1、ICS 27.040 K 56 道昌中华人民共和国国家标准GB/T 28686-2012 燃气轮机热力性能试验Gas turbines thermodynamic performance tests 2012-09-03发布中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局中国国家标准化管理委员会2013-01-01实施发布GB/T 28686-2012 目次前言.1 l 范围-2 规范性引用文件3 术语和定义及符号3.1 术语和定义-3.2 符号.4 3.3 下标4 指导原则-4.1 试验大纲4.2 试验准备.B.7 4.3 试验实施.8 4.4 试验记录104. 5 试验的有效性.10 4.6 不确定
2、度.115 仪表和测量方法.115.1 总体要求.5.2 压力测量.13 5.3 温度测量145.4 流量测量.5.5 气体燃料测量.15 5.6 液体燃料测量.17 5. 7 电功率测量185.8 转速测量.205.9 用热力学计算法确定功率.205.10 湿度测量205. 11 热损失.205.四燃气轮机控制参数.206 试验结果的计算.21 6. 1 电功率计算.21 6.2 电功率换算为机械功率.24 6.3 耗热量、热效率及热耗率.t246.4 试验结果的修正一一基本性能公式.257 试验不确定度.29 7.1 概述297.2 不确定度计算.30 附录A(资料性附录)计算示例.40
3、参考文献.前言本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国燃气轮机标准化技术委员会(SAC/TC259)归口。GB/T 28686-2012 本标准起草单位:南京燃气轮机研究所、上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂、东方汽轮机有限公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、沈阳发动机设计研究所、中国航空工业新能源投资有限公司。本标准主要起草人:委马宝、崔耀欣、赵世全、吴爱中、欧永钢、陆培坚。I GB/T 28686-2012 燃气轮机热力性能试验1 范围本标准规定了燃气轮机发电装置的功率、热耗率(热效率)等主要性能参数的试验方法。其目的是确定燃气轮机在
4、试验条件下的热力性能及试验结果的修正。本标准适用于燃用气体或液态燃料(或在进入燃气轮机之前固态燃料转化成气体或液体燃料)的燃气轮机试验。包括带排放控制和/或功率增大设备(如流体注人和进气处理)的燃气轮机试验。它可适用于联合循环装置中的或带其他热量回收系统的燃气轮机。本标准不适用于正在研制中的燃气轮机。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 384-1981 石油产品热值测定法GB/T 2624. 1-2006 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流
5、体流量第1部分z一般原理和要求GB/T 2624. 2-2006 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第2部分:孔板GB/T 2624. 3-2006 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第3部分:喷嘴和文丘里喷嘴GB/T 2624. 4-2006 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第4部分:文丘里管GB/T 14100-2009燃气轮机验收试验GB/T 15135-2002燃气轮机词汇GB/T 18345.1-2001燃气轮机烟气排放第1部分:测量与评估GB/T 18345. 2-2001燃气轮机烟气排放第2部分z排放的自动监测3 术语和2主义及符号3.
6、 1 术语和定义GB/T 14100 , GB/T 15135界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1. 1 绝对性能absolute perfornnance 燃气轮机发电装置在特定条件下的性能(功率、热耗率、排气温度、排气流量/能量)。3.1.2 辅助用电auxiliary power 燃气轮机发电装置需要的或由试验边界定义的其他场所需用的耗电功率。1 GB/T 28686-2012 3. 1.3 比较性能comparative performance 燃气轮机发电装置以差值或差率表达的性能参数变化。3. 1. 4 控制温度control temperature 由制造商确定的一定运
7、行条件下用于控制燃气轮机的温度或温度曲线。该温度与燃气轮机排气温度可能一致也可能不相一致。控制温度是试验边界的基本条件之一，与实际测量位置元关。3.1.5 修正性能corrected performance 按规定的参考条件进行修正的性能参数。3.1.6 烟气排版exhaust gas emissions 试验运行条件下从燃气轮机排出的物质。3. 1. 7 排气能量exhaust gas energy 在试验边界定义的范围内，从燃气轮机排出的工质的能量。3. 1. 8 排气流量exhaust gas f10w 在试验边界定义的范围内，从燃气轮机排出的工质的流量。3. 1. 9 排气温度exha
8、ust temperature 在试验边界定义的范围内，从燃气轮机排出的工质的温度，它是用质量加权的平均温度。3. 1. 10 热耗率heat rate 在试验边界定义的范围内，测得的单位时间内输入的燃料能量与燃气轮机所产生功的比值。该值一般应注明是按燃料的净比能或总比能。3. 1. 11 抽气extraction air 从试验边界内引出的专用空气。3. 1. 12 气体燃料gaseous fuel 含有或不含有惰性气体的各种可燃物的混合体。其中每一种成分在使用条件下均呈过热或饱和汽化状态3. 1. 13 热损失heat loss 排到试验边界出口外的能量。3. 1. 14 注入流体同ect
9、ionf1uid 除气体燃料和液体燃料以外，进入试验边界内的气体或液体。3. 1. 15 进气处理inlet air treatment 在燃气轮机的压气机部件前，使用设备对进口空气进行冷却或加热。试验边界必须明确说明该设备是在该试验范围内还是试验范围外。2 GB/T 28686-2012 3. 1. 16 液体燃料Iiquid fuel 含有或不含有惰性成分的各种可燃物的混合体。几乎全由在使用条件下均呈液态的成分所组成。3. 1. 17 热效率thermal efficiency 单位时间内燃气轮机所产生的功与所消耗的燃料能量的比率。热效率可按净比能或总比能来表示。3. 1. 18 参数pa
10、rameter 由单一仪表在某一位置直接测量的物理量值、或该同一物理量值若干次测量的平均值。3. 1. 19 功率输出power output 在试验边界上直接测到的电气或机械的单位时间输出功。3. 1.20 规定参考条件specified reference conditions 试验结果要按照它进行修正的所有条件值。3. 1. 21 试验test 运行条件可能变化的一组试运行工作。3.1.22 试验边界test boundary 试验范围定义的、必须测定试验范围内的质量流和能量流的热力学控制空间。根据不同的试验要求，可以使用不同的边界。试验边界的定义图是帮助理解该试验范围和测量要求的极为重
11、要的直观工具。3. 1. 23 试验读数test reading 所需的所有试验仪表的单次记录值。3. 1. 24 试验运行t四trun 在保持工况恒定或接近恒定的运行条件下，在规定时间内采集数据组。3. 1.25 试验不确定度test uncertainty 与修正试验结果有关的不确定度。3. 1. 26 测量不确定度measurement uncertainty 与过程参数或变量测量有关的估计的不确定度。对测量结果质量的定量表征。表征合理赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。3. 1. 27 不确定度uncertainty 含有95%置信水平真值的测量或结果区间。3 GB/T 2
12、8686-2012 3.1.28 偏差tolerance 偏离合同性能指标的商业允差。3. 1. 29 不可测变量immeasurable variable 无法直接测量，但可从其他测量参数进行计算的量。3.2 符号本文件中使用符号的说明(见表1)。表1符号定义符号名称单位(国际单位制)B 系统误差f 燃烧比ExcLoss 励磁机功率kW FC 励磁电流A FDA 干空气馆分FV 励磁电压V gc 重力常数kg. m/s2 H 排气焰kJ/kg h 比熔kJ/kg HHV 燃料总比能kJ/kg HIR 热耗率kJ/(kW. h) I 电流A LHV 燃料净比能kJ/kg MF 摩尔分数MW 相
13、对分子质量kg/kgmo1 p 压力Pa P 功率kW ,MW q 质量流量kg/s qmol 摩尔流量kgmo1/h PF 功率因数Q 能量流kW ,MW S 标准偏差U 不确定度V 电压V W 湿度比kg(水)/kg(干空气)WF 重量分数 用于功率的乘法修正系数4 GB/T 28686-2012 表1(续)符号名称单位(国际单位制)F 用于热耗率的乘法修正系数A 用于功率的相加修正系数,fH 生成热J/mol s 用于排气温度的乘法修正系数E 用于排气能量的乘法修正系数Y 用于排气流量的乘法修正系数。用于不确定度计算的灵敏系数3.3 下标本文件中使用下标的说明见表2。表2下标定义下标名称
14、atrn 大气avg 平均calc 计算corr 修正e址1排气ext 抽气z 组分mJ 注入流体1 燃料组分k 非水排气组分K 开氏温标口leas测量n 排气成分组分sat 饱和4 指导原则4. 1 试验大纲4. 1. 1 试验计划试验开始前，试验承担方应向委托方提供试验计划。试验计划应由委托方批准。试验计划的内容至少应包括:试验目的、试验对象、试验边界的划分、试验的组织和人员职责、试验准备、试验步骤、试验仪表的型式和校准要求，测量点布置、燃机性能保证值的参考条件、完成试验前的测量系统的不确定度5 GB/T 28686-2012 分析、试验状态及稳定性要求、燃料的采样、燃气轮机清洁度的检查、
15、试验数据的采集和资料的保管、试验最终报告的格式和内容。4.1.2 试验准备4. 1.2. 1 仪表的技验试验前应对使用仪表的精度、校准及永久或临时安装的仪表位置进行检查。试验中所使用的所有仪表都应符合第5章有关用于主要试验测量仪表的要求。所使用的仪表应由有资质的计量检定部门出具检定合格报告，燃气轮机热力性能试验的实施时间应在仪表计量检定合格报告的有效期内。4. 1.2.2 仪表的安装对流量仪表建议使用差压式和涡轮流量计，流量测量设备应安装在水平管段。流量元件的安装应在管道酸洗和(或)冲洗之后进行。试验仪表所需的接管和管段诸如压力接管、温度计套管、流量计管段和临时试验仪表的电气计量连接应在装置设
16、计阶段统一考虑。仪表的安装数量和位置应符合试验大纲的要求。所有临时安装的仪表都应能够方便接近、容易隔离。使用仪表变压器时应有足够的线径以降低电压降;使用精确的三相功率表测量电功率时应提供中性点电缆。净功率输出 |r.0T.0.1 。30 排放e-硬件范围边界y说明z参数、用于功率和热耗率计算。参数、用于排气流量、排气能量和排气温度计算。在进行任何计算时都不要求进行排放测量。进口温度测量位置需要各方商定。圄1通用试验边界6 GB/T 28686-2012 4. 1. 3 通用试验边界(图1通用试验边界)4. 1. 3. 1 两种典型的试验边界为za) 测量边界范围内设备的性能(功率和热耗率或热效
17、率)是使用硬件范围边界。b) 热平衡边界用来计算排气质量流量和能量。该边界是包围燃气轮机装置的更为严密的一种边界。4. 1. 3. 2 典型的边界位置如图1所示。其中za) 空气温度测量必须在进气口(或压气机入口)，具体由双方商定。b) 实线箭头指示的是用于计算功率和热耗率和/或计算跨过试验边界的排气流量参数:排气能量和排气温度及某些或全部质量流量、热力学条件和化学分析。c) 虚线箭头指示的是不必确定用于计算试验结果的参数。4. 1. 4 所需测量的量(见表3)表3所需测量的量能量和流体功率和热耗排气流量、能量和温度进口空气压力、温度、湿度压力、温度、湿度燃料温度、流量、组分、压力温度、流量、
18、组分、压力注入流体温度、流量、压力温度、流量、压力排气压力、温度温度功率净功率输出、功率因数总功率输出、功率因数抽气流量温度、流量热损失流量、温度注，:热损失:只有在进行排气流量或能量计算的试验时，才需要测量跨越试验边界的发电机、润滑油冷却器、透平罩壳、转子空气冷却器等的热损失。可使用估算值代替实际测量。注2:排放z排放测定不在本标准范围内，因而没有规定排放限值或测量的要求。但是，排放极限可能对试验结果有影响，故该试验计划应将规定排放水平或限值作为对试验运行条件的要求。4.2 试验准备4.2. 1 在试验之前按事先约定，及时通知试验各方，使其有必需的时间来作出响应，并准备人员、设备或文件。试验
19、承担方应及时提供更新的信息。4.2.2 试验前的记录试验前应记录:燃气轮机的型号、序列号和铭牌数据，测量仪表的序列号和型号及其计量检定文件。7 GB/T 28686-2012 4.2.3 仪表不确定度的控制用于数据采集的仪表应至少与试验前不确定度分析中规定的仪表同精度。该仪表可为永久性设置仪表或临时试验用仪表。在试验之前应对所有仪表的校准进行充分检查，并必须提供这些记录和校准报告。试验后，对任何一方观察到的记录不一致的仪表需进行重新校准或检定。4.2.4 设备检查和清洁度试验前，被试机组应处于可靠的运行状态，制造商的代表应按自己的判断，确定被试机组是否处于可靠运行状态。被试机组应在新的、清洁的
20、状态下进行试验，制造商的代表应按自己的判断，确定被试机组是否处于新的、清洁的状态。如果制造商的代表依自己的判断，认为被试机组未处于新的、清洁的状态，应采用相应的措施恢复到新的、清洁的状态。必须指出，任何燃气轮机的性能都会随时间的增长而衰减，其程度取决于燃料、空气质量、水质、运行调度方法以及燃气轮机操作和维修时的精心程度。建议试验各方应商定有关全新清洁机组的定义以及相应性能修正曲线的应用方法。4.2.5 初步运行和调整在开始试验之前，燃气轮机应运行足够长的时间，以验证燃气轮机的运行可靠性和稳定性，而且控制变量在表4中所示偏差范围内。在这个阶段，应对仪表进行检查。4.2.6 预试验在开始总体性能试
21、验之前应进行充分的预试验，并留有时间对初步试验结果进行计算，以审核实测数据的数量和质量，揭示存在的问题。最终进行调整并修改试验要求和/或试验设备。4.3 试验实施4.3.1 规定的参考条件这些条件是确定保证值的依据，它们是功率和热耗率的修正基础。应尽一切努力尽可能接近规定的参考条件来进行该试验，以减少修正偏差。4.3.2 开始和停止试验和试运行4.3.2.1 开始条件8 试验协调员负责确保在约定的试验开始时收集所有数据，并确保通知试验各方开始的时间。在开始性能试验之前，必须满足下列条件za) 最大允许偏差。使用的燃料、设备运行状态和运行参数满足4.3.5的要求。b) 稳定性。在开始试验之前，应
22、使燃气轮机运行到稳定状态。在连续监测时，稳定状态的读数在制造商确定的最大许可变动范围内。c) 数据收集。数据采集系统开始工作，试验人员就位可收集样本或记录数据。GB/T 28686-2012 4.3.2.2 停止条件试验协调员核实在4.3.3中规定的试验过程中的运行模式和全部试验运行要求(4.3.4)已得到满足，试验协调员可以要求停止试验。如果这些试验要求未完成，试验协调员可延长或终止该试验。4.3.3 (预试验之前和试验过程中的运行4.3.3. 1 通则在试验和校验运行中，所有设备都应该在规定条件下，正常稳定的运行。在试验边界内设备的间断运行应得到试验各方的同意。4.3.3.2 运行模式燃气
23、轮机应以符合设计依据或保证值的方式运行，并且允许试验运行条件修正至规定的参考条件。燃气轮机运行模式应在符合开始试验前提供的修正曲线的范围内。4.3.3.3 辅助设备运行在规定的参考条件下，燃气轮机运行所需的辅助设备都必须运行，并统计其用电负荷。辅助设备间歇负荷也应同样计入功率消耗。例如z加热器和伴热是间歇负荷。4.3.3.4 进气处理(蒸发冷却器、冷却器、雾化器、加热器)由于进气处理设备有效性是变化的，导致了试验的不确定度增加，建议燃气轮机试验要在这些设备不投运的情况下进行。对性能结果用不投运进气处理设备的适当的设计修正曲线进行调整。如果规定进气处理设备运行作为性能试验范围的一部分，则该燃气轮
24、机可在进气处理设备投运的情况下进行试验，使用适当的修正曲线调整性能结果。因为加水或排水(排污)的热熔差很小，所以在用冷却器试验时不需要修正。4.3.3.5 试验前和试验过程中的调整在开始实际试验运行之前，允许进行调整，达到4.3.2.1的规定。一且开始试运行，则不允许进行调整，除非试验各方同意。4.3.4 试验运行持续时间和读数频率要求的稳定运行状态建立后进行读数。每个试验点由4组测量数据组成，每组测量数据间隔10 min，共计30min。机组稳定运行状态表现为在测取数据前，透平叶轮间温度的变化15min内小于30C(5F)。经验表明，燃气轮机试验点测试时间如超过30min，进气温度一般会发生
25、变化，由此引起运行工况的变化，进而使试验精度受到影响。4.3.5 运行条件下最大允许变化数据样本的计算标准偏差不得超过表4中所给值。如果任何试验运行过程中的运行条件超出表4中规定的极限，则应废弃该试验运行的结果。9 GB/T 28686-2012 表4运行条件下最大允许测量标准偏差变量相对标准偏差a功率输出(电气)1. 3% 扭矩1. 3% 大气压0.33% 空气进气温度0.7 Cb 气体燃料供给燃气轮机时的压力0.65% 燃料流量1. 3% 排气绝对压力0.33% 转速0.65% a总体标准偏差5b此处是测量偏差。4.4 试验记录4.4. 1 试验读数在可行的情况下，应利用数据采集系统来记录
26、试验读数。全套完整的未经修改的数据采集表和记录图表、电子文件或其传真在试验结束时应成为试验各方的资料。数据应包括日期和时间。它们应是未采用任何修正的实际读数。日志、图表和所有记录图表构成完整的记录。4.4.2 直接读数在试验过程中，以相同的时间间隔人工记录的仪表读数。4.4.3 检定的数据对于特别重要的数据建议由第二观测员进行确认。4.4.4 试验日志对试验中发生的任何事件都应记录在试验日志上。同时记录的应有z事件发生的时间、观测员的姓名。对试验中任一设备的任何调整应予专门记录，不论是在任何时间发生，各次调整的原因都应在试验记录上说明。4.4.5 记录错误的政正记录的读数出现错误时，应用墨水笔
27、划掉不正确的数据，并用墨水笔在原不正确处的上方记录正确的读数，在该试验记录的适当位置加以说明。应尽快对这些读数进行比较，并在试验结束前纠正错误。4.5 试验的有效性4.5. 1 结果的有效性如果在进行试验的过程中或在对读数的后续分析或解释过程中，出现矛盾影响这些数据的有效性，则各方应努力达成协议来调整或消除矛盾。未能达成一致将认为该运行或试验无效。10 4.5.2 结果报告在任何情况下，都应报告试验结果。试验结果应包括:a) 依据经过校验的仪表的试验读数进行计算得出的结果FM 修正试验条件与规定的参考条件的偏差。4.5.3 读数作废GB/T 28686-2012 在试验进行过程中或试验完成后，
28、应审核这些试验数据，以确定在进行试验结果计算之前是否应舍弃某些数据。如果发现这些结果存在严重矛盾，则该试验应完全元效。4.6 不确定度4.6. 1 目的按标准试验采用不确定度分析有四个目的;a) 表明试验规程符合本标准不确定度要求;b) 在评估结果时，减少作出错误决定的风险;c) 说明各次测量对总体不确定度的贡献;d) 提供改进试验质量的途径。4.6.2 不确定度计算本标准提供达到最低实际不确定度结果的试验规程。但是，任何测量都是有误差的，各次测量的不确定度应由各方进行评估。己确定的和同意的所有不确定度值应包括在报告中(见第6章)。本标准规定了用于功率输出、热耗率试验的不确定度的计算方法(见第
29、7章)。4.6.3 试验前后的不确定度计算在试验前应进行不确定度分析，以使该试验设计满足规范要求。使用表5的测量参数不确定度限值和测试仪表的灵敏度来计算最大不确定度。它将成为该试验的不确定度的规定极限。应恰当的选择仪表的型式和数量，使其不确定度小于或等于所需的试验不确定度。试验后应进行不确定度计算来证明试验的实际质量。如果试验后的分析显示，某些测量的不确定度超过规定极限，但超过规定极限的测量不会导致总体试验不确定度大于表5中的规定极限，则该试验应视为有效。一旦试验后的结果超出规范极限，将需要各方决定是接受还是拒绝该试验。5 仪表和测量方法5. 1 总体要求5. 1. 1 说明本章对热力性能试验
30、所用的测量仪表提出了相应要求，对数据的测量方法作了说明和规定。本章中未涉及的其他仪器及测量方法如能满足本标准规定的最大许用不确定度要求的，也可以用于替代本标准推荐的相应仪表及测量方法。本标准采用国家法定计量单位。5. 1. 2 最大不确定度本标准规定了每个试验测量值应满足的特定的不确定度极限，见表5。这些强制性不确定度极限代表各具体测量值的总不确定度(包括所有系统和随机效应)。在实际不GB/T 28686-2012 确定度乘以相对灵敏系数以计算试验参数(功率、热耗、排气流量/能量或排气温度)的总不确定度之前，应与每个测量的实际不确定度进行比较。如果符合表中所列的不确定度要求，从满足测量不确定度
31、要求的角度来说，此规范试验当属有效。表5允许最大测量不确定度参数或变量不确定度参数或变量不确定度交流电功率(电压互感器、电流互感器和计0.25% 气体燃料热量输入z量仪表的系统相对灵敏度)节流系数(孔板流量计)0.4% 辅助耗功5% 质量流量(涡轮流量计)0.5% 直流电功率0.5% 组分容积百分率0.33% 扭矩1. 5% 燃油热量输入z转速0.1% 质量流量0.5% 时间0.05% 比能0.4% 进口空气温度0.6.C 气体燃料温度(用于显热计算)2.8.C 大气压力0.075% 湿度z湿球温度或1. 1 .C 燃油温度(用于显热计算)2.8 c 相对湿度2% 进口总压降10% 抽出/注入
32、流量(水、蒸汽、氮气、转子冷却介质)2% 排气静压降10% 抽出/注入温度2. 8 c 排气温度5.6.C 5. 1.3 仪表校准5. 1.3. 1 校准的定义被校准仪表及参考标准仪表在同一过程条件下，以参考标准仪表的输出读数为依据来调整被校准仪表的输出读数。也可以用记录这两个仪表的读数差，并把此差值考虑进被校准仪表的读数内(用于难以改变其输出数据的仪表)。5.1.3.2 参考标准凡参与试验测量的仪表均需经符合相应国家标准要求的参考标准仪表或公认的物理常数予以校准。所有参考标准仪表也需按制造厂的规定按相应的国家标准予以校准。参考标准仪表的不确定度应至少小于所校准的试验仪表的不确定度的四分之一。
33、如果用被校准仪表获得的所有测量值均在本标准规定的强制性不确定度极限内，则允许参考标准具有较高的不确定度。灵敏度系数较低的仪表可以依据经过校准、符合本标准规定的强制性不确定度极限的其他仪表予以校准。5. 1. 3. 3 校准期限尽可能在接近试验日期之前对测量仪器进行校准，在确定为使校准漂移量保持最小的最佳校准时间时，应以仪表制造厂的要求和指示作为依据。如果所记录的数据显示有可能出现仪表误差情况，则在试验后应立即进行仪表校准。如用户具有可支持延长校准期的相应数据，即足以证明校准漂移量始终处于参考标准仪表规定校准期的精度范围内，也可以按其他周期进行校准。GB/T 28686-2012 5. 1. 3
34、. 4 校准漂移量校准修正时的校准漂移量用读数的百分率表示。当试验后的校准显示漂移量低于仪表基本误差时，这种漂移量是允许的。试验前的校准可作为判定试验结果的依据。当校准漂移量和参考仪表精度的平方和的平方根超过仪表所要求的仪表精度时，则是不可接受的。如果出现校准漂移量不合格，则须由相关技术部门来判断校准是否正确。如仪表经校准后在运输安装后的试验前后进行单点检查，便可查出是否出现漂移量。冗余配置的仪表应分析校准漂移量，以确定利用哪一个校准数据。如有疑问可向仪表制造厂咨询。5. 1. 3. 5 数据采集和处理试验时应具备数据采集系统及数据计算系统。来自仪表的讯号输入应予以存储，以便在试验后进行数据修
35、正时作新的校准修正。如需利用电站的测量和控制系统时，必须满足本标准的误差要求。5.2 压力测量5.2.1 通则压力测量应使用经过校准的液体压力计(U形管式、单管式等)、静重仪、弹簧管式压力计或其他弹性类型压力计及压力传感器等。安装压力仪表时，应在仪表前的接入段配置一个隔离间，可根据需要关闭和开启压力仪表及进行放气。5.2.2 变送器和传感器对采用的每个仪表量程进行校准。对压力变送器应进行温度补偿或把试验期间测量部位的环境温度和校准期间的温度进行对比来实现补偿，或确定测量精度的降低是否可以接受。变送器的安装方位应与它们进行校准时一致。在变送器和记录仪之间最好采用数字信号，如需通过模拟信号转换，则
36、其电缆应有接地屏蔽，以释放来自附近电气设备的感应电流。因此，模拟信号电缆的安装应尽可能远离其他电气设备。5.2.3 液体压力计可采用U形管式或单管式液体压力计来测量压力，其管子内径应在8mm以上，以防止出现毛细管现象。5.2.4 弹性压力计压力大于1个大气压时，可使用弹性压力计测量压力。在测试前必须用静重仪对它们进行校准。在校准时的温度与试验时的平均温度之差不超过11.C，弹性压力计量程内的读数误差应满足表5的要求。5.2.5 大气压力可采用绝对压力变送器或电子式测压仪或其他误差不超过33.33Pa的仪器测量大气压。气压表应设置在室外稳定的环境中，其压力表安装位置(垂直)与校准时相同，并处于燃
37、气轮机主轴中心线同一标高(此标高应记录在试验报告内)。如采用当地气象站的测量值，则应进行高度修正。5.2.6 压气机进口总压当元进气管道、消声器、进气过滤器时，压气机进口压力即为压气机进口处的大气压，亦即进口处之GB/T 28686-2012 总压，即为压力表静压和动压的代数和，即P总=(空气密度)(流速)2/2g十静压值式中的g为重力加速度。动压是用测量静压所在截面的平均流速来计算，平均流速是根据该截面的面积和相应的流量计算出的。也可以直接进行总压测量，但需考虑总压的分布情况，以便提高总压平均值的精度，即用皮托管在多个等面积中心处读取，但由于具体布置所限，很难采集到进口处的总压读数。5.2.
38、7 流道中的静压按相应的压力测量要求进行测量。流道中的静压测点部位的流速在20m/s以下时，可取一个静压测点;流速在20m/s以上时，在垂直于流线的截面上对称地取4个测点，将其算术平均值作为静压。应当用液体压力计来测量此种静压。静压测孔应与流道壁面垂直，内侧孔口边缘不得倒角且元毛刺，靠近测量部位的壁面应平滑而平行的。5.2.8 压气机排气压力在压气机排气口截面上对称布置的4个测点处测得的算术平均值作为静压值，再根据相应截面上估算的平均流速计算其动压。需要测量时，透平进口压力亦可按此原则在透平进口截面上测得。5.2.9 透平排气压力透平排气压力是指透平排气法兰处的静压(U形管压差加上大气压)。如
39、元排气管道和排气消声器，则此排气出口压力(静压即为大气压力。测量透平排气压力的方法与测量压气机进口压力的方法相同。5.3 温度测量5.3. 1 既述温度测量应符合国家标准有关规定，测量仪器使用前应逐个进行校准。测温用仪器可采用水银温度计、带电位计的热电偶或类似仪器、电阻温度计等。5.3.2 压气机进气温度压气机进气温度宜使用热电阻(或热敏电阻)测量，不宜使用热电偶。因为热电偶生成的电压信号与其测量端和基准端之间的温差成正比，在测量进口空气温度时，两端的温度差接近相等，电压信号很小，会导致测量误差增大。所用测温仪表的灵敏度为0.2OC，精度为0.5oc 0 空气进口温度在规定的界限处测量，可在空
40、气棍合较均匀的进气口流道内侧进行温度测量，也可在经商定的部位测量。测量后的温度总不确定度不得超出表5的要求。在横截面上的测温传感器不少于4个。5.3.3 遗平排气温度透平排气温度应在靠近排气法兰处进行测量，井有绝热层保温及在温度梯度最小的截面处测量。为保证足够的精度，必须用4个以上传感器分别布置在同一截面上的各等分面积的中心处，把所测得的温度读数的平均值作为排气温度。如测量区附近有比燃气排气温度高15oc以上的高温部件的热辐射，则应对每个传感器加以遮热，以减少热辐射引起的测量误差。测量透平排气温度仪器的灵敏度为1OC , 精度为3.0oc。14 GB/T 28686-2012 5.3.4 遗平
41、进气温度直接测量透平进气温度十分困难，可采用间接测量方法来确定透平进口的平均温度，其中有:a) 在已知透平(多变或等情)效率时，可根据透平进、出口的压力测量值及透平排气温度测量值来确定透平进气温度的参考值(应考虑冷却空气的影响)。b) 在己测得透平总功率(轴端功率和压气机消耗功率)及排气温度时，求出透平进排气温差，即可得出透平进气温度参考值。c) 利用燃烧室热平衡方程可确定透平进气温度的参考值，为此需要先确定空气、燃气的流量，空气、燃料和燃气在各分界点的比焰，燃料单位发热量及燃烧室的热效率。5.3.5 压气机排气/燃烧室进气温度当需测定压气机排气、燃烧室进气平均温度并估算燃烧室温升时，其温度测
42、量方法根据压气机排气缸(机匣、燃烧室结构确定，测量时应采取措施防止热辐射引起的测量误差。5.3.6 其他温度为了间接求出输出功率，需要测量从滑油冷却器、中间冷却器、抽气口处等带走的热量或注人流体的温度(如水、蒸汽、氮气、空气、燃料等)以确定流体的含热量。5.4 流量测量5.4. 1 工质流量当采用热力学计算方法来确定燃气轮机透平进气初温和输出功率时，需测量工质的流量。工质流量可用符合相关规定要求的孔板或喷嘴来测量，当不可能用此二者测量时，经有关方商定可采用动压管(皮托管或其他己校准的设备测出该测量截面上的流速分布，以计算流量。所用压力测量设备的精度应在压差读数的士0.5%之内。5.4.2 燃料
43、流量见5.5.2及5.6.205.4.3 其他流量其他流量包括冷却介质、润滑油等流量测量可用以下方法za) 孔板。b) 正排量流量计。c) 经商定的其他方法(如称重法、容积法等)。5.5 气体燃料测量5.5. 1 概述为了确定燃用气体燃料时的输入热量，需确定下列参数:质量流量、组成成分(包括含水量)、比能、显热。5.5.2 质量流量流量测量可用容积式流量计、涡流式流量计，也可采用孔板、喷咀等流量计，均应按5.1.3规定进行校准、安装和使用。对含尘量较高的气体燃料应注意其含尘量对流量测量所产生的误差，此时宜用正排GB/T 28686-2012 量容积式流量计测量流量。可以用水或天然气对流量计进行
44、校准。容积流量应该根据不少于4min的连续时间内测得的气体燃料总流量加以确定，并且应使用精确的秒表或电子计时器来测量时间。在使用压差计的质量流量计算公式及容积式流量计的质量流量计算公式时，按GB/T2624.1、GB/T2624. 2、GB/T 2624. 3、GB/T2624.4的要求进行流量的测量和计算。5.5.3 燃料密度每种燃料样品的密度应根据在相同位置记录的气体燃料的压力、温度、压缩因子和成分计算而得。5.5.4 燃料成分气体燃料的成分是确定热耗的重要因素之一。在试验室中使用符合国家标准或国际标准的方法对气体燃料样品进行分析，可在多个试验室中进行测定，以降低测量误差的修正量。增加燃料
45、样品采集的频率，可进一步降低随机误差。应把试验室分析结果中具有重复性和再现性的推荐值作为偏差的上限。如果试验室能验证分析结果的质量，则允许使用经校准的在线气相色谱仪进行成分分析。在使用管道天然气作燃料时，其水分很低，因此对燃料的比能和成分影响很小，这时其水分含量可取自燃料供方的记录。如有必要可按规定的标准来确定气体燃料中的含水量，此时应根据含水量的大小对燃料比能进行调整。5.5.5 气体燃料的比能燃料的比能应根据其成分确定，根据己测定的燃料成分，按各成分在气体特性表中相应的比能查明其净比能和总比能。5.5.6 气体燃料的里热在试验边界处测量的燃料温度与用户所选的热熔参考温度不同所产生的熔差，决定了燃料的显热。由显热的计算公式。可求出具体的数值。H=qf(h, -hR 式中zH 一一为气体燃料的显热，单位为千焦每秒(kJ/s); qf 一一为实际的燃料流量，单位为千
