备模块分别连接燃料供应模块、耗功电阻模块、电气控制模块，所述的主设备模块包括燃机箱体，燃机箱体分别连接进排气系统、通风系统和辅助系统，燃机箱体内设有测试燃机，测试燃机连接发电机，发电机连接耗功电阻模块。
进一步地，所述的进排气系统包括进气系统和排气系统，进气系统、排气系统和通风系统均通过法兰与燃机箱体连接，燃机箱体、进排气系统和发电机设于安装台架上，燃机箱体内的测试燃机与发电机通过联轴器连接。安装台架保证测试燃机及发电机的安装精度，便于调整平面度，有利于联轴器的对中精度。
进一步地，所述的耗功电阻模块包括输出电路和若干耗功电阻，输出电路与若干所述耗功电阻电气连接。用以耗散测试燃机带动发电机组所产生的电能，进行模拟现实发电站运行
进一步地，所述的燃料供应模块包括燃料减压撬和若干罐车，燃料减压撬和罐车配合；燃料减压撬内设有压力调节器、蒸汽发生器和压力传感器。燃料减压撬保证燃料供应满足压力和温度要求
进一步地，所述的辅助系统包括润滑系统、启动系统和燃料调节系统；所述的润滑系统包括燃机润滑橇和发电机润滑橇，燃机润滑橇连接测试燃机，发电机润滑橇连接发电机；所述的启动系统包括液压起动橇，液压起动橇上设有液压马达，液压马达连接于测试燃机；所述的燃料调节系统包括调节阀、切断阀、放空阀和过滤器，调节阀、切断阀、放空阀和过滤器通过管线连通。
进一步地，所述的辅助系统还包括冷却系统和消防系统；所述的冷却系统包括冷却塔，冷却塔内设有循环冷却线路，循环冷却线路内设有循环泵；所述的消防系统包括消防撬，消防撬内设有探火管；探火管内设有灭火剂。
进一步地，所述的电气控制模块包括燃机控制柜、MCC柜、发电机励磁柜、发电机同期柜和发电机保护柜，所述燃机控制柜连接控制台，控制台上设有显示屏,发电机励磁柜、发电机同期柜和发电机保护柜均连接发电机。MCC柜内部设有发电机控制单元、馈电线接头单元、配电变压器、照明配电盘、联锁继电器以及计量设备，MCC柜由一个公共的封闭母线对设备供电。
进一步地，所述的主设备模块底部设有钢板支撑，主设备模块两侧设有防护板，在零件飞脱等极端意外情况下进行有效的防护。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用主设备模块与燃料供应模块、耗功电阻模块和电气控制模块配合的方式，可以对燃气轮机进行启动、加速、稳定、变速等方面的试验；本发明设有辅助系统和耗功电阻模块，辅助系统可测试燃气轮机的辅助系统效能，耗功电阻模块可以模拟电站运行的试验。
2、本发明采用模块思想，试验平台得设备均采用橇装式，便于拆、装、运输，安装工期短。
附图说明
图1是本发明的主设备模块的主视图；
图2是本发明的主设备模块的俯视图；
图3是本发明的主设备模块的左视图。
图中：1、地面；2、进气系统；3、排气系统；4、液压起动橇；5、燃机润滑橇；6、联轴器；7、燃机箱体；8、消防橇；9、发电机；10、发电机润滑橇；11、安装台架；12、通风系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地描述说明。
实施例1、一种模块化燃气轮机试验平台，如图1所示，包括主设备模块、燃料供应模块、耗功电阻模块和电气控制模块，电气控制模块位于厂房内，其余设备为露天布置，主设备模块分别连接燃料供应模块、耗功电阻模块、电气控制模块，所述的主设备模块包括燃机箱体7，燃机箱体7分别连接进排气系统、通风系统12和辅助系统，燃机箱体7内设有测试燃机，测试燃机连接发电机9，发电机9连接耗功电阻模块。试验平台的上述设备均采用橇装式，便于拆、装、运输，安装工期短；各模块安装位置保证安全距离的同时兼顾线缆成本及管路流阻损失。燃气轮机试验台基于成熟的天然气发电机组电站模式建造，成熟度高，设备稳定可靠。各个模块单独成橇体，橇体为整体式布置，可直接平稳地安放在普通地面1上，无需地脚紧固，安装地面1硬化处理，预留安装孔位，设备直接就位组装。试验平台各模块正常工作时噪音最高不超过85dB。
实施例2、一种模块化燃气轮机试验平台，如图2-图3所示，进排气系统包括进气系统2和出气系统3，进气系统2、出气系统3和通风系统12均通过法兰与燃机箱体7连接，燃机箱体7、进气系统2、出气系统3、通风系统12和发电机9均设于安装台架11上，保证测试燃机及发电机9的安装精度，便于调整平面度，有利于联轴器6的对中精度，燃机箱体7内的测试燃机与发电机9通过联轴器6连接。
耗功电阻模块包括输出电路和四台耗功电阻，输出电路与所述耗功电阻电气连接。发电机9的动力输入端与燃气轮机试验平台的测试燃机的动力输出端相连，发电机9的电能输出端与输出电路连接，用于将试验产生的电能输送至耗功电阻模块；耗功电阻区共四台耗功电阻设备，用以耗散测试燃机带动的发电机9所产生的电能，进行模拟现实发电站运行。
燃料供应模块包括燃料减压撬和若干罐车，罐车为燃料减压撬输送燃料；燃料减压撬内设有压力调节器、蒸汽发生器和压力传感器，蒸汽发生器可对燃料进行加温，压力传感器时刻监控燃料压力并传输至控制台；燃料减压撬保证燃料供应满足压力和温度要求，在入口压力和下游流量不断变化的情况下，经压力调节器获得一个稳定的出口压力。
本试验平台采用天然气作为燃料，经罐车运送至试验平台。
辅助系统包括润滑系统、启动系统和燃料调节系统；所述的润滑系统包括燃机润滑橇5和发电机润滑橇10，燃机润滑橇5连接测试燃机，燃机润滑橇5为测试燃机提供润滑油；发电机润滑橇10连接，发电机润滑橇10布置在发电机9侧，并连接发电机9，发电机润滑橇10为发电机9提供润滑功能；所述的启动系统包括液压起动橇4包括液压马达，液压起动橇4的液压马达连接于测试燃机，液压起动橇4作为测试燃机的启动动力源；所述的燃料调节系统包括调节阀、切断阀、放空阀和过滤器，调节阀、切断阀、放空阀和过滤器通过管线连通；供给测试燃机的燃料量由燃料调节阀调节，紧急情况下切断阀切断燃料供给。辅助系统通过机组起动及运行过程中采集数据验证自主设计的辅助系统是否满足机组运行条件以及分析后续辅助系统的优化方向。
辅助系统还包括冷却系统和消防系统，试验平台中的发电机9、发电机9润滑油撬和燃机润滑油撬需要冷却，选用冷却塔冷却，冷却介质使用去离子水，使用循环泵循环冷却水；冷却塔内设有循环冷却线路，循环冷却线路内设有循环泵；所述的消防系统包括消防撬，消防撬内设有探火管；探火管内设有灭火剂；探火管有主放和续放两条管路，均能够在灭火时间内保证保护区内的灭火剂浓度，防止发生复燃。
电气控制模块包括燃机控制柜、MCC柜、发电机励磁柜、发电机同期柜和发电机保护柜，所述燃机控制柜连接控制台，控制台上设有显示屏,发电机励磁柜、发电机同期柜和发电机保护柜均连接发电机。MCC柜内部设有配电变压器、照明配电盘、联锁继电器以及计量设备，MCC柜由一个公共的封闭母线对设备供电。上述各模块的设备均为现有技术，其中均具有数据采集模块，并将所测数据汇集至控制柜内，并显示在显示屏上主设备模块底部设有钢板支撑，保证主设备模块安装面的平整度；主设备模块两侧设有防护板，在零件飞脱等极端意外情况下进行有效的防护。其它与实施例1相同。
Claims (8)
1.一种模块化燃气轮机试验平台，其特征在于：包括主设备模块、燃料供应模块、耗功电阻模块和电气控制模块，主设备模块分别连接燃料供应模块、耗功电阻模块、电气控制模块，所述的主设备模块包括燃机箱体(7)，燃机箱体(7)分别连接进排气系统、通风系统(12)和辅助系统，燃机箱体(7)内设有测试燃机，测试燃机连接发电机(9)，发电机(9)连接耗功电阻模块。
2.根据权利要求1所述的模块化燃气轮机试验平台，其特征在于：所述的进排气系统包括进气系统(2)和排气系统(3)，进气系统(2)、排气系统(3)和通风系统(12)均通过法兰与燃机箱体(7)连接，燃机箱体(7)、进排气系统、通风系统(12)和发电机(9)设于安装台架(11)上，燃机箱体(7)内的测试燃机与发电机(9)通过联轴器(6)连接。
3.根据权利要求1所述的模块化燃气轮机试验平台，其特征在于：所述的耗功电阻模块包括输出电路和若干耗功电阻，输出电路与所述若干耗功电阻电气连接。
4.根据权利要求1所述的模块化燃气轮机试验平台，其特征在于：所述的燃料供应模块包括燃料减压撬和若干罐车，燃料减压撬和罐车配合；燃料减压撬内设有压力调节器、蒸汽发生器和压力传感器。
5.根据权利要求1或2所述的模块化燃气轮机试验平台，其特征在于：所述的辅助系统包括润滑系统、启动系统和燃料调节系统；所述的润滑系统包括燃机润滑橇(5)和发电机润滑橇(10)，燃机润滑橇(5)连接测试燃机，发电机润滑橇(10)连接发电机；所述的启动系统包括液压起动橇(4)，液压起动橇(4)连接于测试燃机；所述的燃料调节系统包括调节阀、切断阀、放空阀和过滤器，调节阀、切断阀、放空阀和过滤器通过管线连通。
6.根据权利要求1或2所述的模块化燃气轮机试验平台，其特征在于：所述的辅助系统还包括冷却系统和消防系统；所述的冷却系统包括冷却塔，冷却塔内设有循环冷却线路，循环冷却线路内设有循环泵；所述的消防系统包括消防撬，消防撬内设有探火管；探火管内设有灭火剂。
7.根据权利要求1或2所述的模块化燃气轮机试验平台，其特征在于：所述的电气控制模块包括燃机控制柜、MCC柜、发电机励磁柜、发电机同期柜和发电机保护柜，所述燃机控制柜连接控制台，控制台上设有显示屏,发电机励磁柜、发电机同期柜和发电机保护柜均连接发电机(9)。
8.根据权利要求1所述的模块化燃气轮机试验平台，其特征在于：所述的主设备模块底部设有钢板支撑，主设备模块两侧设有防护板。
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