一种基于电动泵的燃气轮机燃油计量方法
【专利摘要】一种基于电动泵的燃气轮机燃油计量方法，包括以下步骤；以调速电机驱动容积式燃油泵，改变燃油流量；容积泵出口并联节流装置和限压装置；用压差测量装置测量节流装置进出口压强差；适当设定限压装置的开启压强，使该装置在燃气轮机起动过程中关闭，起动后开启；起动过程中，限压装置关闭，用节流装置的流通面积和进出口压强差精确计算燃油流量；起动后，限压装置开启，通过调节调速电机转速，以普通电动泵模式计量燃油流量。本发明的优点：可直接应用于燃气轮机燃油系统，亦可应用于燃气轮机的燃烧室、涡轮等部件试验设备。能够使系统兼顾可靠性、成本与计量精度，显著提高燃油系统乃至燃气轮机的整体性能。
【专利说明】一种基于电动泵的燃气轮机燃油计量方法【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气轮机燃油系统【技术领域】，特别涉及了一种基于电动泵的燃气轮机燃油计量方法。
【背景技术】
[0002]燃气轮机通过燃烧燃油对外做功，燃油系统的主要功能就是计量供往燃气轮机燃烧室的燃油流量，实现燃气轮机的状态控制。燃气轮机在不同工况下对燃油计量性能的要求不同，通常可分为“起动过程”和“起动后”两阶段。“起动过程”需要的燃油流量小，并且为使起动可靠，要求燃油精确计量；“起动后”需要的燃油流量大，但起动成功后即可进入转速闭环控制，即通过增、减燃油使燃气轮机转速恒定，故对燃油计量的精度要求不高。
[0003]现有燃气轮机的燃油计量方法可分为以下四种类型:
[0004]I)变排量泵
[0005]通过调节变量燃油泵的排量，实现燃油计量，常见的有变量柱塞泵与计量活门和压差活门组合等形式。
[0006]2)容积泵回油
[0007]通过调节容积式燃油泵的回油流量，实现燃油计量，常见的有齿轮泵与计量活门、压差活门和回油活门组合等形式。
[0008]3)叶轮泵节流
[0009]通过对叶轮式燃油泵的出口节流，实现燃油计量，常见的有离心泵与计量活门和压差活门组合等形式。
[0010]4)电动泵调速
[0011]通过调速电机调节燃油泵转速，实现燃油计量。所用燃油泵通常为容积式泵，因此燃油泵输出流量与转速成正比。
[0012]前三种方法精度高，但结构复杂，使可靠性差、成本高；第四种方法结构简单、可靠性高、成本低，但受容积泵效率的影响，其低转速、小流量工况下的精度差，不利于燃气轮机的起动过程控制。
[0013]可见，现有的燃气轮机燃油计量方法存在可靠性、成本与计量精度无法兼顾问题，制约了燃油系统乃至燃气轮机整体性能的进一步提高。
【发明内容】
[0014]本发明的目的是为了解决现有燃气轮机燃油计量方法存在的可靠性、成本与计量精度无法兼顾问题，特提供了一种基于电动泵的燃气轮机燃油计量方法。
[0015]本发明提供了一种基于电动泵的燃气轮机燃油计量方法，其特征在于:所述的基于电动泵的燃气轮机燃油计量方法，包括以下步骤；
[0016]I)以调速电机驱动容积式燃油泵，改变燃油流量；
[0017]2)容积泵出口并联节流装置和限压装置；[0018]3)用压差测量装置测量节流装置进出口压强差；
[0019]4)适当设定限压装置的开启压强，使该装置在燃气轮机起动过程中关闭，起动后开启；
[0020]5)起动过程中，限压装置关闭，用节流装置的流通面积和进出口压强差精确计算燃油流量；
[0021]6)起动后，限压装置开启，通过调节调速电机转速，以普通电动泵模式计量燃油流量。
[0022]调节调速电机转速，在电动泵调速方法的基础上，增加了并联的节流装置(3 )和限压装置(5)，流通面积固定，记为A，并用压差测量装置(4)测量节流装置(3)进出口的压强差，记为ΛΡ，将流经节流装置(3)的燃油流量记为Qf;限压装置(5)具有设定的开启压强，设定限压装置(5)的开启压强，使该装置在燃气轮机起动过程中关闭，起动后开启；
[0023]根据限压装置(5)是否开启，图1所示系统可分为两种工作模式；
[0024]I)起动过程，限压装置(5)关闭；
[0025]调速电机(I)驱动容积泵(2)输出计量油，记为Q ;
[0026]由于限压装置(5)关闭，容积泵(2)输出的计量油全部流经节流装置(3)，并且根据流体力学相关知识，可得:
[0027]
【权利要求】
1.一种基于电动泵的燃气轮机燃油计量方法，其特征在于:所述的基于电动泵的燃气轮机燃油计量方法，包括以下步骤； 1)以调速电机驱动容积式燃油泵，改变燃油流量； 2)容积泵出口并联节流装置和限压装置； 3)用压差测量装置测量节流装置进出口压强差； 4)适当设定限压装置的开启压强，使该装置在燃气轮机起动过程中关闭，起动后开启; 5)起动过程中，限压装置关闭，用节流装置的流通面积和进出口压强差精确计算燃油流量； 6)起动后，限压装置开启，通过调节调速电机转速，以普通电动泵模式计量燃油流量。
2.按照权利要求1所述的基于电动泵的燃气轮机燃油计量方法，其特征在于:调节调速电机转速，在电动泵调速方法的基础上，增加了并联的节流装置(3)和限压装置(5)，流通面积固定，记为A，并用压差测量装置(4)测量节流装置(3)进出口的压强差，记为ΛΡ，将流经节流装置(3)的燃油流量记为Qf ;限压装置(5)具有设定的开启压强，设定限压装置(5)的开启压强，使该装置在燃气轮机起动过程中关闭，起动后开启； 根据限压装置(5)是否开启，可分为两种工作模式； 1)起动过程，限压装置(5)关闭； 调速电机(I)驱动容积泵(2)输出计量油，记为Q ； 由于限压装置(5)关闭，容积泵(2)输出的计量油全部流经节流装置(3)，并且根据流体力学相关知识，可得:
【文档编号】G01F11/28GK103591990SQ201310614184
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】左伟, 金鑫, 李军 申请人:中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所