[發明專利]一種回熱式小型燃氣輪機

無效

• 申請號: 200810031329.9
• 申請日: 2008-05-16
• 公開（公告）號: CN101280724A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 高玉華
• 申請（專利權）人: 中國航空動力機械研究所
• 主分類號: F02C7/10
• 分類號: F02C7/10
• 代理公司: 株洲市美奇知識產權代理有限公司
• 代理人: 李翠梅

技術領域

本發明涉及一種燃氣輪機，具體涉及一種回熱式小型燃氣輪機。

背景技術

小型燃氣輪機體積小，重量輕，在許多特殊領域得到了應用。但是由于小型燃氣輪機壓氣機葉片較短、渦輪葉片太小而不能有高的循環壓比和復雜的冷卻結構，因此燃氣通過渦輪的膨脹比和溫降小，渦輪排氣溫度高，熱能利用率低，大量的熱能排入大氣被浪費掉，而且造成環境的破壞。加之燃油價格的不斷上漲，使用成本越來越高，在許多領域的應用受到了限制，甚至面臨被淘汰的危險。為了提高熱能利用率，通常是在渦輪排氣出口安裝余熱鍋爐或回熱器，余熱鍋爐設備多，體積龐大，運行維護成本高，也不方便移動。中國專利200510046576.2公布的一種微型燃氣輪機原表面式回熱器，解決了熱交換的問題，其結構和強度不能滿足小型燃氣輪機的要求。現有的板翅式回熱器，如凹凸形板翅式回熱器結構復雜，零件數多，與燃氣輪機相比體積大，流動損失大，回熱效率低，制造費用相對高，不能滿足結構簡單、體積小、重量輕、低成本、高的余熱回收效率的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種成本低，結構簡單，體積小，重量輕，流動損失小，余熱回收效率高的回熱式小型燃氣輪機。

本發明的技術方案是包括小型燃氣輪機和回熱器，所述的小型燃氣輪機的壓氣機出口設有擴壓器，燃燒室設有進氣管，渦輪排氣口設有轉向為180°的排氣渦殼；所述的回熱器由殼體和兩種不同傾斜角度、波形相同的A型波形板、B型波形板交替疊合組成的換熱器和前、后聯箱構成；所述的換熱器相鄰兩波形板A型波形板、B型波形板的波形相交成X形，殼體內側貼有絕熱層，前、后聯箱固接在換熱器的兩端。壓氣機排出的壓縮空氣和渦輪排出的高溫燃氣分別由前后聯箱進入換熱器，壓縮空氣和渦輪排氣各自在A型波形板、B型波形板的兩側流動，兩種氣流通過波形板進行熱能交換。

所述的前聯箱上設有燃氣出口和壓縮空氣進口，后聯箱上設有燃氣進氣口和壓縮空氣出口。

所述的前聯箱壓縮空氣進口與擴壓器連接，后聯箱燃氣進口與排氣渦殼連接，壓縮空氣出口與燃燒室進氣管連接。

所述的波形板波形傾斜角度為30°-160°，波形板波形的寬高比s為0.5-1.5，波形板其板厚為0.8-1.5毫米。

所述的回熱器的形狀可以是環形、對開半圓形、扇形或方形；回熱器可以安裝在燃氣輪機的外側或燃氣輪機的排氣端。

本發明的回熱式小型燃氣輪機，回熱器結構簡單、零件數少，重量輕、制造工藝簡單，成本低，強度好、壽命長、單位體積傳熱面積大，回熱效率可達到0.7-0.95。不需要連接管道和膨脹節，安裝拆卸方便、流動損失小。回熱式小型燃氣輪機的熱效率可達到35-50％，可節省燃油15-30％，安全性好，噪音小，NO_X排放低，降低了對環境的污染。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是波形板換熱器結構示意圖。

圖3是波形板波形參數說明圖。

圖中1、A型波形板，2、B型波形板，3、小型燃氣輪機，4、擴壓器，5、前聯箱，6、絕熱層，7、換熱器，8、空氣通道，9、進氣管，10、燃氣通道，11、后聯箱，12、排氣渦殼，13、壓縮空氣進口，14、燃氣出口，15、燃氣進口，16、壓縮空氣出口，17殼體，h波高，l波寬，θ波形傾斜角，公式s＝l/h??s為寬高比。

具體實施方式

實施例1