一种燃烧室试验系统的制作方法

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，特别是涉及一种燃烧室试验系统。

背景技术：

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，并将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。根据结构形式的不同，燃气轮机可以分为重型燃气轮机、轻型燃气轮机和微型燃气轮机。

以微型燃气轮机为例，微型燃气轮机的主要结构包括压气机、涡轮和燃烧室。燃烧室整体性能的好坏直接影响着微型燃气轮机的总体性能。目前，燃烧室的研制与调试仍需进行大量的试验。在燃烧室部件试验中，需向燃烧室提供新鲜的高压高温空气，以满足燃烧室不同工况下的性能测试，因此，需要对外界气源进行加温处理。

现有对外界气源进行加热的技术存在的问题主要在于：加热时间较长、加热范围较小以及温度控制程序较为复杂。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的是提供一种燃烧室试验系统，以提高进入燃烧室的空气的加热效率，节约成本，从而在提高燃烧室检测精度的基础上使燃烧室试验系统得到简化。

本实用新型实施例提供了一种燃烧室试验系统，包括：依次设置的压缩机、空气加热装置以及燃烧室，其中：

所述空气加热装置包括加热腔、设置于所述加热腔且相连通的燃烧器和换热器，以及与所述燃烧器连通的燃气管道和常压气源管道；

所述压缩机通过高压空气管道与所述加热腔连通；所述燃烧室通过整流管道与所述加热腔连通。

在本实用新型实施例中，可选的，空气加热装置还包括设置于所述燃气管道上的调节阀。

在本实用新型任一实施例中，可选的，所述空气加热装置还包括设置于所述调节阀与所述燃烧器之间的流量计。

在本实用新型实施例中，可选的，所述换热器为陶瓷换热器。

在本实用新型实施例中，可选的，空气加热装置还包括与所述换热器相通的烟气排放管道。

在本实用新型任一实施例中，可选的，燃烧室试验系统还包括设置于所述燃烧室远离所述空气加热装置一端的压力传感器以及温度传感器。

在本实用新型实施例中，可选的，燃烧室试验系统还包括设置于所述整流管道的温度传感器。

在本实用新型任一实施例中，可选的，所述温度传感器为多个，且沿所述整流管道的同一截面的周向均匀分布于所述整流管道的外侧壁。

在本实用新型实施例中，可选的，所述燃烧室试验系统还包括控制器，所述燃气管道上设置有调节阀；

所述控制器与所述温度传感器以及所述调节阀连接，用于将所述温度传感器的检测温度与设定的温度进行比较，并当所述温度传感器的检测温度高于设定的温度时，控制所述调节阀的开度减小；当所述温度传感器的检测温度低于设定的温度时，控制所述调节阀的开度增大。

在本实用新型任一实施例中，可选的，所述空气加热装置还包括风机，所述风机通过常压气源管道与所述燃烧器连接；

所述控制器还与所述风机连接，用于将所述温度传感器的检测温度与设定的温度进行比较，并当所述温度传感器的检测温度高于设定的温度时，控制所述风机的转速增大；当所述温度传感器的检测温度低于设定的温度时，控制所述风机的转速减小。

采用本技术方案的燃烧室试验系统，首先，燃气和常压气源分别通过燃气管道和常压气源管道进入燃烧器，混合后燃烧产生高温烟气；然后，高温烟气进入至换热器，压缩机产生的高压气源进入至空气加热装置的加热腔与换热器进行换热，经过加热的高压气源通过整流管道整流后进入燃烧室。

本技术方案的燃烧室试验系统中，由于空气加热装置的加热温度较为稳定，从而使高压气源被加热之后的温度较为均匀，并且通过空气加热装置的换热器对高压气源进行表面接触式换热，可以有效的提高高压气源的加热效率，进而可以使达到温度要求的气体均匀稳定的进入燃烧室，与现有技术相比，可以有效的节约成本，并且在提高燃烧室检测精度的基础上使燃烧室试验系统得到了简化。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的燃烧室试验系统的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的燃烧室试验系统的结构示意图。

附图标记：

1-压缩机；

2-空气加热装置；

3-燃烧室；

4-加热腔；

5-燃烧器；

6-换热器；

7-燃气管道；

8-常压气源管道；

9-高压空气管道；

10-整流管道；

11-调节阀；

12-流量计；

13-烟气排放管道；

14-温度传感器；

15-风机；

16-排气系统。

具体实施方式

为提高进入燃烧室的空气的加热效率，节约成本，从而在提高燃烧室检测精度的基础上使燃烧室试验系统得到简化。本实用新型实施例提供了一种燃烧室试验系统。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种燃烧室试验系统，包括：依次设置的压缩机1、空气加热装置2以及燃烧室3，其中：

空气加热装置2包括加热腔4、设置于加热腔4且相连通的燃烧器5和换热器6，以及与燃烧器5连通的燃气管道7和常压气源管道8；

压缩机1通过高压空气管道9与加热腔4连通；燃烧室3通过整流管道10与加热腔4连通。

采用本技术方案的燃烧室试验系统，首先，燃气和常压气源分别通过燃气管道7和常压气源管道8进入燃烧器5，混合后燃烧产生高温烟气；然后，高温烟气进入至换热器6，压缩机1产生的高压气源进入至空气加热装置2的加热腔4与换热器6进行换热，经过加热的高压气源通过整流管道10整流后进入燃烧室3与燃料进行燃烧，并将燃烧后的烟气经排气系统16排放至大气。

在本技术方案的燃烧室试验系统中，由于空气加热装置2的加热温度较为稳定，从而使高压气源被加热之后的温度较为均匀，并且通过空气加热装置2的换热器6对高压气源进行表面接触式换热，可以有效的提高高压气源的加热效率，进而可以使达到温度要求的气体均匀稳定的进入燃烧室3，与现有技术相比，可以有效的节约成本，并且在提高燃烧室3检测精度的基础上使燃烧室试验系统得到了简化。

如图1和图2所示，在本实用新型实施例中，可选的，空气加热装置2还包括设置于燃气管道7上的调节阀11。

通过在燃气管道7上设置调节阀11，可以根据需要调节调节阀11的开度，从而调整进入燃烧室3的燃气的量，进而对空气加热装置2所达到的加热温度进行调整，因此本技术方案的空气加热装置2的加热范围较广。

如图2所示，在本实用新型任一实施例中，可选的，空气加热装置2还包括设置于调节阀11与燃烧器5之间的流量计12。

在调节阀11与燃烧器5之间设置流量计12，可以在调整调节阀11开度的同时对进入燃烧器5的燃气的流量进行监控，这样能够有效的提高空气加热装置2的温度加热精度，进而提高进入燃烧室3的高压气源的温度精度，并有利于提高对燃烧室3的检测精度。

在本实用新型实施例中，可选的，换热器为陶瓷换热器。

选择陶瓷换热器作为空气加热装置的换热设备，其占地面积较小，对空气的加热温度更稳定，这样可以进一步简化燃烧室试验系统的结构，提高进入燃烧室的高压气源的温度均匀性。

如图2所示，在本实用新型实施例中，可选的，空气加热装置2还包括与换热器6相通的烟气排放管道13。

这样可以使经过换热器6换热后的高温烟气通过烟气排放管道13排放到大气。进一步的，可以在烟气排放管道13上加设过滤装置(图中未示出)，以使高温烟气过滤为清洁气体后再排放至大气，从而降低对环境的污染。

在本实用新型任一实施例中，可选的，燃烧室试验系统还包括设置于燃烧室远离空气加热装置一端的压力传感器以及温度传感器。

通过在燃烧室远离空气加热装置一端的压力传感器以及温度传感器，以检测燃烧室工作过程中的压力以及温度，从而实现对燃烧室的燃烧性能的检测。

如图1和图2所示，在本实用新型实施例中，可选的，燃烧室试验系统还包括设置于整流管道10的温度传感器14。

本技术方案通过在整流管道10上设置温度传感器14，可以对进入燃烧室3的气体的温度进行检测，并根据检测结果对其调整，从而提高进入燃烧室3的气体温度的精确性，进而提高燃烧室3的检测精度。

在本实用新型任一实施例中，可选的，温度传感器为多个，且沿整流管道的同一截面的周向均匀分布于整流管道的外侧壁。

当在整流管道的同一截面位置设置多个温度传感器时，可以将多个温度传感器检测的温度值进行取平均值后作为检测到的进入燃烧室的气体的温度，这样能够进一步提高进入燃烧室的气体温度的精确性。

如图1和图2所示，在本实用新型实施例中，可选的，燃烧室试验系统还包括控制器(图中未示出)，燃气管道7上设置有调节阀11；

控制器与温度传感器14以及调节阀11连接，用于将温度传感器14的检测温度与设定的温度进行比较，并当温度传感器14的检测温度高于设定的温度时，控制调节阀11的开度减小；当温度传感器14的检测温度低于设定的温度时，控制调节阀11的开度增大。

这样根据对整流管道10内的气体温度的检测值与设定的温度进行比较的结果来调节调节阀11的开度，从而改变进入到空气加热装置2中的燃料量以调整空气加热装置2的加热温度，进而实现对进入到燃烧室3内的气体温度的调整。更进一步的，当在整流管道10的同一截面位置设置多个温度传感器14时，可以将多个温度传感器14检测的温度值进行取平均值后与设定的温度进行比较，这样能够进一步提高进入到燃烧室3的气体温度的精确性。

本技术方案燃烧室试验系统的控制方式较为简单，可以通过控制器实现燃烧室2入口温度的灵活控制。

如图1和图2所示，在本实用新型任一实施例中，可选的，空气加热装置2还包括风机15，风机15通过常压气源管道8与燃烧器5连接；

控制器还与风机15连接，用于将温度传感器14的检测温度与设定的温度进行比较，并当温度传感器14的检测温度高于设定的温度时，控制风机15的转速增大；当温度传感器14的检测温度低于设定的温度时，控制风机15的转速减小。

这样根据对整流管道10内的气体温度的检测值与设定的温度进行比较的结果来调节风机15的转速，从而改变进入到空气加热装置2中的空气流量以调整空气加热装置2的加热温度，进而实现对进入到燃烧室3内的气体温度的调整。更进一步的，当在整流管道10的同一截面位置设置多个温度传感器14时，可以将多个温度传感器14检测的温度值进行取平均值后与设定的温度进行比较，这样能够进一步提高进入燃烧室3的气体温度的精确性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。