行業(yè)應(yīng)用背景

當下分布式電站、數(shù)據(jù)中心自備電源、工業(yè)園區(qū)熱電聯(lián)供、海上平臺、船舶動力、氫能配套發(fā)電機組市場高速發(fā)展，燃氣輪機作為高效率動力核心設(shè)備，是電網(wǎng)調(diào)峰、多燃料清潔發(fā)電場景的主流選擇。

燃氣輪機由壓氣機、燃燒室、透平三大核心部件構(gòu)成，依靠氣態(tài) / 液態(tài)燃料持續(xù)供給完成能量轉(zhuǎn)換。燃料流量精準調(diào)節(jié)、燃料與壓縮空氣充分混合、穩(wěn)定低氮燃燒是機組安全長效運行的關(guān)鍵，高精度流體控制儀表是燃料供給系統(tǒng)的重要組成部分。

燃氣輪機整機工作原理剖面圖

燃氣輪機完整工作流程

1. 進氣壓縮：環(huán)境空氣從機組進氣口吸入壓氣機，經(jīng)多級葉片壓縮升壓，送入燃燒室。

2. 燃料供給：計量燃料分為氣態(tài)、液態(tài)兩大類，經(jīng)存儲、調(diào)壓輸送后，由控制系統(tǒng)結(jié)合 Alicat 質(zhì)量流量控制器完成精準計量，并送入燃燒室。

· 氣態(tài)燃料：天然氣、氫氣等 → Alicat MCR/MCRQ 質(zhì)量流量控制器 → 燃燒室

· 液態(tài)燃料：柴油、煤油、醇類等介質(zhì) → Alicat CODA 科里奧利流量控制器 → 燃燒室

3. 混合燃燒：定量燃料與高壓壓縮空氣充分混合后，燃燒釋放大量熱能，生成高溫高壓燃氣。

4. 膨脹做功發(fā)電：高溫高壓燃氣沖擊透平渦輪葉片旋轉(zhuǎn)，聯(lián)動發(fā)電機轉(zhuǎn)化輸出電能，對外提供穩(wěn)定動力。

5. 尾氣排放：做功后的燃氣排出機組，部分機組還可進入余熱回收系統(tǒng)，提高整體能源利用效率。

燃機核心燃料系統(tǒng)目標

精準計量、均勻混配、穩(wěn)定燃燒，以此保障機組功率平穩(wěn)、排放達標、運行無安全隱患。

燃機工況對流體控制設(shè)備的嚴苛要求

一套標準燃機燃料供給系統(tǒng)包含：介質(zhì)儲運調(diào)壓單元、精準計量單元、氣液混合單元、燃燒控制單元，全程依賴流量控制器閉環(huán)調(diào)控，現(xiàn)場工況存在多重難點：

1. 大功率電磁干擾：燃機及其配套發(fā)電系統(tǒng)中的電機、變頻器和點火系統(tǒng)會產(chǎn)生較強電磁干擾，流量控制器必須具備可靠接地、屏蔽抗干擾能力，防止計量信號漂移。

2. 防爆需求：天然氣、氫氣、甲醇、柴油等燃料屬于危險介質(zhì)，在危險區(qū)域安裝的流體控制設(shè)備通常需要滿足相應(yīng)防爆要求。

3. 寬負荷快速調(diào)節(jié)：機組啟停、升降負荷、電網(wǎng)調(diào)峰切換頻繁，要求控制器大流量量程覆蓋、毫秒級快速響應(yīng)，快速響應(yīng)負荷變化，穩(wěn)定空燃比控制。

Alicat 燃氣輪機專用流體控制完整解決方案

針對燃機氣態(tài)、液態(tài)雙燃料控制場景，Alicat 提供全系列流體控制產(chǎn)品，覆蓋分布式發(fā)電、船舶動力、海上平臺、氫能燃機全應(yīng)用場景。

MCR / MCRQ 氣體質(zhì)量流量控制器（氣態(tài)燃料控制）

· 內(nèi)置氫氣、天然氣、丙烷等 98 種 + 氣體標準，支持多種燃料快速切換，適用于天然氣、氫氣及混合燃料應(yīng)用；

· 寬量程覆蓋機組全功率區(qū)間，響應(yīng)迅速，動態(tài)跟隨機組負荷調(diào)整燃料供給，穩(wěn)定空燃配比；

· 自帶優(yōu)化接地與電磁屏蔽結(jié)構(gòu)，適配大功率機組復雜電磁現(xiàn)場；

· 支持防爆定制型號，滿足危化燃料工況安全規(guī)范。

CODAKC 科里奧利液體質(zhì)量流量控制器（液態(tài)燃料控制）

· 適配柴油、煤油、醇類等，可適配成分未知的液態(tài)介質(zhì)；

· 科里奧利質(zhì)量測量原理，基本不受液體密度及壓力變化影響；

· 多液態(tài)燃料切換場景下計量精度恒定，保證液態(tài)燃燒供給一致性。

方案核心優(yōu)勢

氣、液燃料可一體化協(xié)同控制，燃燒配比均勻穩(wěn)定，有效提升清潔燃燒效率、降低廢氣排放；設(shè)備支持 24 小時不間斷連續(xù)運行，具備高可靠性與長壽命設(shè)計，適配電站級長周期連續(xù)運行工況。

流體控制在能源動力行業(yè)的拓展前景

除燃氣輪機分布式發(fā)電外，高精度流體控制同樣廣泛適配氫內(nèi)燃機、燃料電池系統(tǒng)、工業(yè)燃燒器、船舶動力機組、海上能源裝備等動力設(shè)備。

各類能源動力裝備雖燃料種類、工作壓力、輸出功率各不相同，但都依靠精準流量計量、穩(wěn)定介質(zhì)配比，實現(xiàn)安全、低排放、可重復的連續(xù)運行。伴隨新型電力系統(tǒng)、氫能裝備、海上清潔能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，專業(yè)高精度流體控制儀表，將成為動力裝備穩(wěn)定、長效、安全生產(chǎn)的核心配套。