GB/T 14100-1993 燃气轮机 验收试验

UDC621.438

K56QB

中华人民共和国国家标准

GB/T14100-93

燃气轮机验收试验

Gasturbines——Acceptancetests

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1993-01-13发布1993-09-01实施

家技术监督局发布

中华人民共和国国家标准

GB/T14100—93

燃气轮机验收试验

Gasturbines一Acceptancetests

本标准等效采用国际标准ISO2314—1989《燃气轮机验收试验》。

1主题内容与适用范围

本标准规定了燃气轮机动力装置的验收试验方法，以确定或检验燃气轮机动力装置的功率、热效率

等主要性能参数及其它性能。

本标准适用于常规燃烧系统的开式循环燃气轮机动力装置,也适用于闭式循坏和半;:i式循环燃气

轮机动力装置。经过适当的修改也可适用于其它热源的燃气轮机动力装置。

本标准不适用于航空燃气轮机和正在研制中的燃气轮机。

2引用标准

GB384石油产品热值测定法

GB2624流量测量流装置

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GB2900.47电工名词术语燃气轮机

GB8117电站汽轮机热力性能验收试验规程

3术语

3-1标准参考条件

燃气轮机动力装置的功率、热效率、热耗率或燃料消耗率，如需按标准参考条件进行修正，则标准参

考条件为：

3.1.1压气机进气条件

全压：101.3kPa,

全温：15C,

.相对湿度：60%；

除了采用中间冷却器或喷水冷却器外，工质湿度一般可以忽略。具体部位见6.6.2条。

3-1.2透平排气条件

静压：101.3kPa。

具体部位见6.6.3条。

3.1-3冷却水条件

工质冷却器进口水温：15C。

3.1.4空气加热器环境条件

*在闭式循环中，空气加热器的环境条件为：

大气压力：101.3kPa；

大气温度：15t.\

国家技术监督局1993-01-13批准1993-09-01实施

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3-2功率

功率可用透平联轴处的输岀功率、发电机出线端的电功率（见&1条）或产生燃气或压缩空气（从

主流道中压气机放气）的燃气轮机或燃气发生器的气功率表示。

3-3热效率和热耗率

计算热效率和热耗率时，不论采用何种燃料，均应按燃料的等压净比能（低热值）来计算。比能（热

值）是在压力为101.3kPa和温度为15t条件下的测定值。燃料温度偏离15C,其显热应当计及，见

&2.1条。

3.4必做试验"

在规定的运行条件下，用来确定功率、热耗率、热效率或燃料消耗率以及主要保护装置工作可靠性

而进行的试验。

3-5选做试验"

经合同双方商定，认为有必要进行的试验项目。例如可以包括调速系统的特性;必做试验中未包含

的其他保护装置的工作可靠性;操纵特性;振动测量;排气释放物的测定；噪声级的测定、排热及余热回

收的评定等。

注：1）在制造厂或在现场所进行的试验项目的划分，由合同双方商定。

3-6测点位置命名法

3.6-1简单循环

简单循环测点位置命名，按图1示例用数字表示。

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图1简单循环测点位置命名示例

1—大气状态i2—压气机进口；3—压气机出口,4—热源（燃烧室）进口；

5—热源（燃烧室出口）；6—透平进口,7—透平岀口；8—排气岀口

3-6.2复杂循环

复杂循环测点位置命名按图2示例用数字表示（其他类型的复杂循环以此类推）。

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负荷

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图2复杂循环测点位置命名示例

2.1—第一台压气机岀口,2.2—中间冷却器进口；2.3—中间冷却器出口,2.4—第二台

压气机进口；3.1—回热器进口（工质加热）；3.2—回热器出口；6.1--第一台透平岀口,

6.2—再热室进口；6.3—再热室出口:6.4—第二台透平进口=7.1—回热器进口（排气放

热）；7.2—回热器出口（排气放热）

注：①复杂循环中若压气机和透平均为两台，而且还使用中间冷却器和再热室，测点位置的数字符号见图2.

②如果测点位置采用其他命名法时，在合同中应另加说明。

3.7流体种类命名

循环中各部分流体种类用下列字母表示：

f一一燃料；

g——通过热源（燃烧室）加热的气体；

a——空气（或其他工质）；

W水；

b——润滑油。

例如:燃烧室进口燃料温度记为Tf4。

4试验准备工作

4-1除非双方另有协议，验收试验通常应在安装阶段结束之后，立即由制造厂执行，无论如何该试验在

三个月内执行。燃气轮机在试验前应按制造厂的规定进行检验和清洗。

4-2如果为了旁通某个部件而安装了管道，或者为了某种用途提供放气,则应调整上述管道上的所有

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阀门，使之符合保证书上所规定的条件。_

4.3为了计算或其他特殊的试验目的所需要的燃气轮机各零部件的尺寸和结构参数，应在试验前进行

测定并记录下来。

应当将试验时燃气轮机辅机各铭牌上的编号和数据记录下来，以便确认。

4-4为了以下目的，可以进行预试验：

4.4.1确定燃气轮机及有关设备是否适宜于进行验收试验；

4.4.2检查测试仪器；

.4.4.3熟悉试验做法。

在进行了预试验之后，经合同双方同意，预试验可以承认为验收试验。

5试验运行条件

5-1说明

5.1.1应当尽可能使试验条件接近标准参考条件或购货合同规定的条件。在整个试验过程中所用的燃

料，应是保证书规定的燃料，或是在性质上基本接近保证书规定的燃料;否则合同双方应就试验所用燃

料和试验结果的解释事先达成协议。

5.1.2为方便起见,在采用双燃料系统的装置中，热效率试验可以仅用一种燃料来进行，但应盔合同双

方达成协议。,

5.1.3燃气轮机的控制整定值应在试验前调定。对于不适合于燃气轮机正常运行的特殊调整,合同双

方应达成书面协议。

5.1.4试验观测记录应使用指定的表格,成为原始记录。观测记录应写明年、月、日和读数时间,并应经

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观测者签字后才能生效。原始记录和记录图表应当能复制,例如复印或照相,不允许重4^

「合同双方应各拥有一套全部的未经修正的原始仪表读数记录和记录图表。

5-1.5在试验进行的过程中或试验后，对已观测到的数据进行分析或解释时，如果发现有明显的矛盾，

以致影响试验结果的有效性，应经合同双方商定，用各种合理的方法去减小或消除矛着。如未能达成协

议,则试车或试验无效。

5.2运行条件

5.2-1某些试验,例如确定功率、热耗率、余热回收的评定和噪声级的测定等项试验，应在稳态条件下

进行。

5.2.2燃气轮机应在达到稳态条件以后进行试验，当与试验项目有关的主要参数处于稳定时，就认为

稳态已建立。如果连续监测表明，在合同双方所商定的时间间隔内，读数不超过5・2.3条和表1所允许

的最大变动量，则认为已达到稳态。

表1在运行条件下的最大允许变动量"

每次试验的任何一次读数与报

序号变量告给出的平均运行值之偏差

1输出轴转速±1%

2试验现场大气压力士1%

3压气机进口处工质温度±2©

4液体燃料的比能〔总比能（高热值）和净比能）±2%

4

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续表1

1每次试验的任何一次读数与报

序号变tt

告给岀的平均运行值之偏差

气体燃料的比能（用连续量热计得到的总比能和

5±2%

净比能严

6气体燃料的供气压力±1%（平均绝对压力）

7燃料供给温度2，+3C

8排气压力±1%（平均绝对压力）

9工质进口压力±1%（平均绝对压力）

10冷却介质进口温度"±3C

11冷却介质温升"■±2C

12透平排气温度±2C

注：1）对于作为船用动力装置的燃气轮机，如果在船舶交接期间作验收试验.双方可商定专门的运行条件。

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2）除天然气以外的其他气体燃料的最大允许变动范围应事先商定.

3）适用于采用预冷器和中间冷却器的复杂循环。

5-2.3在任何条件下确定额定性能时，为了求岀功率和效率的数值,试验应连续进行三次。每次试验持

续时间不少于5min,不超过20min（即总时间不少于15min,不超过60min）。如果用称重法测量燃料

流量，为了获得足够的精度,试验时间可超过20min。

在测试期间，取读数时应保持负W稳定在±1%以内。如果做不到这一点，每作一次测定时至少在上

述规定时间范围以内取五组读数，并将结果取平均值。当负荷的最大波动超过±2%时，只有经过合同双

方商定后才能接受该次试验。

在整个试验期间内，每种运行状态的每个观测值与报告给出的平均运行值偏差不应超过表1所示

的偏差范围，否则应由合同双方达成书面协议。

注：如果被测值是快速变化和不规则的，则应使用适当的仪表进行测量。若要求用每组观测数据去计算某个结果,

再对结果取平均值,则必须用同一时间的读数。如果观测的目的是用和或差来确定变化率，则必须记录观测的

准确时间。

6测量仪器和测量方法

6-1说明

本章对进行燃气轮机动力装置和部件试验所用的仪器、测量方法及预防措施作了说明和规定。本章

中未规定的其他仪器及测量方法的使用，应由合同双方另行商定。

6-2必做试验所需的仪器和设备

a.测量燃气轮机输出功率的仪器设备；

b.测量燃气轮机燃料消耗值或输入热量的仪器设备；

测定燃料的比能、密度、成分及灰分的仪器设备（也可取样后在双方商定的试验室内进行测

定）；

d.测定燃气轮机各适当的压力和压差的压力计或压力表（对性能计算有影响的压力测量,使用液

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体压力计或较为精密的仅器J;

e.气压计和湿度计；

f.间接测定透平进口燃气溫度的仪器（闭式循环的燃气轮机除外”.

g-测定压力机进气溫度的仪器；

h.测定计量油箱中燃油温度和冷却器中循环水温度的温度计；

转速指示器和电子式转速表；

带同步信号系统的主时钟（若不能提供，则可用同步表或同步钟）；

测定燃气轮机排气温度的测试仪器。

6-3功率测量

6-3-1机械功率的测量

6.3-1-1扭矩测量

为了计算燃气轮机的轴端输岀功率需要测得输出轴的扭矩。6.3.1.1.1或6.3.1.1.2条所述设备

均可用来进行扭矩测量：

6.3-1-1-1吸收式测功器（机械式、电气式、水力式或组合式）

所用测功器量程的选择，要求在任何转速下，最小测量扭矩至少为该测功器正常最大扭矩的20%。

吸收式测功器在结构上应当使冷却流体在一个通过轴线的平面内流入和流出测功器，以免切向速

度分量对扭矩测量产生影响。应采取措施预防外部风阻的影响，各种外部连接软管、接线不应对测功器

产生切向的阻力。

采用减震器来衰减测功器的摆动时.应预先确证减震器对两个方向的阻力相等”

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测功器测量臂有效半径的测量误差不得超过士0.1%（制造厂的合格证可作为充分的依据）。

使用测功器时，应预先在增加和减少负荷两个方向上用经过检定的祛码来校准测力装置，正负误差

不应超过试验中要读出的最大负荷的0.1如果增负荷和减负荷的读数差在最大试验负荷的0.3%以

内时,应取其平均值作为标定值。

验收试验前后均要仔细检查测功器，并测定出测量臂的不平衡量。

若测功器在使用过程中岀现负荷周期性波动（例如由其内部水的作用所形成）或某些共振状态（使

扭矩指示值产生超过士2%的脉动）这类无规则不稳定现象，则认为试验结果不符合要求。

6.3.1.1.2转轴扭矩计

每组试验前，应对转轴扭矩计进行标定。如果所采用的扭矩计系统受到温度的影响，在试验后，应按

试验中所经受的温度重新加以标定，标定时,扭矩指示装置应处于从试验前到试验结束后的整个测定过

程中未受干扰的状态。

.对转轴扭矩计进行标定时,必须单向地增加负荷，直到超过最大试验负荷，然后再单向地减少负荷，

当增负荷与减负荷读数差不超过最大试验负荷的1.0%时,应取其平均值作为标定值。

应当以足够多的次数读取测功器的读数,以使所有读数平均值与交替读数的平均值（奇次读数和偶

次读数的平均值）相差不大于0,2%；

6.3.1.2转速测量

a.为了试验转速的初始整定及监视试验期间燃气轮机转速的恒定性，可采用指示式转速表。

b.多轴燃气轮机每根轴都应装备一个转速指示装置。

试验时为了监测转速恒定性，建议采用电子脉冲计数式转速表进行读数显示和记录。

d.对于所有转速测量都应使用直接驱动（无滑动）式或非接触式转速表。手持式转速表可能产生

滑动，不宜采用。

e.当平均转速影响试验结果时，应使用直接驱动（无滑动）的积分式转速计数器”记数和记时的精

度应使平均转速的误差不超过土0.25%。

f.凡在试验中采用电子频率计来测量转速，以确定功率和效率时，应以足够多的次数取读数，使

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全部读数的平均值与交替读数的平均值相差不大于0.25%".

6.3.2电功率的测量

发电机岀线端电功率的测量按GB8117的规定进行。

6-3.3其他情况下的功率测量

当功率不是以电的形式输出，且又无法在轴上测量时（例如直接驱动泵、压气机等儿可参照适当的

用于被驱动机械进行试验的标准渾量功