用于测量气态介质流的质量流的方法和燃料供给系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明大体涉及质量流的测量，并且特别是燃气涡轮机的技术。它涉及根据权利 要求1的前序部分的用于测量气态介质流的质量流的方法。
【背景技术】
[0002] 典型地，造成压力差的流量测量设备（如开孔或皮托管）被用来测量处于高的气 体温度的气体（体积）流。通过另外的气体密度参数的测量来计算质量流。然而，气体质 量流的总体精度典型地低于1. 2%。
[0003] 采用Coriolis流量计的直接质量流测量可能高达高的气体温度。为了在高的气 体温度的精确的气体流测量，流量计必须在高的气体温度的情况下在零流量情况下被校 准。如果由于受操作限制无法完成该零流量调整，那么处于总体气体质量流的精度在高的 气体温度下变得更差。
[0004] 因为高的气体温度引起在测量技术（例如，涡轮机叶轮计数器）上的限制或要求 降低总体精度的测量值的一些修正/校准，所以很难采用现有的流量计以高精度在升高的 或高的气体温度（> 200°c )下直接地测量燃料气体质量流。
【发明内容】
[0005] 本发明的目标是提供用于测量升高第一温度的气态介质流的质量流的方法，其容 易来应用并允许带有高精度的测量。
[0006] 进一步的目标是提供用于实施前述方法的用于气态燃料的燃料供给系统。
[0007] 通过根据权利要求1的方法和根据权利要求6的燃料供给系统来获得这些和其他 的目标。
[0008] -种用于测量流动穿过特定管的升高第一温度的气态介质流的质量流的创造性 方法，包括以下步骤： a) 提供带有已知质量流和显著低于前述第一温度的第二温度的前述气态介质的参考 流； b) 将前述参考流与流动穿过前述特定管的升高第一温度的前述气态介质流混合； c) 测量前述参考流和流动穿过前述特定管的升高第一温度的前述气态介质流的前述 混合物的所得温度；以及 d) 从前述参考流的前述已知质量流、前述升高第一温度、前述参考流的前述第二温度 和前述测量的所得温度确定流动穿过前述特定管的升高第一温度的前述气态介质流的未 知质量流，根据方程式：
其中Mx是未知质量流，Mraf是前述参考流的 已知质量流，Tl是第二温度，T2是升高第一温度，以及T3x是在混合之后的所得温度。
[0009] 本创造性方法的实施例的特征在于，升高第一温度的前述气态介质流是在初始温 度供给的初始流的一部分，该初始温度显著低于前述第一温度并然后通过预热器加热至前 述第一温度。
[0010] 具体地，前述初始温度等于前述第二温度，前述参考流从在前述第二温度供给的 前述初始流转移，并且前述参考流的质量流通过特别是Coriolis类型的流量计来测量。
[0011] 具体地，提供多个并联的特定管，由此前述特定管中的每一个引导作为在初始温 度供给的初始流的一部分的升高第一温度的气态介质的分别的流，该初始温度显著低于前 述第一温度并然后通过预热器加热至前述第一温度，并且前述参考流通过相关的截流阀掺 合至前述多个特定管。
[0012] 本创造性方法的另一实施例的特征在于，前述气态介质是气态燃料，并且前述特 定管是燃料供给系统的一部分，特别是燃气涡轮机的一部分。
[0013] 特别地用于燃气涡轮机的创造性燃料供给系统，用于实施根据本发明的方法，包 括带有燃料预热器的燃料供给线路，该燃料供给线路在前述预热器下游分岔成多个燃料 管。
[0014] 其特征在于，参考质量流管在前述燃料预热器上游连接至前述燃料供给线路，在 前述参考质量流管中提供流量计，并且前述参考质量流管可通过分别的截流阀在前述流量 计下游选择性地连接至前述燃料管。
[0015] 本创造性燃料供给系统的一个实施例的特征在于，提供温度传感器来测量前述升 高第一温度、前述参考流的前述第二温度和在混合之后的所得温度，并且前述温度传感器 和前述流量计连接至测量单元以用于确定未知质量流。
【附图说明】
[0016] 现在通过不同的实施例和参考附图来更仔细地解释本发明。
[0017] 图1显示根据本发明的实施例的燃料供给系统的示意图。
[0018] 参考标号： 10 燃料供给系统 11 燃料预热器 12 流量计（例如，Coriolis类型的） 13 测量单元 14 燃料供给线路 15、16 温度传感器 17 参考质量流管 Fl-Fx 燃料管 Ml-Mx 在燃料分配线路Fl-Fx中的质量流 Mref 参考质量流 Tl 在参考质量流管17中的燃料温度 T2 在预热之后的燃料温度 T31-T3X 在混合之后的燃料温度 TSl-TSx 温度传感器 Vl-Vx 截流阀。
【具体实施方式】
[0019] 本发明的基本思想是在将少的已知参考质量流与升高温度的未知预热气体流混 合之前和之后从气体温度的测量确定气体质量流。本发明的方法能应用至若干气体流并能 显著地降低成本。
[0020] 图1显示根据本发明的实施例的燃料供给系统的示意图。图1的燃料供给系统10 包括用于气态燃料的燃料供给线路14。流动穿过前述燃料供给线路14的燃料进入燃料预 热器11，其将燃料加热至> 200°C的升高的温度。燃料供给线路14在预热器11下游分岔 成多个x(x=2、3、4…）燃料管Fl-Fx。参考质量流管17在燃料预热器11上游连接至燃料 供给线路14,使得引入的燃料的一部分流动进入参考质量流管17而不被加热。流量计12 设置在参考质量流管17中，其测量行进穿过参考质量流管17的燃料的质量流。
[0021] 参考质量流管17可通过分别的（可控制的）截流阀Vl-Vx在流量计12下游连接 至前述燃料管Fl-Fx中的每一个。当截流阀Vl-Vx中的一个打开时，参考质量流掺合至流 动穿过相关的燃料管Fl-Fx的预热燃料的流中。由于预热燃料具有与未预热的参考质量流 的温度Tl相比升高的温度T2,因而两种流的混合物导致在T31-T3X的混合之后的分别的燃 料温度。
[0022] 提供各种温度传感器15、16和TSl-TSx以测量在预热之后燃料的升高的温度T2、 前述参考流的温度T1、以及在混合之后所得温度T31-T3X。
[0023] 温度传感器15、16、TSl_TSx以及流量