(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210515754.5 (22)申请日 2022.05.11 (71)申请人 上海发电设备成套设计 研究院有限 责任公司 地址 200240 上海市闵行区剑川路1 115号 申请人 东方电气集团东方汽轮 机有限公司 (72)发明人 史进渊　谢岳生　朱志劼　孔祥林　 赵仕志　蒋俊　王思远　田书耘　 祝自芳　王宇轩　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 单冠飞 (51)Int.Cl. G01M 15/14(2006.01) G01M 15/02(2006.01)G01M 13/00(2019.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 燃气轮机透平叶片多工质全参数试验系统 及参数设计方法 (57)摘要 本申请关于一种燃气轮机透平叶片多工质 全参数试验系统及参数设计方法。 具体方案为： 系统包括进气模块、 试验段模块、 排气模块和冷 却水模块， 进气模块包括工质供给单元、 燃烧器 和冷却气体单元， 排气模块包括排气蝶阀， 工质 供给单元的出口分别与燃烧器的入口和冷却气 体单元的入口连接； 燃烧器的出口和冷却气体单 元的出口分别与试验 段模块的入口连接； 试验 段 模块通过循环管路与冷却水模块连接； 试验 段模 块的出口与排气蝶阀的第一端连接， 排气蝶阀的 第二端与外部连通； 工质供给单元用于根据当前 供给工质的类型， 将当前供给工质传输至燃烧器 中。 本申请能够完成多种工质的燃气轮机的全参 数静态冷效验证试验， 提高了系统的实用性， 有 效降低了成本 。 权利要求书3页 说明书23页 附图7页 CN 115096599 A 2022.09.23 CN 115096599 A 1.燃气轮机透平叶片多工质全参数试验系统， 其特征在于， 所述系统包括进气模块、 试 验段模块、 排气模块和冷却水模块， 所述进气模块包括工质供给单元、 燃烧器和冷却气 体单 元， 所述排气模块包括 排气蝶阀， 其中， 所述工质供 给单元的出口分别与所述燃烧器的入口和所述冷却气体单 元的入口连接； 所述燃烧器的出口和所述冷却气体单 元的出口分别与所述试验段模块的入口连接； 所述试验段模块 通过循环管路与所述冷却水模块连接， 形成闭合回路； 所述试验段模块的出口与 所述排气 蝶阀的第 一端连接， 所述排气 蝶阀的第 二端与外部 连通； 所述工质供给单元用于根据当前供给工质的类型， 将所述当前供给工质传输至所述燃 烧器中。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述高温气体模块还 包括回热器， 其中， 所述工质供给单元的出口与 所述回热器的管侧进口连接， 所述 回热器的管侧出口与 所 述燃烧器的进口连接； 所述回热器的壳侧通过循环管路与所述 排气模块连接， 形成第一回路。 3.根据权利要求2所述的系统， 其特征在于， 所述排气模块还包括回热气体控制阀、 减 温器， 其中， 所述排气蝶阀的第二端与所述回热气体控制阀的第一端连接； 所述回热气体控制阀的第 一端与所述试验段模块的出口连接， 所述 回热气体控制阀的 第二端与所述回热器的壳侧进口连接； 所述回热器的壳侧出口与所述减温器的进口连接， 所述减温器的出口与外 部连通。 4.根据权利要求3所述的系统， 其特征在于， 所述冷却水模块包括冷却塔、 补水水泵， 其 中， 所述补水 水泵的进口与补水 水源连接； 所述补水 水泵的出口与所述冷却塔的进口连接； 所述冷却塔通过循环管路与所述减温器的管侧连接， 形成第二回路； 所述冷却塔通过循环管路与所述试验段模块连接， 形成第三回路。 5.根据权利要求3所述的系统， 其特 征在于， 所述 排气模块还 包括消音塔， 其中， 所述减温器的出口与所述消音塔的进口连接， 所述消音塔的出口与外 部连通。 6.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述工质供给单元包括以下任意一项或多 项： 水蒸气供给子单元、 二氧化碳供给子单元、 空气供给子单元； 所述水蒸气供给子单元、 所 述二氧化碳供给子单元、 所述空气供 给子单元均用于供 给所述当前 供给工质。 7.根据权利要求6所述的系统， 其特征在于， 所述空气供给子单元包括离心空气压缩 机、 主流进气放空阀和第一控制阀， 其中， 所述离心空气压缩机的进口与空气 气源连接； 所述离心空气压缩机的出口依次连接所述第一控制阀和所述燃烧器的进口； 所述主流进气放空阀安装在连接于所述离心空气压缩机与所述第一控制阀之间的管 路上。 8.根据权利要求6所述的系统， 其特征在于， 所述水蒸气供给子单元包括给水泵、 第二 控制阀和锅炉， 其中，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115096599 A 2所述给水泵的进口与水源连接； 所述给水泵的出口依次连接所述第二控制阀、 所述锅炉和所述燃烧器的进口。 9.根据权利要求6所述的系统， 其特征在于， 所述二氧化碳供给子单元包括二氧化碳压 缩机和第三控制阀， 其中， 所述二氧化碳压缩机的进口与二氧化 碳气源连接； 所述二氧化碳压缩机的出口依次连接所述第三控制阀和所述燃烧器的进口。 10.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述试验段模块包括壳体、 静叶片 成品和 动叶片成品， 所述静叶片成品有 多个， 所述动叶片成品有 多个， 其中， 多个所述静叶片成品和多个所述动叶片成品均安装在所述壳体上； 其中， 所述多个所 述静叶片成品和多个所述动叶片成品能够同时进行性能测试 试验； 所述燃烧器的出口和所述冷却气体单 元的出口分别与所述壳体的进口连接； 所述壳体的出口分别与所述冷却水模块的进口和所述 排气模块的进口连接 。 11.根据权利要求10所述的系统， 其特征在于， 所述多个所述静叶片 成品均为全尺寸静 叶片成品， 多个所述动叶片成品均为全尺寸动叶片成品。 12.根据权利要求10所述的系统， 其特征在于， 多个所述静叶片 成品和多个所述动叶片 成品同时用于进行全参数静态冷却效果验证试验。 13.根据权利要求2所述的系统， 其特征在于， 所述冷却气体模块包括冷却气体放空阀、 冷却气体控制阀， 其中， 所述冷却气体控制阀的第 一端与所述回热器的管侧出口连接， 冷却气体控制阀的第 二 端与所述试验段模块的进口连接； 所述冷却气体放空阀安装在连接于所述冷却气体控制阀的第一端与所述回热器的管 侧出口之间的管路上。 14.根据权利要求13所述的系统， 其特征在于， 所述冷却气体模块还包括超声波流量 计， 其中， 所述超声 波流量计的第一端与所述冷却气体控制阀的第二端连接； 所述超声 波流量计的第二端与所述试验段模块的进口连接 。 15.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述高温气体模块还包括主流流量喷嘴， 其中， 所述工质供给单元的出口与 所述主流流量喷嘴的进口连接， 所述主流流量喷嘴的出口 与所述燃烧器的进口连接 。 16.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述高温气体模块还包括金属膨胀节， 其 中， 所述金属膨胀节的第 一端与所述工质供给单元的出口连接， 所述金属膨胀节的第 一端 的第二端与所述燃烧器的入口连接 。 17.一种应用于如权利要求1 ‑16中任一所述的燃气轮机透平叶片多工质全参数试验系 统的参数设计方法， 其特 征在于， 包括： 获取试验段模块主流燃气总温； 其中， 所述主流燃气总温为当前供给工质对应的燃气 轮机设计工况参数； 获取试验段模块主流燃气总压； 其中， 所述主流燃气总压为当前供给工质对应的燃气权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115096599 A 3