氢燃机透平叶片冷却效果试验设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种氢燃机透平叶片冷却效果试验设备及方法，所述氢燃机透平叶片冷却效果试验设备包括供气装置、燃烧室、透平、汽轮机和温度测量装置，透平包括透平本体、静叶和动叶，静叶和动叶设于透平本体内，供气装置与燃烧室连通以用于向燃烧室内供应氢气和氧气，燃烧室与透平本体连通，汽轮机与燃烧室和透平本体连通，汽轮机的部分抽汽进入至燃烧室内，汽轮机的另一部分抽汽进入至透平本体内，温度测量装置与透平相连，以用于测量静叶、动叶和透平级间中的至少一者的温度。本发明专利技术的氢燃机透平叶片冷却效果试验设备可以对氢燃机的透平叶片进行冷却效果试验，分析蒸汽对氢燃机透平叶片的冷却效果的影响，为氢燃机的设计提供支持，实用性较好。实用性较好。实用性较好。

【技术实现步骤摘要】
氢燃机透平叶片冷却效果试验设备及方法


[0001]本专利技术涉及燃气轮机
，具体地，涉及一种氢燃机透平叶片冷却效果试验设备及方法。

技术介绍

[0002]随着国内外对碳排放的要求越来越高，传统采用天然气作为燃料的燃气轮机的碳排放压力越来越大。氢燃机是一种采用氢气替代天然气作为燃料的燃气轮机，由于其排放物主要为水蒸气，具有完全零碳排放的优点。同时氢燃机能够与可再生能源相结合，解决可再生能源的大规模、长周期存储和灵活性并网的难题，受到国内外主流燃机制造商的青睐。氢燃机的初温更高，已经远远超出透平叶片材料的耐高温极限，为了保证透平叶片在高温下能够正常运行，需要采用先进的冷却技术以降低叶片表面的温度。
[0003]另外，相较于传统的天然气燃气轮机，氢燃机的工作介质不一样，天然气燃气轮机的排气主要成分为二氧化碳和氮氧化物，而氢燃机的排气主要成分为水蒸气，热流量成分的不同提高了叶片表面的对流换热系数，对冷却回路的影响产生了更加不利的影响，故有必要专门针对氢燃机透平叶片的冷却进行研究。同时，氢燃机的冷却方案的设计还不够成熟，为了考虑冷却介质与排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃机透平叶片冷却效果试验设备，其特征在于，包括：供气装置、燃烧室、透平、汽轮机和温度测量装置，所述透平包括透平本体、静叶和动叶，所述静叶和所述动叶设于所述透平本体内，所述供气装置与所述燃烧室连通以用于向所述燃烧室内供应氢气和氧气，所述燃烧室与所述透平本体连通，所述汽轮机与所述燃烧室和所述透平本体连通，所述汽轮机的部分抽汽进入至所述燃烧室内，所述汽轮机的另一部分抽汽进入至所述透平本体内，所述温度测量装置与所述透平相连，以用于测量所述静叶、所述动叶和所述透平级间中的至少一者的温度。2.根据权利要求1所述的氢燃机透平叶片冷却效果试验设备，其特征在于，所述供气装置包括电解水装置和氧气补充装置，所述电解水装置用于将水分解为氢气和氧气并通入至所述燃烧室内，所述氧气补充装置用于向所述燃烧室内补充氧气。3.根据权利要求2所述的氢燃机透平叶片冷却效果试验设备，其特征在于，所述供气装置还包括供氢管路、第一供氧管路和第二供氧管路，所述供氢管路与所述电解水装置和所述燃烧室连通，以用于向所述燃烧室内供应氢气，所述第一供氧管路与所述电解水装置和所述燃烧室连通，以用于向所述燃烧室内供应氧气，所述第二供氧管路与所述氧气补充装置和所述燃烧室连通，以用于向所述燃烧室内补充氧气，所述供氢管路上设有第一氢气流量计、第一氢气温度计和第一氢气压力计中的至少一种，所述第一供氧管路上设有第一氧气流量计、第一氧气温度计和第一氧气压力计中的至少一种，所述第二供氧管路上设有第二氧气流量计、第二氧气温度计和第二氧气压力计中的至少一种。4.根据权利要求3所述的氢燃机透平叶片冷却效果试验设备，其特征在于，所述供氢管路上设有第一放空阀门和第一放空器，所述第一放空器用于向外界释放出所述供氢管路内的氢气；和/或，所述第一供氧管路上设有第二放空阀门和第二放空器，所述第二放空器用于向外界释放出所述第一供氧管路内的氧气；和/或，所述第二供氧管路上设有第三放空阀门和第三放空器，所述第三放空器用于向外界释放出所述第二供氧管路内的氧气。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的氢燃机透平叶片冷却效果试验设备，其特征在于，还包括第一抽汽管路和第二抽汽管路，所述静叶包括第一级静叶，所述第一抽汽管路的一端与所述汽轮机连通，所述第一抽汽管路的另一端与所述燃烧室连通；所述第二抽汽管路的一端与所述汽轮机连通，所述第二抽汽管路的另一端与所述透平本体连通，以用于向所述透平本体通入冷却所述第一级静叶和所述动叶的蒸汽。6.根据权利要求5所述的氢燃机透平叶片冷却效果试验设备，其特征在于，还包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器设于所述第一抽汽管路上，以用于加热所述第一抽汽管路内的蒸汽，所述第二换热器设于所述第二抽汽管路上，以用于加热所述第二抽汽管路内的蒸汽。7.根据权利要求6所述的氢燃机透平叶片冷却效果试验设备，其特征在于，还包括第三抽汽管路和第四抽汽管路，所述静叶还包括第二级静叶和第三级静叶，所述第三抽汽管路的一端与所述汽轮机连通，所述第三抽汽管路的另一端与所述透平本体连通，以用于向所述透平本体通入冷却所述第二级静叶和所述动叶的蒸汽，所述第四抽汽管路的一端与所述
汽轮机连通，所述第四抽汽管路的另一端与所述透平本体连通，以用于向所述透平本体通入冷却所述第三级静叶和所述动叶的蒸汽。8.根据权利要求7所述的氢燃机透平叶片冷却效果试验设备，其特征在于，所述第一抽汽管路上设有第一调节阀、第一流量计、第一压力计和第一温度计中的至少一种；和/或，所述第二抽汽管路上设有第二调节阀、第二流量计、第二压力计和第二温度计中的至少一种；和/或，所述第三抽汽管路上设有第三调节阀、第三流量计、第三压力计和第三温度计中的至少一种；和/或，所述第四抽汽管路上设有第四调节阀、第四流量计、第四压力计和第四温度计中的至少一种。9.根据权利要求6所述的氢燃机透平叶片冷却效果试验设备，其特征在于，还包括透平排气管路，所述透平排气管路的一端所述透平本体连通，所述透平排气管路上设有透平排气温度计和透平排气压力计。10.根据权利要求9所述的氢燃机透平叶片冷却效果试验设备，其特征在于，所述透平排气管路的另一端依次与所述第二换热器和所述第一换热器连通。11.根据权利要求10所述的氢燃机透平叶片冷却效果试验设备，其特征在于，还包括给水管路、回水管路和除氧器，所述给水管路的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：束国刚，蒋俊，朱幼君，史进渊，陈蒙，王建业，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，
类型：发明
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