一種燃氣輪機甩負荷試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種燃氣輪機甩負荷試驗方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種燃氣輪機甩負荷試驗方法，該試驗方法利用水力測功機作為負載，包括如下步驟：記錄燃氣輪機各功率點對應(yīng)的水力測功機進水閥和排水閥位置，將水力測功機切換至閥位控制模式，設(shè)定水力測功機超扭和超速警報值和警報動作，記錄動力渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動量。本發(fā)明的目的是提高燃氣輪機廠內(nèi)甩負荷試驗的安全性，為燃氣輪機外場甩負荷試驗提供可靠依據(jù)和改進的方向。
【專利說明】一種燃氣輪機用負荷試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種甩負荷試驗方法，特別是涉及一種燃氣輪機甩負荷試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一款新型燃氣輪機需要在出廠前做甩負荷試驗，為外場甩負荷試驗提供理論依據(jù)和檢驗。外場即指燃氣輪機使用的場所。
[0003]新型燃氣輪機的甩負荷試驗是指考核燃氣輪機機組快速接帶和脫開負荷的能力，各個輔助系統(tǒng)和設(shè)備對甩負荷過程的適應(yīng)能力，驗證調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)超調(diào)量、過渡過程調(diào)節(jié)時間等動態(tài)特性，該試驗具有高風險性。
[0004]當前我國燃氣輪機的甩負荷試驗領(lǐng)域還是空白，沒有成熟的試驗方法。
[0005]水力測功機是一種測功設(shè)備，通過測量被測機械設(shè)備的軸輸出扭矩而測量出其輸出功率。水力測功機具有階躍式加減載荷、高測量精度、高響應(yīng)速度和工作穩(wěn)定可靠等特點，其負載變化的最短時間在Is左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種燃氣輪機甩負荷試驗方法，該試驗方法利用水力測功機作為燃氣輪機的負載，結(jié)合燃氣輪機廠內(nèi)試車考核程序來完成燃氣輪機甩負荷試驗，提高了燃氣輪機廠內(nèi)甩負荷試驗的安全性，為燃氣輪機外場甩負荷試驗提供可靠依據(jù)和經(jīng)驗。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種燃氣輪機甩負荷試驗方法，該試驗方法利用水力測功機作為所述燃氣輪機的負載，包括如下步驟:
[0009](I)在所述燃氣輪機完成磨合試車和檢驗試車后，進行所述燃氣輪機性能錄取試車的同時進行所述燃氣輪機甩負荷試驗；將所述燃氣輪機開動運轉(zhuǎn)，當所述燃氣輪機的輸出功率達到其額定輸出功率的10%，所述水力測功機的功率擺動量不超過所述燃氣輪機的輸出功率的3%時，記錄所述水力測功機的進水閥和排水閥位置，將所述水力測功機的負載控制閥位設(shè)置為0.1工況；當所述燃氣輪機的輸出功率達到其額定輸出功率的20%，所述水力測功機的功率擺動量不超過所述燃氣輪機的輸出功率的3%時，記錄所述水力測功機的進水閥和排水閥位置，將所述水力測功機的負載控制閥位設(shè)置為0.2工況；以此類推，將所述水力測功機的負載控制閥位設(shè)置為0.3?1.0工況；
[0010](2)將所述水力測功機切換至閥位控制模式，實現(xiàn)所述水力測功機的進水閥和排水閥閥位之間的快速聯(lián)動；
[0011](3)設(shè)定所述水力測功機超扭及超速時的報警值和報警動作；
[0012](4)設(shè)定所述燃氣輪機的動力渦輪超轉(zhuǎn)三級報警值為9800?10000r/min ；
[0013](5)將所述燃氣輪機開動運轉(zhuǎn)進行甩負荷，將所述水力測功機負荷的突減幅度由小到大逐步進行，即將所述水力測功機的負載控制閥位由0.2工況向0.1工況突減，接下來將所述水力測功機的負載控制閥位由0.3工況向0.1工況突減，依此類推逐步放大甩負荷幅度，以便保證所述燃氣輪機甩負荷試驗的安全性；
[0014](6)在所述燃氣輪機進行完將所述水力測功機的負載控制閥位由0.8工況向0.1工況突減的甩負荷后，所述燃氣輪機正常停車，利用孔探儀對所述燃氣輪機的工作葉片葉尖及靜子葉片進氣邊和排氣邊進行檢查，檢查確定無損傷后繼續(xù)進行所述燃氣輪機的甩負荷試驗；
[0015](7)所述燃氣輪機進行將所述水力測功機的負載控制閥位由0.8工況向0.1工況突減的甩負荷，接下來將所述水力測功機的負載控制閥位由0.8工況向0.1工況突減的甩負荷后，所述燃氣輪機正常停車，利用孔探儀對所述燃氣輪機的工作葉片葉尖及靜子葉片進氣邊和排氣邊進行檢查，檢查確定無損傷后完成所述燃氣輪機的甩負荷試驗；
[0016](8)所述燃氣輪機的甩負荷試驗過程中，記錄所述燃氣輪機的動力渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動量，通過調(diào)節(jié)所述燃氣輪機的燃料量和可調(diào)導(dǎo)葉角度來控制所述燃氣輪機的動力渦輪轉(zhuǎn)速波動量，進而修正所述燃氣輪機控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律；所述燃氣輪機的甩負荷試驗過程中，遇到報警時，所述燃氣輪機立即停車，以便保證所述燃氣輪機甩負荷試驗的安全性。
[0017]上述的燃氣輪機甩負荷試驗方法，也可以通過在所述燃氣輪機的動力渦輪前增加放氣閥門降低所述燃氣輪機的動力渦輪進口能量來控制所述燃氣輪機的動力渦輪轉(zhuǎn)速波動量。
[0018]所述燃氣輪機的額定輸出功率可以為6800?7500KW。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
[0020]1、本發(fā)明利用水力測功機作為負載進行甩負荷試驗，可以縮短燃氣輪機廠內(nèi)試驗的時間。燃氣輪機甩負荷試驗是為了驗證燃氣輪機快速加減負荷的能力，可以結(jié)合燃氣輪機廠內(nèi)試車考核程序來完成燃氣輪機甩負荷試驗，不需要單獨進行。
[0021]2、本發(fā)明使用水力測功機可以提高燃氣輪機廠內(nèi)甩負荷試驗的安全性，保證燃氣輪機的安全性是試驗的重要內(nèi)容之一。在甩負荷試驗過程中，燃氣輪機可能出現(xiàn)超轉(zhuǎn)、超溫的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)對燃氣輪機的轉(zhuǎn)子、靜子以及軸承等部件都會產(chǎn)生一定的損傷。水力測功機Is的負載變化時間，為燃氣輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)留下足夠多的調(diào)節(jié)時間，能夠可靠的調(diào)節(jié)燃氣輪機的狀態(tài)，保證燃氣輪機甩負荷過程的安全性。
[0022]3、本發(fā)明為燃氣輪機外場甩負荷試驗提供可靠依據(jù)和改進的方向。水力測功機Is的負載變化時間，完全可以實現(xiàn)對燃氣輪機甩負荷性能的考核，能夠摸清燃氣輪機負荷快速變化時各個系統(tǒng)的跟隨特性，能夠驗證燃氣輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能，并能夠根據(jù)廠內(nèi)甩負荷試驗數(shù)據(jù)為外場的燃氣輪機甩負荷試驗提供可靠的依據(jù)和改進的方向。
[0023]4、在設(shè)計值允許范圍內(nèi)，調(diào)高所述燃氣輪機的動力渦輪超轉(zhuǎn)三級報警值9800?lOOOOr/min，以便提高所述燃氣輪機控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍，避免因所述燃氣輪機甩負荷后動力渦輪轉(zhuǎn)子正常超轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述燃氣輪機控制系統(tǒng)發(fā)出緊急停車指令。
【具體實施方式】
[0024]一種燃氣輪機甩負荷試驗方法，利用水力測功機作為所述燃氣輪機的負載，包括如下步驟:
[0025](I)在所述燃氣輪機完成磨合試車和檢驗試車后，進行所述燃氣輪機性能錄取試車的同時進行所述燃氣輪機甩負荷試驗；將所述燃氣輪機開動運轉(zhuǎn)，當所述燃氣輪機的輸出功率達到其額定輸出功率(7200KW)的10%，即720KW，所述水力測功機的功率擺動量不超過720KW的3%時，記錄所述水力測功機的進水閥和排水閥位置，將所述水力測功機的負載控制閥位設(shè)置為0.1工況；當所述燃氣輪機的輸出功率達到1440KW，所述水力測功機的功率擺動量不超過所述燃氣輪機的1440KW的3%時，記錄所述水力測功機的進水閥和排水閥位置，將所述水力測功機的負載控制閥位設(shè)置為0.2工況；以此類推，將所述水力測功機的負載控制閥位設(shè)置為0.3?1.0工況；
[0026](2)將所述水力測功機切換至閥位控制模式，實現(xiàn)所述水力測功機的進水閥和排水閥閥位之間的快速聯(lián)動；
[0027](3)設(shè)定所述水力測功機超扭及超速時的報警值和報警動作；
[0028](4)設(shè)定所述燃氣輪機的動力渦輪超轉(zhuǎn)三級報警值為9800r/min ；
[0029](5)將所述燃氣輪機開動運轉(zhuǎn)進行甩負荷，將所述水力測功機負荷的突減幅度由小到大逐步進行，即將所述水力測功機的負載控制閥位由0.2工況向0.1工況突減，接下來將所述水力測功機的負載控制閥位由0.3工況向0.1工況突減，依此類推逐步放大甩負荷幅度，以便保證所述燃氣輪機甩負荷試驗的安全性；
[0030](6)在所述燃氣輪機進行完將所述水力測功機的負載控制閥位由0.8工況向0.1工況突減的甩負荷后，所述燃氣輪機正常停車，利用孔探儀對所述燃氣輪機的工作葉片葉尖及靜子葉片進氣邊和排氣邊進行檢查，檢查確定無損傷后繼續(xù)進行所述燃氣輪機的甩負荷試驗；
[0031](7)所述燃氣輪機進行將所述水力測功機的負載控制閥位由0.8工況向0.1工況突減的甩負荷，接下來將所述水力測功機的負載控制閥位由0.8工況向0.1工況突減的甩負荷后，所述燃氣輪機正常停車，利用孔探儀對所述燃氣輪機的工作葉片葉尖及靜子葉片進氣邊和排氣邊進行檢查，檢查確定無損傷后完成所述燃氣輪機的甩負荷試驗；
[0032](8)所述燃氣輪機的甩負荷試驗過程中，記錄所述燃氣輪機的動力渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動量，通過調(diào)節(jié)所述燃氣輪機的燃料量和可調(diào)導(dǎo)葉角度來控制所述燃氣輪機的動力渦輪轉(zhuǎn)速波動量，進而修正所述燃氣輪機控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律；所述燃氣輪機的甩負荷試驗過程中，遇到報警時，所述燃氣輪機立即停車，以便保證所述燃氣輪機甩負荷試驗的安全性。
【權(quán)利要求】
1.一種燃氣輪機甩負荷試驗方法，其特征在于，該試驗方法利用水力測功機作為所述燃氣輪機的負載，包括如下步驟: (1)在所述燃氣輪機完成磨合試車和檢驗試車后，進行所述燃氣輪機性能錄取試車的同時進行所述燃氣輪機甩負荷試驗；將所述燃氣輪機開動運轉(zhuǎn)，當所述燃氣輪機的輸出功率達到其額定輸出功率的10%，所述水力測功機的功率擺動量不超過所述燃氣輪機的輸出功率的3%時，記錄所述水力測功機的進水閥和排水閥位置，將所述水力測功機的負載控制閥位設(shè)置為0.1工況；當所述燃氣輪機的輸出功率達到其額定輸出功率的20%，所述水力測功機的功率擺動量不超過所述燃氣輪機的輸出功率的3%時，記錄所述水力測功機的進水閥和排水閥位置，將所述水力測功機的負載控制閥位設(shè)置為0.2工況；以此類推，將所述水力測功機的負載控制閥位設(shè)置為0.3?1.0工況； (2)將所述水力測功機切換至閥位控制模式，實現(xiàn)所述水力測功機的進水閥和排水閥閥位之間的快速聯(lián)動； (3)設(shè)定所述水力測功機超扭及超速時的報警值和報警動作； (4)設(shè)定所述燃氣輪機的動力渦輪超轉(zhuǎn)三級報警值為9800?10000r/min； (5)將所述燃氣輪機開動運轉(zhuǎn)進行甩負荷，將所述水力測功機負荷的突減幅度由小到大逐步進行，即將所述水力測功機的負載控制閥位由0.2工況向0.1工況突減，接下來將所述水力測功機的負載控制閥位由0.3工況向0.1工況突減，依此類推逐步放大甩負荷幅度，以便保證所述燃氣輪機甩負荷試驗的安全性； (6)在所述燃氣輪機進行完將所述水力測功機的負載控制閥位由0.8工況向0.1工況突減的甩負荷后，所述燃氣輪機正常停車，利用孔探儀對所述燃氣輪機的工作葉片葉尖及靜子葉片進氣邊和排氣邊進行檢查，檢查確定無損傷后繼續(xù)進行所述燃氣輪機的甩負荷試驗; (7)所述燃氣輪機進行將所述水力測功機的負載控制閥位由0.8工況向0.1工況突減的甩負荷，接下來將所述水力測功機的負載控制閥位由0.8工況向0.1工況突減的甩負荷后，所述燃氣輪機正常停車，利用孔探儀對所述燃氣輪機的工作葉片葉尖及靜子葉片進氣邊和排氣邊進行檢查，檢查確定無損傷后完成所述燃氣輪機的甩負荷試驗； (8)所述燃氣輪機的甩負荷試驗過程中，記錄所述燃氣輪機的動力渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動量，通過調(diào)節(jié)所述燃氣輪機的燃料量和可調(diào)導(dǎo)葉角度來控制所述燃氣輪機的動力渦輪轉(zhuǎn)速波動量，進而修正所述燃氣輪機控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律；所述燃氣輪機的甩負荷試驗過程中，遇到報警時，所述燃氣輪機立即停車，以便保證所述燃氣輪機甩負荷試驗的安全性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃氣輪機甩負荷試驗方法，其特征在于，通過在所述燃氣輪機的動力渦輪前增加放氣閥門降低所述燃氣輪機的動力渦輪進口能量來控制所述燃氣輪機的動力渦輪轉(zhuǎn)速波動量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃氣輪機甩負荷試驗方法，其特征在于，所述燃氣輪機的額定輸出功率為6800?7500KW。
【文檔編號】G01M15/14GK103558031SQ201310564047
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】高新和, 徐瑋, 李景波, 孫遠偉, 張立南 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責任公司