[实用新型]一种适用于燃气轮机的全尺寸多功能燃烧试验系统

权利要求书

1.一种适用于燃气轮机的全尺寸多功能燃烧试验系统，其特征在于，包括空气供给系统、气体燃料供给系统、燃油供给系统、燃烧试验件(5)、冷却水系统、测量及数据采集系统、吹扫系统、排气系统和试验控制系统(30)；其中，

空气供给系统用于连续地向燃烧试验件(5)提供大流量、高压且温度可调的压缩空气；

气体燃料供给系统用于向燃烧试验件(5)供给充足且压力稳定的气体燃料；

燃油供给系统用于向燃烧试验件(5)供给燃油，包括依次连接的储油罐(10)、滤油器(11)、变频油泵(12)和截止阀(28)，利用变频油泵(12)的变频器调节供油量；

冷却水系统分为高压水系统和低压水系统，高压水系统用于冷却高温烟气，低压水系统用于冷却空气供给系统；

测量及数据采集系统包括烟气测量装置和流动参数测量装置，其中，烟气测量装置用于测量燃烧后的燃气组分；流动参数测量装置用于测量燃烧试验件中的温度和压力；

吹扫系统包括氮气吹扫系统以及高压空气吹扫系统，氮气主要用来吹扫气态燃料供给管路，高压空气吹扫系统，用于对燃油喷嘴进行吹扫；

排气系统包括排气调节系统及消音系统，排气调节系统调节燃烧试验件排气压力，并将高温燃气降温后经消音系统中的消音塔(26)排出；

试验控制系统(30)通过对试验过程中各个设备的控制，实现试验工况的控制和调整。

2.根据权利要求1所述的一种适用于燃气轮机的全尺寸多功能燃烧试验系统，其特征在于，燃烧试验件(5)包括燃烧室外缸(6)、设置在燃烧室外缸(6)内的过渡段(9)、以及设置在燃烧室外缸(6)外与过渡段(9)依次连接的火焰筒(8)和燃料喷嘴(7)。

3.根据权利要求2所述的一种适用于燃气轮机的全尺寸多功能燃烧试验系统，其特征在于，空气供给系统包括依次连接的空气进气系统(1)、空压机(2)、回热器(3)和电加热器I(4)。

4.根据权利要求3所述的一种适用于燃气轮机的全尺寸多功能燃烧试验系统，其特征在于，还包括与空压机(2)连接的气膜冷却特性试验系统，气膜冷却特性试验系统包括依次连接的过滤器(32)、收缩段Ⅰ(33)、湍流发生器(34)和试验段I(35)；湍流发生器(34)用以产生稳定的低湍流度来流，试验段I(35)入口布有热线风速仪(36)和毕托管(37)测量来流湍流度、速度和静压；过滤器(32)中布置有三层细沙网，用以过滤杂质并将来流整理均匀；收缩段I(33)四面均匀收缩以避免流动分离；试验段I(35)布置在方型通道(38)中，方形通道(38)各面由透明有机玻璃制成，利用CCD相机(40)结合LED光源(39)进行拍照；在试验段I(35)一侧布置有一方腔型冷却通道(41)，空气通过电加热器Ⅲ(42)、质量流量计I(43)为气膜冷却孔提供不同温度与流量的冷却空气，此外，试验段I(35)内镶嵌有一块试验平板(44)。

5.根据权利要求2所述的一种适用于燃气轮机的全尺寸多功能燃烧试验系统，其特征在于，气体燃料供给系统包括气阀站调配系统及气体燃料罐车泊位，其中，气阀站调配系统包括与天然气管道(15)依次连接的计量站(16)、压缩机(17)、储气罐(18)、调压阀(19)和电加热器(20)，还包括与电加热器(20)出气口连接的氮气瓶(27)和流量计(29)，气体燃料罐车泊位包括依次与电加热器(20)出气口连接的调节阀I(14)和合成气罐车(13)。

6.根据权利要求2所述的一种适用于燃气轮机的全尺寸多功能燃烧试验系统，其特征在于，冷却水系统包括依次连接的冷却塔(22)、蓄水池(23)及给水泵(24)。

7.根据权利要求2所述的一种适用于燃气轮机的全尺寸多功能燃烧试验系统，其特征在于，还包括透平叶栅换热试验系统，包括依次连接的质量流量计Ⅱ(45)、稳定段、收缩段Ⅱ(46)、稳定过渡段(47)和试验段Ⅱ(48)，试验段Ⅱ(48)内放置有耐高温应变片(54)，稳定段上设置有热电偶(51)，稳定过渡段(47)末端的周向上开设有若干用于放置热电偶的进口温度测量孔(55)，试验段Ⅱ(48)外侧设置有红外热像系统(53)，热电偶(51)、进口温度测量孔(55)处的热电偶、红外热像系统(53)以及耐高温应变片(54)均与温度和应变数据采集系统(52)连接；

还包括电加热器Ⅳ(49)和质量流量计Ⅲ(50)，空气经电加热器Ⅳ(49)和质量流量计Ⅲ(50)进入试验段Ⅱ(48)。

8.根据权利要求2所述的一种适用于燃气轮机的全尺寸多功能燃烧试验系统，其特征在于，还包括燃气轮机热通道部件基体和热障涂层性能试验系统，包括均与高温试验高温燃气连通的热机械疲劳试验机(56)和热震测试炉(57)。