航改型燃气轮机天然气进气及补燃系统的制作方法

1.本实用新型涉及燃气轮机技术领域，具体地，涉及一种航改型燃气轮机天然气进气及补燃系统。


背景技术：

2.航改型燃气轮机是指将航空喷气发动机加以改造，配以动力透平，使其转速及功率符合陆地发电或机械拖动的需要的燃气轮机。除了动力透平需专门设计外，其余以上部件皆可利用原航空发动机的零部件。
3.现有公开号为cn214944580u的中国专利，其公开了一种燃气轮机燃料混合进气及点火系统，包括天然气进气模块、氢气进气模块、混气模块和点火模块；天然气进气模块主要由第二截止阀、天然气过滤装置、第一流量计、加热装置和第一调节阀组成，天然气门站出口依次连接第二截止阀、天然气过滤装置、第一流量计、加热装置和第一调节阀，第一调节阀出口连接至混气器入口。
4.发明人认为一般的燃气轮机燃料进气系统应用于航改型燃气轮机上时存在不合理之处，需要设计一个适合于航改型燃气轮机的天然气进气及补燃系统。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种航改型燃气轮机天然气进气及补燃系统。
6.根据本实用新型提供的一种航改型燃气轮机天然气进气及补燃系统，包括主管路，所述主管路自进气口依次设置有手动球阀、流量安全阀、y型过滤器、主管路压力监测模块、流量安全阀组、温度传感器以及天然气集管；所述主管路的出气口通过所述天然气集管分别与多个歧管的进气口连通，任一所述歧管进气口处均设置有歧管整流器、流量控制阀；所述天然气集管与任一所述歧管上均设置有压力监测装置；所述歧管自其本身向燃机透平延伸出燃机透平段歧管，所述燃机透平段歧管分布于所述燃机透平的周侧，所述燃机透平段歧管分别与所述燃机透平的多个燃料喷嘴连通；所述燃机透平段歧管上设置有多个燃烧调整阀。
7.优选地，所述流量安全阀、所述主管路压力监测模块以及所述压力监测装置分别与控制装置连接，所述主管路压力监测模块和所述温度传感器分别与警报装置连接。
8.优选地，所述流量安全阀与所述y型过滤器之间的所述主管路连通有第一外通管路，所述第一外通管路上设置有远程排气阀，所述第一外通管路的出气口与安全区域连通。
9.优选地，所述主管路压力监测模块包括第一主管路压力监测模块和第二主管路压力监测模块。
10.优选地，所述第一主管路压力监测模块和所述第二主管路压力监测模块之间的所述主管路连通有第二外通管路，所述第二外通管路上设置有液位控制阀，所述第二外通管路的出气口与安全区域连通。
11.优选地，位于所述流量安全阀组内的所述主管路连通有第三外通管路，所述第三外通管路的出气口与安全区域连通。
12.优选地，所述歧管包括歧管a、歧管b、歧管c、歧管d以及歧管e；所述歧管整流器包括与所述歧管相对应的歧管a整流器、歧管b整流器、歧管c整流器、歧管d整流器以及歧管e整流器；所述流量控制阀包括与所述歧管相对应的歧管a流量控制阀、歧管b流量控制阀、歧管c流量控制阀、歧管d流量控制阀以及歧管e流量控制阀。
13.优选地，所述歧管b与所述歧管c之间设置有第一节流孔板，所述歧管c与所述歧管d之间设置有第二节流孔板。
14.优选地，所述天然气集管两侧均设置有天然气集管扩展法兰。
15.优选地，所述温度传感器包括两个温度传感器。
16.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
17.1、本实用新型通过设置多个流量安全阀、整流器、流量控制阀以及燃烧调节阀，有助于更好的调节天然气流量，从而有助于天然气在进入燃机透平内时能够充分燃烧，有助于在燃机怠速运转阶段提供补燃天然气并防止引擎熄火。
18.2、本实用新型通过天然气集管将天然气分配至歧管，通过燃机透平段歧管设置在燃机透平周侧，有助于分配天然气的流量，有助于调节控制天然气的流量。
19.3、本实用新型通过设置多个外通管路，通过设置多个温度传感器、压力监测装置，有助于提高故障发生时的应对效率，从而有助于提高系统的使用寿命，进而有助于提高工作效率。
附图说明
20.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
21.图1为本实用新型主要体现航改型燃气轮机天然气进气及补燃系统主管路的整体结构示意图；
22.图2为本实用新型主要体现航改型燃气轮机天然气进气及补燃系统歧管与燃机透平连接的结构示意图。
23.附图标记：
24.手动球阀1
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流量安全阀2
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远程排气阀3
25.y型过滤器4
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第一主管路压力监测模块5
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液位控制阀6
26.第二主管路压力监测模块7
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流量安全阀组8
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温度传感器9
27.天然气集管10
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天然气集管扩展法兰11
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歧管a整流器12
28.歧管b整流器13
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歧管c整流器14
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歧管d整流器15
29.歧管e整流器16
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歧管a流量控制阀17
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歧管b流量控制阀18
30.歧管c流量控制阀19
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歧管d流量控制阀20
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歧管e流量控制阀21
31.第一节流孔板22
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第二节流孔板23
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压力监测装置24
32.燃烧调整阀25
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燃机透平段歧管38
具体实施方式
33.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
34.如图1和2所示，根据本实用新型提供的一种航改型燃气轮机天然气进气及补燃系统，包括主管路，主管路自进气口依次设置有手动球阀1、流量安全阀2、y型过滤器4、主管路压力监测模块、流量安全阀组8、温度传感器9以及天然气集管10；主管路的出气口通过天然气集管10分别与多个歧管的进气口连通，任一歧管进气口处均设置有歧管整流器、流量控制阀；天然气集管10与任一歧管上均设置有压力监测装置24；歧管自其本身向燃机透平延伸出燃机透平段歧管38，燃机透平段歧管38分布于燃机透平的周侧，燃机透平段歧管38分别与燃机透平的多个燃料喷嘴连通；燃机透平段歧管38上设置有多个燃烧调整阀。流量安全阀2、主管路压力监测模块、压力监测装置24分别与控制装置连接，主管路压力监测模块、温度传感器9分别与警报装置连接。
35.本技术通过调节航改型燃气轮机天然气进气系统，实现天然气在进入燃机透平内时能够充分燃烧，进而提高出力。同时在燃机怠速运转阶段提供补燃天然气，防止引擎熄火。
36.主管路自进气口依次设置有手动球阀1、流量安全阀2、y型过滤器4、主管路压力监测模块、流量安全阀组8、温度传感器9以及天然气集管10。手动球阀1用于手动控制主管路开合。流量安全阀2通过传输信号远程控制主管路的开合。y型过滤器4用于过滤天然气内杂质。
37.流量安全阀2与y型过滤器4之间的主管路连通有第一外通管路，第一外通管路上设置有远程排气阀3，第一外通管路的出气口与安全区域连通。远程排气阀3在发生故障且主管路仍“开”的状态下降天然气泄放至安全区域。
38.主管路压力监测模块用于监测主管路气体压力，通过远程控制传送报警及机组停机信号。主管路压力监测模块包括第一主管路压力监测模块5、第二主管路压力监测模块7，二者互为备用。
39.第一主管路压力监测模块5和第二主管路压力监测模块7之间的主管路连通有第二外通管路，第二外通管路上设置有液位控制阀6，第二外通管路的出气口与安全区域连通。在第一主管路压力监测模块5失效的情况下，通过液位控制,液位控制阀6将天然气泄放至安全区域。
40.位于流量安全阀组8内的主管路连通有第三外通管路，第三外通管路的出气口与安全区域连通。流量安全阀组8用于调节主管路内气体压力，并在管路吹扫及其它异常情况下将部分天然气排放至安全区域。
41.温度传感器9用于监测管路内天然气温度，并在温度异常时发送报警及停机信号，温度传感器9包括两个温度传感器，二者互为备用。
42.主管路的出气口通过天然气集管10分别与多个歧管的进气口连通，任一歧管进气口处均设置有歧管整流器、流量控制阀。天然气集管10将主管路管道内的天然气分配至歧管管道内。天然气集管10两侧均设置有天然气集管扩展法兰11，天然气集管扩展法兰11为
天然气集管10的扩展接口。
43.本技术以歧管包括5路歧管为例，分别为歧管a、歧管b、歧管c、歧管d以及歧管e。歧管整流器包括与歧管相对应的歧管a整流器12、歧管b整流器13、歧管c整流器14、歧管d整流器15以及歧管e整流器16，歧管整流器用于气体整流。流量控制阀包括与歧管相对应的歧管a流量控制阀17、歧管b流量控制阀18、歧管c流量控制阀19、歧管d流量控制阀20以及歧管e流量控制阀21，流量控制阀用于调节并计量歧管的天然气流量。
44.歧管b与歧管c之间设置有第一节流孔板22，歧管c与歧管d之间设置有第二节流孔板23。第一节流孔板22与第二节流孔板23均用于压力平衡。
45.天然气集管10与任一歧管上均设置有压力监测装置24。压力监测装置24具有压力信号远程传输和本地标显功能，用于监测天然气集管10及5路歧管内的天然气压力，每个管路两个监测点，互为备用。
46.歧管自其本身向燃机透平延伸出燃机透平段歧管38，燃机透平段歧管38分布于燃机透平的周侧，燃机透平段歧管38分别与燃机透平的多个燃料喷嘴连通；燃机透平段歧管38上设置有多个燃烧调整阀25。
47.燃机透平段歧管38分布于燃机透平四周，连接燃机透平内15个两杯燃料喷嘴和15个三杯燃料喷嘴。本技术可以在引擎燃烧调整时为75个燃料喷嘴提供适量的天然气，充分燃烧后可降低排放，增加出力。燃烧调整阀25共有13个，具有流量调节功能，进一步精确控制歧管内天然气流量，实现天然气在进入燃机透平喷嘴前流量的精确控制。
48.天然气自进气口进入主管路，手动打开手动球阀1允许天然气流通，通过传输信号远程控制打开流量安全阀2允许天然气流通至y型过滤器4。若发生故障，天然气通过第一外通管路经过远程排气阀3泄放至安全区域。天然气经过y型过滤器4流通至第一主管路压力监测模块5、第二主管路压力监测模块7，在第一主管路压力监测模块5失效的情况下，通过液位控制,液位控制阀6将天然气泄放至安全区域。天然气通过主管路流通至流量安全阀组8，流量安全阀组8用于调节主管路内气体压力，并在管路吹扫及其它异常情况下将部分天然气排放至安全区域。天然气过主管路流通至温度传感器9，温度传感器9用于监测管路内天然气温度，并在温度异常时发送报警及停机信号。然后主管路内的天然气通过天然气集管10分配至歧管管道内。天然气经过歧管整流器和流量控制阀流通至燃机透平段歧管38，经过燃烧调整阀25调节后流通至燃机透平的多个燃料喷嘴。
49.本技术通过采用调节天然气在进入燃机透平时的流量，保证燃料的充分燃烧，降低排放、提高出力。同时为燃机检修怠速时提供补燃天然气，防止引擎熄火。
50.工作原理
51.天然气自进气口进入主管路，手动打开手动球阀1允许天然气流通，通过传输信号远程控制打开流量安全阀2允许天然气流通至y型过滤器4。若发生故障，天然气通过第一外通管路经过远程排气阀3泄放至安全区域。天然气经过y型过滤器4流通至第一主管路压力监测模块5、第二主管路压力监测模块7，在第一主管路压力监测模块5失效的情况下，通过液位控制,液位控制阀6将天然气泄放至安全区域。天然气通过主管路流通至流量安全阀组8，流量安全阀组8用于调节主管路内气体压力，并在管路吹扫及其它异常情况下将部分天然气排放至安全区域。天然气过主管路流通至温度传感器9，温度传感器9用于监测管路内天然气温度，并在温度异常时发送报警及停机信号。然后主管路内的天然气通过天然气集
管10分配至歧管管道内。天然气经过歧管整流器和流量控制阀流通至燃机透平段歧管38，经过燃烧调整阀25调节后流通至燃机透平的多个燃料喷嘴。
52.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
53.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。