[發明專利]一種三通道燃氣輪機液態燃料計量方法及裝置

有效

• 申請號: 201210451821.8
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102926876A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 譚春青;曾德堂;袁怡祥;謝鵬福;趙洪雷;張永軍;高慶;陳海生
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F02C9/32
• 分類號: F02C9/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明主要涉及一種液態燃料計量控制方法、裝置，具體來說，涉及用于控制燃氣輪機燃料回流及計量通路的方法及裝置，尤其適用于地面燃氣輪機、航空發動機以及其它對燃料計量可靠性要求高的動力裝置中。

背景技術

燃氣輪機控制系統可靠性主要由控制單元和燃料計量裝置可靠性決定的，近年來，多余度數字控制技術的應用及多通道全權限數字控制單元研制成功，大大提高了燃機控制系統的可靠性，而目前采用的單通道燃料計量裝置則阻礙了燃氣輪機控制系統可靠性的進一步提高，本發明就在此背景下提出的。

燃料計量裝置利用壓差回流活門具有保持燃料通過計量閥前后壓差恒定特性來準確計算燃料流量，工作中如果壓差回流活門出現故障，則計量前后燃料壓差不具備恒定特性，從而影響燃料計算準確性；同樣，若計量閥出現故障，同樣燃機也喪失了為燃機提供燃料功能從而導致其熄火。三通道燃氣輪機燃料裝置增加了備份燃料計量、備份燃料壓差回流、故障檢測及換向機構，通過上述設計使計量具有主計量、備份計量及主備份同時計量三條可選通路，同樣燃料回流也具有主壓差回流、備份壓差回流、主備份同時回流三條可選通路，采用上述通路結構形式大大提高了燃料計量裝置及控制系統可靠性。

發明內容

本發明為解決燃氣輪機燃料計量裝置可靠性低的問題，進而提出了一種主備份三通道燃料計量方法及裝置，其發明技術方案包括線性計量方法、三通道計量裝置及三通道計量控制方法。

根據本發明的一方面，提供了一種三通道燃氣輪機液態燃料計量裝置，包括增壓單元Ⅰ、壓差回流單元Ⅱ、壓差故障檢測及換向單元Ⅲ、計量單元Ⅳ、計量故障檢測及換向單元Ⅴ、限壓開啟單元Ⅵ及燃氣輪機控制單元Ⅶ，其特征在于：所述增壓單元Ⅰ、計量單元Ⅳ、限壓開啟單元Ⅵ通過管道依次相連；

所述增壓單元Ⅰ包括通過管道依次連接的離心泵、齒輪泵；

所述壓差回流單元Ⅱ一端與計量單元Ⅳ的出口連通，另一端包括壓差回路進口管路和壓差回路出口管路，壓差回路進口管路與增壓單元Ⅰ的出口連通，壓差回路出口管路與增壓單元Ⅰ中離心泵與齒輪泵間的管道連通；

所述壓差故障檢測及換向單元Ⅲ，包括設置在所述壓差回路進口管路上的壓力傳感器、設置在所述壓差回路出口管路上的壓力傳感器、及壓差回流活門換向閥，所述壓差回流活門換向閥設置在所述壓差回路進口管路上；

所述計量故障檢測及換向單元Ⅴ，包括通路流量計、計量換向閥，所述通路流量計設置在計量單元Ⅳ的通路出口處，所述計量換向閥設置在計量單元Ⅳ的通路進口處。

優選的，所述壓差回流單元Ⅱ，包括主壓差回流機構和備份壓差回流機構，可實現主通路回流、或備份通路回流、或主備份通路同時回流。

進一步地，所述主壓差回流機構包括主壓差回流活門，其一端與計量單元Ⅳ的出口連通，其另一端包括壓差回路進口管路E通道和壓差回路出口管路C通道，E通道與壓差回流活門換向閥的一個出口連通，C通道與增壓單元Ⅰ中離心泵與齒輪泵之間的管道連通；所述備份壓差回流機構包括備份壓差回流機構，其一端與計量單元Ⅳ的出口連通，其另一端包括壓差回路進口管路F通道和壓差回路出口管路D通道，F通道與壓差回流活門換向閥的另一個出口連通，D通道與增壓單元Ⅰ中離心泵與齒輪泵之間的管道連通。

優選的，所述計量單元Ⅳ包括A、B兩通道，A、B兩通道的進口分別與計量換向閥的出口相連，A、B兩通道的靠近出口處分別設置有通路流量計，A通道上設置主計量機構，B通道上設置備份計量機構可實現主通路計量、或備份通路計量、或主備份通路同時計量。

進一步的，所述主計量機構包括主計量閥、主燃料計量伺服電機、及主燃料計量位移傳感器；所述備份計量機構包括備份計量閥、備份燃料計量伺服電機及備份燃料計量傳感器。

進一步的，主、備份燃料計量傳感器將主、備份燃料計量位移檢測信號反饋給燃氣輪機控制單元Ⅶ，燃氣輪機控制單元Ⅶ發出主、備份燃料計量伺服電機控制信號給主、備份燃料計量伺服電機。

優選的，所述的限壓開啟單元Ⅵ，可起到提高噴向燃燒室燃料壓力作用；所述燃機控制單元Ⅶ，與增壓單元Ⅰ、壓差回流單元Ⅱ、壓差故障檢測及換向單元Ⅲ、計量單元Ⅳ、計量故障檢測及換向單元Ⅴ、限壓開啟單元Ⅵ通過控制線路連接，通過它實現各單元共同協調工作。

進一步的，所述通路流量計包括主通路流量計、備份通路流量計，所述燃機控制單元Ⅶ根據所述主通路流量計、備份通路流量計的測量值，來控制計量換向閥各通道的開閉，繼而實現主通道計量、備份通道計量或主備份通道同時計量。