一種模塊式在線乳化油系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃氣輪機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燃氣輪機在線乳化油系統(tǒng)及其使用方法
【背景技術(shù)】
[0002]燃氣輪機是一種應(yīng)用廣泛的動力裝置，可以使用氣態(tài)燃料(如天然氣)或液態(tài)燃油(如柴油等)等多種燃料。以燃油為燃料時，為了提高燃燒效率，降低運行成本和污染物排放數(shù)量，可以在燃油中均勻混入一定比例的軟化水，形成乳化油。
[0003]乳化油的配置、摻混通常有在線和離線兩種方式。在線乳化，即實時將需要的燃油和軟化水按比例計量并均勻摻混后供往用油設(shè)備。其優(yōu)點是油水比例可按用油設(shè)備的需求實時調(diào)節(jié)，缺點是所需設(shè)備較復(fù)雜；離線乳化，即將油水按固定比例均勻摻混形成乳化油后備用。其優(yōu)點是所需設(shè)備簡單，缺點是油水比例固定，使用不靈活。對燃氣輪機而言，其運行工況通常多變，不同工況所需的最佳乳化油比例也不同，因此，燃氣輪機通常需配備在線乳化油系統(tǒng)。
[0004]目前，美國、歐洲等燃氣輪機廠家均為自身的燃氣輪機產(chǎn)品開發(fā)了配套的乳化油系統(tǒng)。我國自行設(shè)計的燃氣輪機，由于起步較晚，應(yīng)用有限，故在乳化油領(lǐng)域雖有少量研究，但尚無成熟的技術(shù)或產(chǎn)品出現(xiàn)，限制了其在民用領(lǐng)域的應(yīng)用空間。
[0005]在此情況下，研究燃氣輪機在線乳化油系統(tǒng)及其使用方法，對提高我國燃氣輪機行業(yè)的整體技術(shù)實力、擴展燃氣輪機的應(yīng)用空間具有積極的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種模塊式在線乳化油系統(tǒng)及方法，根據(jù)不同的燃氣輪機，提供不同比例的乳化油，以解決燃氣輪機在以燃油為燃料時的問題，提高燃燒效率，降低運行成本和減少污染物的排放。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]1、系統(tǒng)原理
[0009]在線乳化油系統(tǒng)需要實現(xiàn)燃油流量傳感器量、軟化水流量傳感器量和油水均勻摻混等三項功基本能，故采用圖1所示基本原理即可實現(xiàn)系統(tǒng)功能。
[0010]其中，燃油流量影響燃氣輪機運行狀態(tài)，對其計量精度要求高；軟化水流量對燃氣輪機影響較小，其計量精度要求較低。針對燃油和軟化水對計量精度的不同要求，可采用不同的計量方式。燃油計量精度要求高，宜采用高精度流量調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)燃油流量傳感器量功能。軟化水計量精度要求低，可采用調(diào)速電機直接調(diào)節(jié)高壓栗轉(zhuǎn)速的方式實現(xiàn)水流量計量功能。油水摻混功能則由技術(shù)成熟的專用摻混設(shè)備實現(xiàn)。
[0011]2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
[0012]不同用戶或同一用戶在不同情況下對乳化油系統(tǒng)的要求不同，既有燃燒乳化油的需求，也有僅燃燒燃油的需求。為了更好地適應(yīng)用戶的需求，乳化油系統(tǒng)采用圖2所示的模塊化結(jié)構(gòu)。
[0013]當(dāng)用戶僅燃燒燃油時，只需配置燃油調(diào)節(jié)模塊；當(dāng)有乳化油需求時，在燃油調(diào)節(jié)模塊基礎(chǔ)上增加油水乳化模塊即可。
[0014]3、系統(tǒng)方案
[0015]如圖3所示，模塊式在線乳化油系統(tǒng)由燃油調(diào)節(jié)模塊和油水乳化模塊組成，兩模塊在結(jié)構(gòu)上獨立，之間由一根管路連接。
[0016]燃油調(diào)節(jié)模塊含有電動栗2、燃油調(diào)節(jié)閥3，電動栗2的電機恒速轉(zhuǎn)動，其燃油栗為容積式栗。燃油栗在電機驅(qū)動下輸出恒定的燃油流量。燃油調(diào)節(jié)閥3為恒壓差的溢流式調(diào)節(jié)閥，可將來自電動栗2的多余燃油溢流回電動栗2進口，而將燃氣輪機需要的燃油輸出。
[0017]油水乳化模塊含有調(diào)速電動栗6、流量傳感器9、油水乳化裝置11、單向閥10、單向閥13、電動截止閥7、電動截止閥12。系統(tǒng)正常工作時，電動截止閥7打開、電動截止閥12關(guān)閉。軟化水流量直接由調(diào)試電動栗6的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，由流量傳感器9測量實際流量，從而確定電動栗6的轉(zhuǎn)速。燃氣輪機需要的軟化水經(jīng)單向閥10進入油水乳化裝置11，同時，燃油調(diào)節(jié)模塊輸出的燃油經(jīng)電動截止閥7也進入油水乳化裝置11。油、水在油水乳化裝置11內(nèi)形成乳化油后經(jīng)單向閥13供往燃氣輪機。
[0018]當(dāng)燃氣輪機無乳化油需求，僅需要燃燒純油時，電動截止閥7關(guān)閉，電動截止閥12打開，純油由燃油調(diào)節(jié)模塊輸出，經(jīng)過電動截止閥12，由乳化油出口接頭14直接供到燃氣輪機。
[0019]當(dāng)燃氣輪機需要燃燒乳化油，但在起動過程等某種特殊情況下需要燃燒純油時，將電動截止閥7關(guān)閉、電動截止閥12打開即可。通過控制電動截止閥7與電動截止閥12的開、閉，可以實現(xiàn)乳化油與純油的轉(zhuǎn)換。
[0020]本發(fā)明的有益效果:系統(tǒng)組成簡單、配置靈活、使用簡便，可實現(xiàn)在線配置乳化油，根據(jù)不同工況實時調(diào)節(jié)，可以直接應(yīng)用在各種地面用、船用燃氣輪機中，具有較好的市場應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0021]圖1乳化油系統(tǒng)基本原理示意圖；
[0022]圖2模塊化結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3模塊式在線乳化油系統(tǒng)圖；
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合圖3和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述:
[0025]如圖3所示，模塊式在線乳化油系統(tǒng)由燃油調(diào)節(jié)模塊和油水乳化模塊組成，兩模塊在結(jié)構(gòu)上獨立，之間由一根管路連接。
[0026]燃油調(diào)節(jié)模塊含有電動栗2、燃油調(diào)節(jié)閥3，電動栗2的電機恒速轉(zhuǎn)動，其燃油栗為容積式栗。燃油栗在電機驅(qū)動下輸出恒定的燃油流量。燃油調(diào)節(jié)閥3為恒壓差的溢流式調(diào)節(jié)閥，可將來自電動栗2的多余燃油溢流回電動栗2進口，而將燃氣輪機需要的燃油輸出。
[0027]油水乳化模塊含有調(diào)速電動栗6、流量傳感器9、油水乳化裝置11、單向閥10、單向閥13、電動截止閥7、電動截止閥12。系統(tǒng)正常工作時，電動截止閥7打開、電動截止閥12關(guān)閉。軟化水流量直接由調(diào)試電動栗6的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，由流量傳感器9測量實際流量，從而確定電動栗6的轉(zhuǎn)速。燃氣輪機需要的軟化水經(jīng)單向閥10進入油水乳化裝置11，同時，燃油調(diào)節(jié)模塊輸出的燃油經(jīng)電動截止閥7也進入油水乳化裝置11。油、水在油水乳化裝置11內(nèi)形成乳化油后經(jīng)單向閥13供往燃氣輪機。
[0028]當(dāng)燃氣輪機無乳化油需求，僅需要燃燒純油時，電動截止閥7關(guān)閉，電動截止閥12打開，純油由燃油調(diào)節(jié)模塊輸出，經(jīng)過電動截止閥12，由乳化油出口接頭14直接供到燃氣輪機。
[0029]當(dāng)燃氣輪機需要燃燒乳化油，但在起動過程等某種特殊情況下需要燃燒純油時，將電動截止閥7關(guān)閉、電動截止閥12打開即可。通過控制電動截止閥7與電動截止閥12的開、閉，可以實現(xiàn)乳化油與純油的轉(zhuǎn)換。
[0030]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種模塊式在線乳化油系統(tǒng)及方法，包含有燃油調(diào)節(jié)模塊和油水乳化模塊，所述燃油調(diào)節(jié)模塊包含有低壓進油接頭(I)、電動栗(2)、燃油調(diào)節(jié)閥(3)及高壓出油接頭(4)，所述油水乳化模塊包含有低壓進水接頭(5)、調(diào)速電動栗￠)、電動截止閥(7)、高壓進油接頭(8)、流量傳感器(9)、單向閥(10)、油水乳化裝置(11)、電動截止閥(12)、單向閥(13)及乳化油出口接頭(14)，其特征在于:所述燃油調(diào)節(jié)模塊和所述油水乳化模塊在機構(gòu)上是兩個完全獨立的t旲塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊式在線乳化油系統(tǒng)及方法，其特征在于:所述系統(tǒng)在配置上分為部分配置和完全配置兩種型式，所述部分配置僅配置有燃油調(diào)節(jié)模塊，所述完全配置包含有燃油調(diào)節(jié)模塊和油水乳化模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊式在線乳化油系統(tǒng)及方法，其特征在于:乳化油供應(yīng)和純油供應(yīng)兩種模式可在燃氣輪機運行期間切換。4.一種模塊式在線乳化油系統(tǒng)及方法，其特征在于: 當(dāng)需要燃燒純油時，調(diào)速電動栗(6)、油水乳化裝置(11)均不工作，電動截止閥(7)關(guān)閉、電動截止閥(12)打開，純油通過燃油調(diào)節(jié)模塊直接進入燃氣輪機； 當(dāng)需要燃燒乳化油時，調(diào)速電動栗(6)、油水乳化裝置(11)均工作，電動截止閥(7)打開、電動截止閥(12)關(guān)閉，純油與軟化水在油水乳化裝置(11)按照所需比例混摻后經(jīng)過單向閥(13)由乳化油出口接頭(14)進入燃氣輪機。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種燃氣輪機在線乳化油系統(tǒng)及使用方法，系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上劃分為燃油調(diào)節(jié)和油水乳化兩個獨立的模塊，根據(jù)燃氣輪機的實際燃燒需求，系統(tǒng)可以僅供應(yīng)純油或供應(yīng)乳化油。乳化油的油水比例可按用油設(shè)備的需求調(diào)節(jié)，實時將需要的燃油和軟化水按比例計量并均勻摻混后供往用油設(shè)備。本發(fā)明闡述的模塊式燃氣輪機在線乳化油系統(tǒng)及其使用方法，系統(tǒng)組成簡單、配置靈活、使用簡便，可以直接應(yīng)用在各種地面用、船用燃氣輪機中，具有較好的市場應(yīng)用前景。
【IPC分類】B01F3/08, F02C7/22
【公開號】CN105041476
【申請?zhí)枴緾N201510398059
【發(fā)明人】左偉, 楊柳, 榮芹芳, 王兆銘, 李軍
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司沈陽發(fā)動機設(shè)計研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月8日