轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置及其检测方法
【专利摘要】轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置及其检测方法，它涉及一种气流检测装置及其检测方法。本发明目的是为解决现有对轻型燃气轮机燃烧室喷嘴无专用的检测装置以无专用的检测方法对其检测的问题。所述流量计的一端与第一连接管连通，第一连接管上设置有截止阀，所述流量计的另一端顺次连通有第二连接管、第一扩口管体、第二扩口管体、集气导筒体和喷嘴连接用法兰盘。所述检测方法包括步骤一：清洗工作；步骤二：除水工作；步骤三：调整工作；步骤四：记录数据工作；步骤五：计算工作；步骤六：喷嘴另一气路端的检测工作。本发明是专门用在轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测工作的装置和方法。本发明用于检测型燃气轮机燃烧室喷嘴的气体流量。
【专利说明】轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]燃气轮机燃烧室喷嘴是将燃料与空气良好的结合，加快燃料在燃烧室中的燃烧速度，提高燃料的利用率。在燃气轮机燃烧室中，如果喷嘴气体流量满足不了要求，在空气与燃料混合过程中，会出现燃料与空气混合不当、雾化不充分，就有可能造成燃气轮机熄火或火焰脉动等燃烧不稳定现象，燃烧效率也不会很高。因此燃烧室喷嘴气体流量直接影响到燃气轮机的整体性能，针对燃烧室喷嘴气体流量检测易出现压缩空气压力不稳、监测仪表读数不精确等问题，采用压缩空气通过两个扩口段和一个稳流管的气体检测装置，形成压力满足试验要求的动态稳定状态的空气，压力满足试验要求的动态稳定状态空气流过法兰装夹的燃烧室喷嘴，通过热电阻、压力变送器、一体化文氏锥管流量计上的压差变送器和智能数显积算仪的测量，完成气体流量检测工作，提高了燃烧室喷嘴气体流量检测的精度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置及其检测方法，以解决现有对轻型燃气轮机燃烧室喷嘴无专用的检测装置以无专用的检测方法对其检测的问题。
[0004]本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:
[0005]所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置包括流量计、第一扩口管体、第二扩口管体、集气导筒体、喷嘴连接用法兰盘、截止阀、截止阀连接用法兰盘、第一连接管和第二连接管、温度检测器、压力变送器和差压变送器，所述流量计的一端与第一连接管连通，所述第一连接管通过截止阀连接用法兰盘与截止阀连通，所述流量计的另一端顺次连通有第二连接管、第一扩口管体、第二扩口管体、集气导筒体和喷嘴连接用法兰盘，所述温度检测器和压力变送器均与第一连接管连通，所述流量计上安装有差压变送器。
[0006]所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测方法按照以下步骤实现:
[0007]步骤一:清洗工作:首先将轻型燃气轮机燃烧室喷嘴放置在超声波清洗设备中进行清洗，然后将截止阀、第一连接管、流量计、第二连接管、第一扩口管体、第二扩口管体、集气导筒体、喷嘴连接用法兰盘和截止阀连接用法兰盘顺次连通，再将轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的一气路端通过辅助连接装置连接到喷嘴连接用法兰盘上；
[0008]步骤二:除水工作:首先打开所述截止阀，再将干燥的压缩空气通过截止阀通入到第一连接管、流量计、第二连接管、第一扩口管体、第二扩口管体和集气导筒体所组成的空腔中，调节压力在0.15?0.25MPa并保持0.2?0.5小时；
[0009]步骤三:调整工作:将所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置保持在步骤二中的气密状态下，在截止阀打开的状态下，气流通过第一扩口管体和第二扩口管体进入集气导筒体中，在所述第二连接管上的第一压力表以及所述集气导筒体上的第二压力表的监测下，调整第一连接管上的截止阀、第一闸阀和第二闸阀，其中第一压力表和第二压力表的精度均为0.0OOlMPa,量程为OMPa?2MPa，保证压缩空气处于压力在0.0999MPa?0.1OOlMPa之间的试验要求下的动态稳定状态；
[0010]步骤四:将步骤二和步骤三中处于压力满足调节压力在0.15?0.25MPa并保持0.2?0.5小时、保证压缩空气处于压力在0.0999MPa?0.1OOlMPa之间且保持至少I分钟的试验要求的动态稳定状态下经过辅助连接装置流动到所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气路中，同时记录第一连接管8上的温度检测器、压力变送器和流量计上的差压变送器所测量到的数据为Gc1，通过多根仪表信号线管将测量的数据Gc1反馈到智能数显积算仪上，在智能数显积算仪上显示出所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴中在步骤三中状态下的质量流量为Gc2 ；
[0011]步骤五:计算工作:将测量状态下的大气压力PO和测量时的环境温度K记录下来，将通过修正公式Gs = Gc2X α修正智能数显积算仪上数据，修正公式为Gs = GcX α，其中α为通过试验时的大气压PO和试验时大气温度K计算得到，Gc2为在智能数显积算仪20上显示的质量流量，即可算出要求大气条件下的流量Gs ;修正公式Gs = Gc2X α是作用是修正智能数显积算仪上数据Gc2，用来转换为标准大气条件下的流量数值Gs ；
[0012]步骤六:喷嘴另一气路端的检测工作:通过辅助连接装置将所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的另一气路端与截止阀连接用法兰盘连通，按照步骤二至步骤五的操作过程再次测量所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的另一气路端的流量值。
[0013]本发明的有益效果:
[0014]本发明是用于检测轻型燃气轮机燃烧室喷嘴内的气体流量的检测装置及检测方法。本发明通过第一扩口管体、第二扩口管体和集气导筒体的配合使用，使压缩空气处于压力满足试验要求的动态稳定状态，通过流量计的使用，有效提高了燃烧室喷嘴气体流量检测的精度。本发明是专为检测轻型燃气轮机燃烧室喷嘴内的气体流量而研制的，填补了本领域中专门针对轻型燃气轮机燃烧室喷嘴内气体流量的检测装置和方法的空白，本发明与现有技术相比，检测精度提高了 30 %。本发明中的检测装置为一体化的流量检测装置，通过一体化的流量检测装置，实现了对喷嘴流量精确的检测，测量数据准确、稳定、重复性好，保证了燃气轮机安全稳定的工作。本发明简单清晰易操作，使用方便，适合普遍推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明中轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置的主视结构示意图，图2是图1中A处放大图。
【具体实施方式】
[0016]【具体实施方式】一:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置包括流量计1、第一扩口管体2、第二扩口管体3、集气导筒体4、喷嘴连接用法兰盘5、截止阀6、截止阀连接用法兰盘7、第一连接管8和第二连接管9、温度检测器14、压力变送器15和差压变送器17，所述流量计I的一端与第一连接管8连通，所述第一连接管8通过截止阀连接用法兰盘7与截止阀6连通，所述流量计I的另一端顺次连通有第二连接管9、第一扩口管体2、第二扩口管体3、集气导筒体4和喷嘴连接用法兰盘5，所述温度检测器14和压力变送器15均与第一连接管8连通，所述流量计I上安装有差压变送器17。
[0017]本实施方式中所述第一连接管8和第二连接管9均为DN40管，所述截止阀6型号为J41H，PN = 1.6MPa，截止阀连接用法兰盘7为DN40，PN = 1.6MPa。本实施方式中所述第二连接管9与第一扩口管体2之间设置有第一密封垫片22，所述第一扩口管体2与第二扩口管体3之间设置有第二密封垫片23，所述第二扩口管体3与集气导筒体4之间设置有第三密封垫片24，喷嘴连接用法兰盘5与集气导筒体4之间设置有DN250的垫片圈25，第一密封垫片22、第二密封垫片23、第三密封垫片24和DN250的垫片圈25的设置是为了增强气流检测装置的气密性，有利于本发明对轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的检测工作顺利有效地进行。本实施方式中喷嘴连接用法兰盘5、DN250的垫片圈25和集气导筒体4之间通过螺栓和螺母可拆卸连接。所述第一扩口管体2和第二扩口管体3均为从一端口到另一端口逐渐增大的锥形管体。
[0018]【具体实施方式】二:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述流量计I为文氏锥管流量计。文氏锥管流量计I为一体化文氏锥管流量计。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0019]【具体实施方式】三:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置还包括第三连接管10、第四连接管11、第一闸阀12、第二闸阀13、针型阀16、第一压力表18和第二压力表19，所述第一连接管8上连通有第三连接管10和第四连接管11，所述第三连接管10上安装有第一闸阀12，所述第四连接管11上安装有第二闸阀13，所述压力变送器15与第一连接管8之间设置有针型阀16，所述第二连接管9上安装有第一压力表18，所述集气导筒体4上安装有第二压力表19。
[0020]本实施方式中第三连接管10为DNlO管,所述第四连接管11为DN15管,所述第一闸阀12和第二闸阀13均为Z41H-16C闸阀。所述针型阀16为J23W-160P针型阀。本实施方式中通过温度检测器14、压力变送器15、差压变送器17、第一压力表18和第二压力表19之间的配合使用有效增强本发明检测精度。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一和二相同。
[0021]【具体实施方式】四:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中所述温度检测器14为热电阻。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。
[0022]【具体实施方式】五:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中所述所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置还包括智能数显积算仪20和多根仪表信号线管21，所述温度检测器14、压力变送器15和差压变送器17通过多根仪表信号线管21与智能数显积算仪20电连接。本实施方式中所述温度检测器14、压力变送器15和差压变送器17通过多根仪表信号线管21与智能数显积算仪20通电连接，本实施方式中智能数显积算仪20为Q智能数显积算仪，本发明通过温度检测器14、压力变送器15、差压变送器17、第一压力表18、第二压力表19和Q智能数显积算仪的应用，有效提高了轻型燃气轮机燃烧室喷嘴气体流量的检测精度。其它组成及连接关系与【具体实施方式】四相同。
[0023]【具体实施方式】六:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述方法按照以下步骤实现:
[0024]步骤一:清洗工作:首先将轻型燃气轮机燃烧室喷嘴放置在超声波清洗设备中进行清洗，然后将截止阀6、第一连接管8、流量计1、第二连接管9、第一扩口管体2、第二扩口管体3、集气导筒体4、喷嘴连接用法兰盘5和截止阀连接用法兰盘7顺次连通，再将轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的一气路端通过辅助连接装置连接到喷嘴连接用法兰盘5上；
[0025]本步骤中的辅助连接装置包括气动快换接头、转接头、硬胶管，所述气动快换接头的一端、转接头和硬胶管的一端依次连通，所述气动快换接头的另一端与喷嘴连接用法兰盘5连通，所述硬胶管的另一端与轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的一气路端连通，通过喷嘴连接用法兰盘5、气动快换接头、转接头、硬胶管的使用使本发明的检测过程操作简单，劳动强度小，适合普遍推广；
[0026]步骤二:除水工作:首先打开所述截止阀6，再将干燥的压缩空气通过截止阀6通入到第一连接管8、流量计1、第二连接管9、第一扩口管体2、第二扩口管体3和集气导筒体4所组成的空腔中，调节压力在0.15?0.25MPa并保持0.2?0.5小时；本步骤中调节压力在0.2MPa并保持0.3小时为最佳；
[0027]步骤三:调整工作:将所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置保持在步骤二中的气密状态下，在截止阀6打开的状态下，气流通过第一扩口管体2和第二扩口管体3进入集气导筒体4中，在所述第二连接管9上的第一压力表18以及所述集气导筒体4上的第二压力表19的监测下，调整第一连接管8上的截止阀6、第一闸阀12和第二闸阀13，其中第一压力表18和第二压力表19的精度均为0.0OOlMPa，量程为OMPa?2MPa，保证压缩空气处于压力在0.0999MPa?0.1OOlMPa之间的试验要求下的动态稳定状态；
[0028]步骤四:将步骤二和步骤三中处于压力满足调节压力在0.15?0.25MPa并保持0.2?0.5小时、保证压缩空气处于压力在0.0999MPa?0.1OOlMPa之间且保持至少I分钟的试验要求的动态稳定状态下经过辅助连接装置流动到所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气路中，同时记录第一连接管8上的温度检测器14、压力变送器15和流量计I上的差压变送器17所测量到的数据为Gc1，通过多根仪表信号线管21将测量的数据Gc1反馈到智能数显积算仪20上，在智能数显积算仪20上显示出所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴中在步骤三中状态下的质量流量为Gc2 ；
[0029]步骤五:计算工作:将测量状态下的大气压力PO和测量时的环境温度K记录下来，将通过修正公式Gs = Gc2Xa修正智能数显积算仪20上数据，修正公式为Gs =GcX a，其中α为通过试验时的大气压PO和试验时大气温度K计算得到，Gc2为在智能数显积算仪20上显示的质量流量，即可算出要求大气条件下的流量Gs ;本步骤中修正公式Gs=Gc2X α是作用是修正智能数显积算仪20上数据Gc2，用来转换为标准大气条件下的流量数值Gs ；
[0030]步骤六:喷嘴另一气路端的检测工作:通过辅助连接装置将所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的另一气路端与截止阀连接用法兰盘7连通，按照步骤二至步骤五的操作过程再次测量所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的另一气路端的流量值。
【权利要求】
1.一种轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置，其特征在于:所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置包括流量计(I)、第一扩口管体(2)、第二扩口管体(3)、集气导筒体(4)、喷嘴连接用法兰盘(5)、截止阀(6)、截止阀连接用法兰盘(7)、第一连接管(8)和第二连接管(9)、温度检测器(14)、压力变送器(15)和差压变送器(17)，所述流量计⑴的一端与第一连接管(8)连通，所述第一连接管(8)通过截止阀连接用法兰盘(7)与截止阀(6)连通，所述流量计(I)的另一端顺次连通有第二连接管(9)、第一扩口管体(2)、第二扩口管体(3)、集气导筒体⑷和喷嘴连接用法兰盘(5)，所述温度检测器(14)和压力变送器(15)均与第一连接管(8)连通，所述流量计(I)上安装有差压变送器(17)。
2.根据权利要求1所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置，其特征在于:所述流量计(I)为文氏锥管流量计。
3.根据权利要求1或2所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置，其特征在于:所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置还包括第三连接管(10)、第四连接管(11)、第一闸阀(12)、第二闸阀(13)、针型阀(16)、第一压力表(18)和第二压力表(19)，所述第一连接管(8)上连通有第三连接管(10)和第四连接管(11)，所述第三连接管(10)上安装有第一闸阀(12)，所述第四连接管(11)上安装有第二闸阀(13)，所述压力变送器(15)与第一连接管(8)之间设置有针型阀(16)，所述第二连接管(9)上安装有第一压力表(18)，所述集气导筒体(4)上安装有第二压力表(19)。
4.根据权利要求3所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置，其特征在于:所述温度检测器(14)为热电阻。
5.根据权利要求4所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置，其特征在于:所述所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置还包括智能数显积算仪(20)和多根仪表信号线管(21)，所述温度检测器(14)、压力变送器(15)和差压变送器(17)通过多根仪表信号线管(21)与智能数显积算仪(20)电连接。
6.一种利用权利要求1所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置而实现的检测方法，其特征在于，所述方法按照以下步骤实现: 步骤一:清洗工作:首先将轻型燃气轮机燃烧室喷嘴放置在超声波清洗设备中进行清洗，然后将截止阀出)、第一连接管(8)、流量计(I)、第二连接管(9)、第一扩口管体(2)、第二扩口管体(3)、集气导筒体(4)、喷嘴连接用法兰盘(5)和截止阀连接用法兰盘(7)顺次连通，再将轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的一气路端通过辅助连接装置连接到喷嘴连接用法兰盘(5)上； 步骤二:除水工作:首先打开所述截止阀(6)，再将干燥的压缩空气通过截止阀(6)通入到第一连接管(8)、流量计(I)、第二连接管(9)、第一扩口管体(2)、第二扩口管体(3)和集气导筒体(4)所组成的空腔中，调节压力在0.15?0.25MPa并保持0.2?0.5小时； 步骤三:调整工作:将所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气流检测装置保持在步骤二中的气密状态下，在截止阀(6)打开的状态下，气流通过第一扩口管体(2)和第二扩口管体(3)进入集气导筒体(4)中，在所述第二连接管(9)上的第一压力表(18)以及所述集气导筒体(4)上的第二压力表(19)的监测下，调整第一连接管(8)上的截止阀￠)、第一闸阀(12)和第二闸阀(13)，其中第一压力表(18)和第二压力表(19)的精度均为0.0OOlMPa，量程为OMPa?2MPa，保证压缩空气处于压力在0.0999MPa?0.1OOlMPa之间的试验要求下的动态稳定状态； 步骤四:将步骤二和步骤三中处于压力满足调节压力在0.15?0.25MPa并保持0.2?0.5小时、保证压缩空气处于压力在0.0999MPa?0.1OOlMPa之间且保持至少I分钟的试验要求的动态稳定状态下经过辅助连接装置流动到所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的气路中，同时记录第一连接管(8)上的温度检测器(14)、压力变送器(15)和流量计(I)上的差压变送器(17)所测量到的数据为Gc1，通过多根仪表信号线管(21)将测量的数据Gc1反馈到智能数显积算仪(20)上，在智能数显积算仪(20)上显示出所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴中在步骤三中状态下的质量流量为Gc2 ； 步骤五:计算工作:将测量状态下的大气压力PO和测量时的环境温度K记录下来，将通过修正公式Gs = Gc2X α修正智能数显积算仪(20)上数据，修正公式为Gs = GcX α，其中α为通过试验时的大气压PO和试验时大气温度K计算得到，Gc2为在智能数显积算仪(20)上显示的质量流量，即可算出要求大气条件下的流量Gs ； 步骤六:喷嘴另一气路端的检测工作:通过辅助连接装置将所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的另一气路端与截止阀连接用法兰盘(7)连通，按照步骤二至步骤五的操作过程再次测量所述轻型燃气轮机燃烧室喷嘴的另一气路端的流量值。
【文档编号】G01F1/36GK104374438SQ201410583447
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】张武成, 王德彪, 苏志成, 陈钊, 周卫潇, 李鹏, 王利利, 王民保, 朴永伟 申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司