[发明专利]一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法，采用双油路供油方式分别为起动燃油喷嘴和主燃油喷嘴供油，可大幅提高燃烧稳定性、燃烧效率及燃烧室出口温度分布均匀性。采用机载燃油泵、加速调节装置及起动电磁阀等可大幅提高燃油系统的结构简单性，采用转速和高度补偿装置等可大幅提高燃油系统的环境适应性，采用起动清洁活门等可大幅提高起动燃油喷嘴及燃油系统的使用寿命。本发明提供的燃气轮机燃油系统对燃气轮机燃油系统的结构简单化、轻量化、易维修及高可靠性意义重大。

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃油系统领域，特别地，涉及一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法。

背景技术

微型燃气轮机是一类新近发展起来的小型热力发动机，其单机功率范围为25～300kW，其主要由压气机、燃烧室、涡轮、减速器及燃油系统、滑油系统等组成。微型燃气轮机发电机组具有高效率、低噪声、低污染、小重量、小体积及多台集成扩容等一系列优点，其在电力、动力等国民经济领域和国家安全等方面具有重要作用和战略意义。发展微型燃气轮机相关技术对我国能源、电力、航空、船舶、车辆及军事等具有重大意义。

燃气轮机燃油系统属于燃气轮机重要系统组成，其按规律提供燃气轮机所需燃油，保证燃气轮机在工作范围内正常起动并在任何工况下维持燃气轮机恒速运转，并向外界提供动力。现有燃油系统主要由燃油泵、燃油滤、燃油调节装置、燃油电磁阀及燃油喷嘴等组成，普遍采用单油路给燃气轮机供油，无法满足燃气轮机各工况的燃油供给及雾化需求，常常导致燃烧室燃烧火焰不稳定、燃烧效率低及燃烧室出口温度分布不均等问题，甚至导致点火失败或熄火，部分采用双油路供油的燃油系统也是由两个完全独立的单油路组成，其结构复杂，设备繁多，可靠性差，不能满足现今燃气轮机燃油系统轻量化、易维修及高可靠性的设计要求。因此，发明一种简单可靠、结构紧凑的燃油系统对燃气轮机的性能提高及稳定运行意义重大。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和不足，本发明旨在提供一种微型燃气轮机燃油系统及其控制方法，采用双油路供油方式分别为起动燃油喷嘴和主燃油喷嘴供油，可大幅提高燃烧稳定性、燃烧效率及燃烧室出口温度分布均匀性；采用机载燃油泵、加速调节装置及起动电磁阀等可大幅提高燃油系统的结构紧凑性，采用转速和高度补偿装置等可大幅提高燃油系统的环境适应性，采用起动清洁活门等可大幅提高起动燃油喷嘴及燃油系统的使用寿命。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种微型燃气轮机燃油系统，包括燃油泵组件、燃油调节装置、力矩马达、调速控制盒、起动电磁阀、燃油截止阀、起动清洁活门、起动燃油喷嘴、主燃油喷嘴，其特征在于，

--所述燃油泵组件包括燃油泵和燃油滤，所述燃油滤设置在燃油泵的燃油出口处；

--所述燃油调节装置包括压力安全阀、调速控制阀、加速调节装置、压差调节阀、转速和高度补偿器，其中，

所述压力安全阀设置在所述燃油泵的出口旁路上，用以将部分燃油从旁路返回到所述燃油泵的燃油进口，从而维持燃油泵的燃油出口压力为一定值；

所述调速控制阀设置在所述燃油滤的下游，其阀芯的外露端通过一杠杆机构与所述力矩马达机械连接，用以执行所述力矩马达的开度指令，所述力矩马达的开度指令由所述调速控制盒发出；

所述加速调节装置设置在所述调速控制阀的下游，所述加速调节装置为一三通式燃油分配装置，包括一进油口、一向下主油路和一向右主油路，所述进油口与所述调速控制阀的出油口连通，所述向下主油路又分为向下分支路和向右分支路，所述向右主油路与所述起动电磁阀的常开端口连通，所述向下主油路的向右分支路与所述起动电磁阀的公共端口连通，向下分支路与所述压差调节阀的进油口连通；