[实用新型]一种燃气轮机起动过程中燃料闭环控制装置

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及一种燃气轮机起动过程中燃料量控制装置，具体来说，燃气轮机起动过程中，基于压气机转速或基于排气温度控制燃料量的装置。

背景技术

燃气轮机起动过程中对燃料控制精度要求较高，采用传统的开环控制方案难以保证起动的时效与可靠性，另外，传统的起动控制中由于采用机械液压结构，采用闭环控制实现难度较大，因此，起动过程仅采用开环控制，但随着电子控制技术的发展，起动过程采用闭环控制已具备相应硬件及技术条件，同时，起动过程中开环控制易导致起动超温或悬挂问题，降低了起动的可靠性，本实用新型就在此背景下提出的。

发明内容

本实用新型为解决燃气轮机起动过程中易出现超温或悬挂等现象，以及开环起动可靠性低等问题，进而提出了一种基于压气机转速或涡轮排气温度的燃料控制装置。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一方面，提供了一种燃气轮机起动过程中燃料闭环控制装置，包括燃料计量与控制单元A和燃气发生器单元B，其特征在于：

--所述燃料计量与控制单元A包括通过燃料管路依次连接的燃料箱、过滤器、燃料泵、稳压阀、主燃料阀，其中，

所述燃料泵的出口和稳压阀的进口之间通过燃料管路连通，所述燃料泵的进口和稳压阀的进口之间还设有一带安全阀的燃料管路；所述主燃料阀通过并联的主燃料控制阀和副燃料控制阀与燃气轮机的燃烧室的燃料进口连通；

所述燃料计量与控制单元A还包括燃气轮机控制器、燃气轮机测速装置、变频器、燃料质量流量计，其中，所述燃气轮测速装置、变频器和燃料质量流量计均与所述燃气轮机控制器通信连接；所述变频器与所述燃料泵的驱动马达电连接，为所述燃料泵提供驱动电力；所述燃料质量流量计设置在所述稳压阀和主燃料阀之间的燃料管路上或设置在所述燃料箱和燃料泵之间的燃料管路上；

--所述燃气发生器单元B包括进气端、压气机、燃烧室、涡轮及排气端；所述排气端上设置一与所述燃气轮机控制器通信连接的排气端温度传感器；所述燃烧室的燃料进口还通过一燃料管路与所述主燃料阀的出口连通。

优选地，所述压气机和涡轮间通过转动传动轴连接。

优选地，所述燃气轮机控制器通过所述变频器调节燃烧室的实际燃料供应量。

优选地，所述燃气轮机控制器通过燃气轮机测速装置、燃料质量流量计、温度传感器，实时检测和调整燃料量，从而实现燃气轮机起动过程中的燃料闭环控制。

本实用新型相对于现有技术的显著优点为通过压气机转速或涡轮排气温度闭环控制起动过程燃料量，提高了可靠性，并能有效控制和减少起动过程中喘振或悬挂等现象发生。

附图说明

图1为燃气轮机起动过程燃料闭环控制装置

图2为燃气轮机起动过程基于经验值燃料控制逻辑流程图

图3为燃气轮机起动过程基于发动机数学模型燃料控制逻辑流程图

图4为基于燃气轮机数学模型涡轮排气温度计算流程图

图5为基于燃气轮机数学模型压气机转速计算流程图

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

实施例一

控制装置连接方式如图1所示，燃料控制原理及流程如图2所示。如图1所示，本实用新型的实现燃气轮机起动过程中燃料闭环控制的装置，包括燃料计量与控制单元A和燃气发生器单元B。

所述燃料计量与控制单元A包括通过燃料管路依次连接的燃料箱1、过滤器10、燃料泵11、稳压阀13、主燃料阀14，所述燃料泵11的出口和稳压阀13的进口之间通过燃料管路连通，所述燃料泵11的进口和稳压阀13的进口之间还设有一带安全阀12的燃料管路；所述主燃料阀14通过并联的主燃料控制阀6和副燃料控制阀7与燃气轮机的燃烧室17的燃料进口连通。

所述燃料计量与控制单元A还包括燃气轮机控制器4、燃气轮机测速装置2、变频器3、燃料质量流量计5，其中，所述燃气轮测速装置2、变频器3和燃料质量流量计5均与所述燃气轮机控制器4通信连接；所述变频器3与所述燃料泵11的驱动马达电连接，为所述燃料泵11提供驱动电力；所述燃料质量流量计5设置在所述稳压阀13和主燃料阀14之间的燃料管路上或设置在所述燃料箱1和燃料泵11之间的燃料管路上。

燃气发生器单元B包括进气端15、压气机16、燃烧室17、涡轮18及排气端8；所述排气端8上设置一与所述燃气轮机控制器4通信连接的排气端温度传感器9；所述燃烧室17的燃料进口还通过一燃料管路与所述主燃料阀14的出口连通。