一种应用于燃气轮机燃油稳燃的高压空气路系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于燃气轮机燃油稳燃的高压空气路系统，包括依次连接的空气压缩机（102）、空气分离器（103）、储气罐（104）、电磁阀（105）、空气分配器（106），燃气轮机包括带有空气雾化路的燃油喷嘴和不带有空气雾化路的燃油喷嘴，空气压缩机（102）由低压涡轮转子（100）驱动，空气经滤网（101）过滤、空气压缩机压缩、空气分离器滤清及调压后压入储气罐；燃气轮机起动时，高压空气通入空气雾化路以促进燃油雾化；燃气轮机停车时，高压空气通入供油管以吹除剩余燃油，以清洁油路。本实用新型专利技术的高压空气路系统可保证在低温、高海拔等恶劣条件下燃气轮机的起动性能及沙尘环境中工作的稳定性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种燃油稳燃的高压空气路系统，尤其涉及一种应用于燃气轮机燃油稳燃的高压空气路系统。
技术介绍
本技术涉及燃油稳燃的高压空气路系统来源于燃气轮机主动力技术的发展。随着燃气轮机应用范围的不断扩大，带来了新的问题，为保证在低温、高海拔等恶劣条件下的燃气轮机起动性能以及沙尘环境中工作的稳定性，需要对燃油供应系统做相应的设计。燃气轮机主动力在起动状态下，相对于正常工作状态燃油流量小，燃油雾化不充分，导致点火困难，温度和海拔高度的改变，进一步导致进气密度的变化，使得空气进气流量发生变化，导致点火性能进一步变差，因而需要在点火状态改善燃油雾化情况；相对于航空发动机，车载燃气轮机面临沙尘影响，导致燃油系统堵塞等情况，严重影响燃气轮机的性能，需要吹扫装置。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺点和不足，本技术旨在提供一种应用于燃气轮机燃油稳燃的高压空气路系统，有利于改善燃气轮机起动时的燃油雾化情况，停车时可用于对燃油系统进行清洁除尘，以防止结焦。为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案是一种应用于 燃气轮机燃油稳燃的高压空气路系统，所述系统包括空气压缩机、空气分离器、储气罐、电磁阀、空气分配器，其特征在于，燃气轮机包括带有空气雾化路的燃油喷嘴和无空气雾化路的燃油喷嘴，空气压缩机、空气分离器、储气罐、电磁阀、空气分配器通过气体管路依次相连，空气压缩机由燃气轮机的低压燃气涡轮转子驱动，空气经滤网过滤、空气压缩机压缩、空气分离器滤清及调压后压入储气罐，储气罐中的高压空气通过电磁阀进入空气分配器，空气分配器包括进气管和出口1、出口 II，高压空气经进气管进入空气分配器，出口 I与所有燃油喷嘴的供油管连通，出口 II与所述带有空气雾化路的燃油喷嘴的空气雾化路连通，当燃汽轮机正常运行时，关闭电磁阀，储气罐充气贮存高压气体；当燃气轮机起动、停车时，打开电磁阀，储气罐放气为系统提供高压气体。优选地，燃气轮机燃气轮机起动时，高压空气仅通入所述空气雾化路以促进燃油雾化；燃气轮机停车时，高压空气通入所有燃油喷嘴的供油管以吹洗燃油喷嘴和管路。优选地，空气压缩机提供的高压空气，其压力范围为彡IOMPa0空气压缩机能够向空气分离器组件提供高压气体。空气雾化路的空气来源是储气罐的高压气体，不是燃烧室内空气，保证在启动时燃油的良好雾化。优选地，空气分离器包括滤清装置和压力控制器。滤清装置可以分离出高压气体中的水份等杂质。压力控制器能够初步调节高压气体的供气压力至某高压界限，如在IOMPa 18MPa 之间。优选地，压力控制活门1、II (7,10)的结构相同，均包括液压控制口(13)、主通路(14)、弹簧、活门及外衬套，液压控制口(13)的压力低时，在弹簧力的作用下，主通路(14)打开；当液压控制口(13)的压力升高到一设定值后，控制液压大于弹簧力，活门锥面与外衬套端面线接触密封，主通路(14)关闭。优选地，电磁阀是先导式的电磁阀，用于控制高压气体气路的通断。当燃汽轮机正常运行时，储气罐充气贮存高压气体；当燃气轮机机起动、停车时，储气罐放气为系统提供高压气体。空气分配器是对高压空气压力做精确调节，并将调节后的高压空气分配给各结构使用的装置。优选地，空气分配器除包括进气管和出口1、出口 II外，还包括波纹管、安全阀、排气孔、压力控制活门1、控制压力端1、压力控制活门I1、控制压力端II，高压空气通过空气分配器内的波纹管调节压力后，多余气体可以从排气孔排出，若压力仍过高，气体可从安全阀泄出。调节后的空气分两路进行分配，一路经压力控制活门1、出口 I流入燃油喷嘴供油管，吹除燃油喷嘴及供油管内的剩余燃油，并清洁喷嘴及管路，另一路经压力控制活门I1、出口 II流入空气雾化供气管，进入空气雾化气路辅助燃油雾化。优选的，压力控制活门1、11的开闭信号由燃油调节系统发出。优选地，所述多个燃油喷嘴为离心喷嘴。优选地，对于无空气雾化路的燃油喷嘴，燃气轮机停车时，供油管里通入高压空气，对油路进行吹扫。优选地，带有空气雾化路的燃油喷嘴包括燃油喷嘴部分和空气雾化路，燃油喷嘴部分与无空气雾化路的燃油喷嘴的结构相同，在发动机停车时，高压空气通入燃油喷嘴部分中的供油管；在燃气轮机起动时，高压空气通入空气雾化路。本技术的显著优点在于在燃气轮机起动阶段仅使用带有空气雾化气路的燃油喷嘴工作，能改善点火性能。在燃气轮机进入慢车工况之后，关闭雾化气路，在不高的供油压力下，燃油喷嘴能保证足够的燃油流量和燃烧性能。附图说明图1为本技术高压空气路系统示意图。图2为本技术空气分配器示意图。图3为本技术压力控制活门示意图。图4为本技术无空气雾化路的燃油喷嘴示意图。图5为本技术带有空气雾化路的燃油喷嘴示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本技术进一步详细说明。如图1所示，本技术的应用于燃气轮机燃油稳燃的高压空气路系统，包括依次连接的空气压缩机102、空气分离器103、储气罐104、电磁阀105、空气分配器106，燃气轮机利用自身的低压涡轮转子100驱动空气压缩机102为空气系统提供高压空气，高压空气从燃气轮机底部的滤网101进来，经空气压缩机102增压、空气分离器103的滤清和调压后压入储气罐104。当空气分离器103在进口压力低于高压界限的范围时，空气压缩机102与储气罐104接通；空气分离器103在进口压力超过某高压界限范围时，空气压缩机102与储气罐104断开。储气罐104中空气，通过电磁阀105，进入空气分配器106。燃气轮机包括带有空气雾化路21的燃油喷嘴19和不带有空气雾化路的燃油喷嘴15，起动时开始燃油雾化系统，高压空气通入空气雾化路21以促进燃油雾化，停车时高压空气通入燃油喷嘴15、19的供油管以吹除剩余燃油，吹洗燃油喷嘴15、19。空气分离器103包括滤清装置和压力控制器。滤清装置可以分离出高压气体中的水份等杂质。压力控制器能够初步调节高压气体的供气压力至某高压界限，如在IOMPa 18MPa之间。电磁阀105优选地是先导式的电磁阀，用于控制高压气体气路的通断。当燃汽轮机正常运行时，储气罐104充气贮存高压气体；当燃气轮机机起动、停车时，储气罐104放气为系统提供高压气体。如图2所示，本技术中采用的空气分配器I是对高压空气压力做精确调节，并将调节后的高压空气分配给各结构使用的装置。高压空气通过进气管2，进入调压波纹管3，调节过程中多余气体可以从排气孔5排出，若压力仍过高，气体可从安全阀4泄出。调节后的空气分两路进行分配，一路至出口 I 6接通所有燃油喷嘴(包括无空气雾化路的燃油喷嘴15和带有空气雾化路的燃油喷嘴19)的供油管，经压力控制活门I 7流出，吹除喷嘴15、19及管路内的剩余燃油，并清洁喷嘴及管路，控制压力端I 8通路的开闭信号由燃油调节系统发出；另一路至出口 II 9接通雾化空气路21，分别经压力控制活门II 10流出，辅助燃油雾化，控制压力端II 11通路的开闭信号由燃油调节系统发出。如图3所示，空气分配器106采用的压力控制活门12是通过液压控制口 13的压力大小来实现主通路开闭的装置。当液压控制口 13压力低时，在弹簧力的作用下，主通路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于燃气轮机燃油稳燃的高压空气路系统，所述系统包括空气压缩机（102）、空气分离器（103）、储气罐（104）、电磁阀（105）、空气分配器（106），其特征在于，燃气轮机包括带有空气雾化路（21）的燃油喷嘴（19）和无空气雾化路的燃油喷嘴（15），空气压缩机（102）、空气分离器（103）、储气罐（104）、电磁阀（105）、空气分配器（106）通过气体管路依次相连，空气压缩机（102）由燃气轮机的低压燃气涡轮转子（100）驱动，空气经滤网（100）过滤、空气压缩机（102）压缩、空气分离器（103）滤清及调压后压入储气罐（104），储气罐（104）中的高压空气通过电磁阀（105）进入空气分配器（106），空气分配器（106）包括进气管（2）和出口Ⅰ（6）、出口Ⅱ（8），高压空气经进气管（2）进入空气分配器（106），出口Ⅰ（6）与所有燃油喷嘴的供油管连通，出口Ⅱ（8）与所述空气雾化路（21）连通，燃汽轮机正常运行时关闭电磁阀（105），储气罐（104）充气贮存高压气体；燃气轮机起动及停车时打开电磁阀（105），储气罐（104）放气为所述系统提供高压气体。

【技术特征摘要】
1.一种应用于燃气轮机燃油稳燃的高压空气路系统，所述系统包括空气压缩机(102)、空气分离器(103)、储气罐(104)、电磁阀(105)、空气分配器(106)，其特征在于，燃气轮机包括带有空气雾化路(21)的燃油喷嘴(19)和无空气雾化路的燃油喷嘴(15)，空气压缩机(102)、空气分离器(103)、储气罐(104)、电磁阀(105)、空气分配器(106)通过气体管路依次相连，空气压缩机(102)由燃气轮机的低压燃气涡轮转子(100)驱动，空气经滤网(100)过滤、空气压缩机(102)压缩、空气分离器(103)滤清及调压后压入储气罐(104)，储气罐(104)中的高压空气通过电磁阀(105)进入空气分配器(106)，空气分配器(106)包括进气管(2)和出口 I (6)、出口 II (8)，高压空气经进气管(2)进入空气分配器(106)，出口 I (6)与所有燃油喷嘴的供油管连通，出口 II (8)与所述空气雾化路(21)连通，燃汽轮机正常运行时关闭电磁阀(105)，储气罐(104)充气贮存高压气体；燃气轮机起动及停车时打开电磁阀(105)，储气罐(104)放气为所述系统提供高压气体。2.根据权利要求1所述的高压空气路系统，其特征在于空气压缩机(102)提供的高压空气，其压力范围为彡IOMPa03.根据权利要求1所述的高压空气路系统，其特征在于空气分离器(103)包括滤清...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭春青，曹文宇，赵洪雷，袁怡祥，谢鹏福，曾德堂，刘锡阳，张永军，高庆，陈海生，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：实用新型
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