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他性能。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，也适用于闭式循环和半闭式循环燃气轮机动力装置。经过适当的修改也可适用于其他热源的燃气轮机动力装置。正在研制中的燃气轮机可参照使用。 GB/T 14100-2009 燃气轮机 验收试验 GB/T14100-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS27.040
中华人民共和国国家标准
GB/T14100--2009
代替GB/T14100—1993GB/T10490--1989燃气轮机
验收试验
Gas turbinesAcceptance tests2009-04-13发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2010-01-01实施
规范性引用文件
术语和定义
试验准备工作
试验运行条件
测量仪器和测量方法
试验方法
试验结果的计算·
试验报告
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...................
GB/T14100—2009
GB/T14100-2009
本标准是对GB/T14100—1993《燃气轮机验收试验》和GB/T10490—1989《轻型燃气轮机验收试验规范》的整合修订。
本标准与GB/T14100-1993、GB/T10490—1989相比主要变化如下：将GB/T10490—1989中的试验地点要求纳人了本标准（1989年版的5.2；本版的4.1)；——将GB/T10490—1989中的预运行和调整试验要求纳入了本标准(1989年版的5.3.5；本版的4.5);
—-将GB/T10490一1989中的预试验和综合性试验方法等部分内容纳了本标准（1989年版的8.1.3本版的7.2.1)。
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。本标准起草单位：沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司、浙江省电力设计院、中国航空工业燃机动力（集团）公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、苏州高达热电有限公司。本标准主要起草人：曲风蓉、沈又幸、陆培坚、吴爱中、胡星辉。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：—GB/T14100—1993；
GB/T10490—1989。
1范围
燃气轮机
验收试验
GB/T14100—2009
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他性能。
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，也适用于闭式循环和半闭式循环燃气轮机动力装置。经过适当的修改也可适用于其他热源的然气轮机动力装置。正在研制中的燃气轮机可参照使用。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T384石油产品热值测定法
GB/T2624.1～2624.4用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量GB/T8117.1~8117.2汽轮机热力性能验收试验规程GB/T11369轻型燃气轮机烟气污染物测量GB/T15135
燃气轮机词汇（GB/T15135一2002，ISO11086：1996，MOD）3术语和定义
GB/T15135所确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
standardreference condition
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，则标准参考条件参见3.1.1~3.1.4。
压气机进气条件
compressorintakecondition
总压：101.3kPa；
总温：15℃；
相对湿度：60%。
除了采用中间冷却器或蒸发冷却器外，工质湿度一般可以忽略。具体测量部位见6.6.3。
静压：101.3kPa。
具体测量部位见6.6.4。
turbineexhaustcondition
透平排气条件
静压：101.3kPa。
具体测量部位见6.6.4。
冷却水条件
Fcoolingwatercondition
工质冷却器进口水温：15℃。
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空气加热器环境条件airheaterenvironmentcondition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：15℃。
功率power
功率可用透平联轴节处的输出功率、发电机出线端的电功率（见8.2)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thermalefficiencyandheatrate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15℃条件下的测定值。燃料温度偏离15C，其显热应当计及，见8.2.1。3.4
必做试验\
required test
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。
选做试验”optinaltest
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。
测点位置命名法
testpointpositionnomenclature3.6.1
简单循环simplecycte
简单循环测点位置命名，按图1示例用数字表示。热源（燃烧室）
压气机
1—一大气状态；
2—压气机进口；
3——压气机出口；
热源(燃烧室)进口；
5—热源(燃烧室)出口；
6—透平进口；
透平出口；
一排气出口。
图1简单循环测点位置命名示例
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。2）对于航空派生型燃气轮机，此项为必做试验。2
复杂循环
complexcycle
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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）。7.2、
压气机2
冷却器
压气机1
第一台压气机出口；
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；
回热器
(燃烧室）
透平1
再热室
第一台透平出口；
再热室进口；
再热室出口；
第二台透平进口；
透平2
回热器进口（排气放热）；
7.2——回热器出口(排气放热)。图2复杂循环测点位置命名示例
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。注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fluidtypedenomination循环中各部分流体种类用下列字母表示：f
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Tu。4试验准备工作
4.1按合同双方协议，燃气轮机验收试验，可在运行现场进行，亦可在制造厂的试验台进行。4.2除非双方另有协议，验收试验通常应在安装阶段结束之后（对在运行现场试验而言）或装配完成3
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后（对在制造厂试验而言），通常由制造厂执行，无论如何该试验应在3个月内执行。燃气轮机在试验前应按制造广规定进行检验和清浩。4.3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阀门，使之符合保证条款上所规定的条件。4.4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铭牌上的编号和数据记录下来，以便确认。4.5对于航空派生型燃气轮机，验收试验前，燃气轮机或整个动力装置应按制造厂要求进行磨合运转，调整各附件，以保证燃气轮机的协调性和稳定性。4.6为了以下目的，可以进行预试验。4.6.1确定燃气轮机及有关设备是否适宜于进行验收试验。4.6.2检查测试仪器。
4.6.3熟悉试验做法。
在进行预试验之后，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通则
5.1.1应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，应是保证条款规定的燃料，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，但应经合同双方达成协议。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，合同双方应送成书面协议。
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，不允许重抄。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盾。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、振动测量、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充许变动量序号
输出轴转速
试验现场大气压力
压气机进口处工质温度
液体燃料的比能[总比能(高热值)和净比能了每次试验的任何一次读数与
报告给出的平均运行值之偏差
±2℃
表1(续)
气体燃料的比能（用连续盘热计得到的总比能和净比能）气体燃料的供气压力
燃料的供给温度
排气压力
工质进口压力
冷却介质进口温度
冷却介质温升。
透平排气温度
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每次试验的任何一次读数与
报告给出的平均运行值之偏差
土1%(平均绝对压力)
±3℃
土1%(平均绝对压力)
土1%(平均绝对压力)
±3℃
±2℃
±2℃
a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。b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。C适用于采用项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，为了求出功率和效率的数值，试验应连续进行3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）。如果用称量法测量燃料流量，为了获得足够的精度，试验时间可超过20min。在测试期间，取读数时应保持负荷稳定在士1%以内。如果做不到这点，每做一次测定时至少在上述规定时间范围内取5组读数，并将结果取平均值。当负荷的最大波动超过土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通则
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。2必做试验所需的仪器和设备
测量燃气轮机输出功率的仪器设备：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）；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，使用液体压力计或较为精密的仪器)；气压计和湿度计；
间接测量透平进口燃气温度的仪器（闭式循环的燃气轮机除外）；测定压气机进气温度的仪器；
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；
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j）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)；k）测定燃气轮机排气温度的测试仪器：1）测振仪器”。
6.3功率测量bzxZ.net
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出功率需要测得输出的扭矩。6.3.1.1.1或6.3.1.1.2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乎面内流人和流出测功器，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，应预先确认减短器对两个方向的阻力相等。测功器测量静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础码来校准测力装置，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出现负荷周期性波动（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土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。c）
试验时为了蓝测转速恒定性，建议来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。
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。记数器的精度应使平均转速的误差不超过士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
发电机出线端电功率的测量按GB/T8117的规定进行。3）用于航空派生型燃气轮机。
6.3.3其他情况下的功率测量
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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、压缩机等），可参照适当的用于被驱动机械进行试验的标准测量功率，但需经合同双方共同商定。6.3.4用热力学计算法确定输出功率当不能用上述方法(6.3.1～6.3.3)测量输出功率，且功率最大误差允许在土5%内时，在限定的条件下可根据工质的质量流量、空气和燃气的温度、热耗、轴承摩擦损失以及机组向周围的散热损失的测量值来计算输出功率。
在负荷设备上，因下列原因不能进行实际测量时，可采用热力学计算法：a）对负荷设备的工质性质不完全了解；b）负荷设备上温升太小，无法测出；c）负荷设备上有几股流体流动或多次抽取等情况，热力学计算法见8.6。
6.3.5燃气发生器的排气功率测量测定燃气发生器的排气功率时，可在满负荷下用喷嘴或等效孔口来代替动力透平。燃气发生器的排气功率是指从被测的发生器出口状态（总温、总压)等摘膨胀到外界大气压力所产生的功率。6.4燃料量
6.4.1液体燃料的测量
6.4.1.1液体燃料的特性
6.4.1.1.1液体燃料特性的测定应包括密度、比能、黏度（需要时）和温度（要加热时）。燃料取样方法应由合同双方商定。
6.4.1.1.2密度可用液体比重计或直接称重法测得。6.4.1.1.3比能可由下述方法取得：a）等容总比能和等容净比能的确定按GB/T384的规定进行，然后计算出燃料等压净比能，比能的确定应在合同双方认可的实验室进行。如果不能按GB/T384的规定测定，经合同双方同意可利用图3曲线按测得的密度查出等压b）
净比能。此法精度与燃料性质有关，其精度约为士1%。43 000
41 000
15下的密度/(kg/m）
图3液体燃料净比能与密度的关系1000
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c）燃料温度偏离15℃时，应按3.3进行显热修正。在未进行专门测量的情况下，可按不同油类分别作下列修正：
-轻油：当20℃时黏度小于9.5×10-°m/s时，偏离15℃，每升高（降低）1℃，比能增加（减少)1.88kJ/kg；
轻燃油：当20℃的黏度小于49×10-m/s时，偏离15℃，每升高（降低）1℃，比能增加（减少）1.76kJ/kg；
一中燃油：当50℃的黏度小于110×10-m2/s时，偏离15℃，每升高（降低）1℃，比能增加(减少)1.63kJ/kg
—重燃油或特重燃油：当50℃的黏度小于380×10-m/s时，偏离15℃，每升高（降低）1℃，比能增加（减少)1.59kJ/kg。6.4.1.2液体燃料流量的测量
6.4.1.2.1为了确定燃气轮机的热耗率，必须准确地测量实际供给燃气轮机的燃料量，如燃料调节阀或燃油喷嘴的回油及泄漏量不回到测量装置出口管道内，则应测量并予以扣除。6.4.1.2.2流量测量可采用喷嘴、孔板、文丘里流量计、液体流量计或直接称重方式进行。孔板喷嘴的制造、安装与使用按GB/T2624的规定进行，其他应按有关标准的规定。6.4.1.2.3所用流量测量装置在使用前都应进行校准或标定，以保证最大误差小于燃气轮机最大燃油流量的士0.5%。
6.4.1.2.4当使用已校准测量精度为土0.5%的容积测量箱时，应使测量箱的形状有利于减少测盘时间的误差。
6.4.1.2.5
称重箱系统应自由地放在中心轴上，不受任何诸如设计不当或放置不当的管道连接部件可能施加的外力约束。使用前应对称重箱加上已知的重量进行标定，绘制出增负荷和减负荷曲线，试验前对两条曲线的任何差别必须查明原因，作出解释。测量的最大误差应小于最大燃油流量的士0.5%。6.4.1.2.6当使用精度符合要求的正排量式或叶轮式液体流量计时，被测燃料的黏度应处于液体流量计制造厂所规定的范围内。
6.4.2气体燃料的测量
6.4.2.1气体燃料的特性
6.4.2.1.1气体燃料特性的测定应包括密度、比能、含尘量(需要时)和温度。6.4.2.1.2根据合同双方的协议，密度与比能可以由计算得到，或者取自气体燃料供应单位的记录，记录的日期和时间必须与试验日期和时间一致。应在试验报告中详细写明所用数值的依据。对于组成成分不断变化的高炉煤气、炼油厂的石油气及其他气体燃料，在试验期间应增加取样次数，使其在取平均值后能得到有代表性的气体比能，建议在整个试验期间使用连续记录式量热计与密度计。利用气体燃料各组成成分的等压净比能和它们所占的比例，通过计算可以确定气体燃料的净比能。也可以使用有足够准确度的容克式量热计或其他类型的量热计进行测量。所用确定比能的方法应由合同双方预先商定。在任何情况下，应根据3.3对偏离15℃的燃料显热进行修正。
6.4.2.1.3某些气体燃料(例如高炉煤气)的含尘量影响到燃气质量流量测定，因此不可忽视，应予测量。含尘量测量方法由合同双方听取专家意见后商定。6.4.2.2气体燃料流量的测量
6.4.2.2.1流量测量可用正排量容积式流量计、叶轮式流量计、孔板、喷嘴及文丘里流量计进行测量。孔板和喷嘴的制造、安装和使用应按GB/T2624的规定进行。其他应按有关标准的规定。6.4.2.2.2所用流量测量装置使用前均应校准，使其误差在燃气轮机燃料最大流量的土1.0%之内。6.4.2.2.3对含尘量较高的气体燃料，应注意到含尘量对流量测量所产生的误差。宜采用正排量容积式流量计测量流量。
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