用于測量氣態(tài)介質(zhì)流的質(zhì)量流的方法和燃料供給系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明大體涉及質(zhì)量流的測量，并且特別是燃氣渦輪機的技術。它涉及根據(jù)權利 要求1的前序部分的用于測量氣態(tài)介質(zhì)流的質(zhì)量流的方法。
【背景技術】
[0002] 典型地，造成壓力差的流量測量設備（如開孔或皮托管）被用來測量處于高的氣 體溫度的氣體（體積）流。通過另外的氣體密度參數(shù)的測量來計算質(zhì)量流。然而，氣體質(zhì) 量流的總體精度典型地低于1. 2%。
[0003] 采用Coriolis流量計的直接質(zhì)量流測量可能高達高的氣體溫度。為了在高的氣 體溫度的精確的氣體流測量，流量計必須在高的氣體溫度的情況下在零流量情況下被校 準。如果由于受操作限制無法完成該零流量調(diào)整，那么處于總體氣體質(zhì)量流的精度在高的 氣體溫度下變得更差。
[0004] 因為高的氣體溫度引起在測量技術（例如，渦輪機葉輪計數(shù)器）上的限制或要求 降低總體精度的測量值的一些修正/校準，所以很難采用現(xiàn)有的流量計以高精度在升高的 或高的氣體溫度（> 200°c )下直接地測量燃料氣體質(zhì)量流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目標是提供用于測量升高第一溫度的氣態(tài)介質(zhì)流的質(zhì)量流的方法，其容 易來應用并允許帶有高精度的測量。
[0006] 進一步的目標是提供用于實施前述方法的用于氣態(tài)燃料的燃料供給系統(tǒng)。
[0007] 通過根據(jù)權利要求1的方法和根據(jù)權利要求6的燃料供給系統(tǒng)來獲得這些和其他 的目標。
[0008] -種用于測量流動穿過特定管的升高第一溫度的氣態(tài)介質(zhì)流的質(zhì)量流的創(chuàng)造性 方法，包括以下步驟： a) 提供帶有已知質(zhì)量流和顯著低于前述第一溫度的第二溫度的前述氣態(tài)介質(zhì)的參考 流； b) 將前述參考流與流動穿過前述特定管的升高第一溫度的前述氣態(tài)介質(zhì)流混合； c) 測量前述參考流和流動穿過前述特定管的升高第一溫度的前述氣態(tài)介質(zhì)流的前述 混合物的所得溫度；以及 d) 從前述參考流的前述已知質(zhì)量流、前述升高第一溫度、前述參考流的前述第二溫度 和前述測量的所得溫度確定流動穿過前述特定管的升高第一溫度的前述氣態(tài)介質(zhì)流的未 知質(zhì)量流，根據(jù)方程式：
其中Mx是未知質(zhì)量流，Mraf是前述參考流的 已知質(zhì)量流，Tl是第二溫度，T2是升高第一溫度，以及T3x是在混合之后的所得溫度。
[0009] 本創(chuàng)造性方法的實施例的特征在于，升高第一溫度的前述氣態(tài)介質(zhì)流是在初始溫 度供給的初始流的一部分，該初始溫度顯著低于前述第一溫度并然后通過預熱器加熱至前 述第一溫度。
[0010] 具體地，前述初始溫度等于前述第二溫度，前述參考流從在前述第二溫度供給的 前述初始流轉移，并且前述參考流的質(zhì)量流通過特別是Coriolis類型的流量計來測量。
[0011] 具體地，提供多個并聯(lián)的特定管，由此前述特定管中的每一個引導作為在初始溫 度供給的初始流的一部分的升高第一溫度的氣態(tài)介質(zhì)的分別的流，該初始溫度顯著低于前 述第一溫度并然后通過預熱器加熱至前述第一溫度，并且前述參考流通過相關的截流閥摻 合至前述多個特定管。
[0012] 本創(chuàng)造性方法的另一實施例的特征在于，前述氣態(tài)介質(zhì)是氣態(tài)燃料，并且前述特 定管是燃料供給系統(tǒng)的一部分，特別是燃氣渦輪機的一部分。
[0013] 特別地用于燃氣渦輪機的創(chuàng)造性燃料供給系統(tǒng)，用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法，包 括帶有燃料預熱器的燃料供給線路，該燃料供給線路在前述預熱器下游分岔成多個燃料 管。
[0014] 其特征在于，參考質(zhì)量流管在前述燃料預熱器上游連接至前述燃料供給線路，在 前述參考質(zhì)量流管中提供流量計，并且前述參考質(zhì)量流管可通過分別的截流閥在前述流量 計下游選擇性地連接至前述燃料管。
[0015] 本創(chuàng)造性燃料供給系統(tǒng)的一個實施例的特征在于，提供溫度傳感器來測量前述升 高第一溫度、前述參考流的前述第二溫度和在混合之后的所得溫度，并且前述溫度傳感器 和前述流量計連接至測量單元以用于確定未知質(zhì)量流。
【附圖說明】
[0016] 現(xiàn)在通過不同的實施例和參考附圖來更仔細地解釋本發(fā)明。
[0017] 圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的燃料供給系統(tǒng)的示意圖。
[0018] 參考標號： 10 燃料供給系統(tǒng) 11 燃料預熱器 12 流量計（例如，Coriolis類型的） 13 測量單元 14 燃料供給線路 15、16 溫度傳感器 17 參考質(zhì)量流管 Fl-Fx 燃料管 Ml-Mx 在燃料分配線路Fl-Fx中的質(zhì)量流 Mref 參考質(zhì)量流 Tl 在參考質(zhì)量流管17中的燃料溫度 T2 在預熱之后的燃料溫度 T31-T3X 在混合之后的燃料溫度 TSl-TSx 溫度傳感器 Vl-Vx 截流閥。
【具體實施方式】
[0019] 本發(fā)明的基本思想是在將少的已知參考質(zhì)量流與升高溫度的未知預熱氣體流混 合之前和之后從氣體溫度的測量確定氣體質(zhì)量流。本發(fā)明的方法能應用至若干氣體流并能 顯著地降低成本。
[0020] 圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的燃料供給系統(tǒng)的示意圖。圖1的燃料供給系統(tǒng)10 包括用于氣態(tài)燃料的燃料供給線路14。流動穿過前述燃料供給線路14的燃料進入燃料預 熱器11，其將燃料加熱至> 200°C的升高的溫度。燃料供給線路14在預熱器11下游分岔 成多個x(x=2、3、4…）燃料管Fl-Fx。參考質(zhì)量流管17在燃料預熱器11上游連接至燃料 供給線路14,使得引入的燃料的一部分流動進入?yún)⒖假|(zhì)量流管17而不被加熱。流量計12 設置在參考質(zhì)量流管17中，其測量行進穿過參考質(zhì)量流管17的燃料的質(zhì)量流。
[0021] 參考質(zhì)量流管17可通過分別的（可控制的）截流閥Vl-Vx在流量計12下游連接 至前述燃料管Fl-Fx中的每一個。當截流閥Vl-Vx中的一個打開時，參考質(zhì)量流摻合至流 動穿過相關的燃料管Fl-Fx的預熱燃料的流中。由于預熱燃料具有與未預熱的參考質(zhì)量流 的溫度Tl相比升高的溫度T2,因而兩種流的混合物導致在T31-T3X的混合之后的分別的燃 料溫度。
[0022] 提供各種溫度傳感器15、16和TSl-TSx以測量在預熱之后燃料的升高的溫度T2、 前述參考流的溫度T1、以及在混合之后所得溫度T31-T3X。
[0023] 溫度傳感器15、16、TSl_TSx以及流量