[發明專利]燃氣和蒸汽輪機系統

有效

• 申請號: 201110179551.5
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102251818A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 武楨
• 申請（專利權）人: 馬鞍山科達潔能股份有限公司
• 主分類號: F01K23/10
• 分類號: F01K23/10;F01K11/02;F02C7/16;F02C3/14
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 陳鳴

技術領域

本發明涉及能源電力技術，尤其是涉及一種燃氣和蒸汽輪機系統。

背景技術

燃氣輪機是以連續流動的氣體為工質帶動渦輪高速旋轉，將燃料的化學能轉換為動能的內燃式動力機械，是一種旋轉葉輪式熱力發動機。

通常，燃氣輪機包括壓氣機、燃燒器、燃燒室和渦輪機，壓氣機將空氣壓縮為高壓氣體，高壓氣體在燃燒器內與燃料混合形成油氣混合氣，經點火裝置點火后燃燒，燃料燃燒生成的高溫高壓氣體帶動渦輪機旋轉，渦輪機旋轉驅動發電機組發電。

燃氣輪機在工作過程中，燃燒室內的燃料燃燒產生非常高的熱量，因此必須對燃燒室實施冷卻，以防止燃燒室因高溫而導致損壞。

現有燃燒室冷卻方法是風冷，其具體方法是，壓氣機泵出的高壓氣體一部分用于與燃料混合燃燒，一部分用于吹向燃燒室，帶走燃燒室的部分熱量，實現對燃燒室的冷卻。在實際應用中，壓氣機泵出的高壓氣體中，有25％-40％與燃料混合形成油氣混合氣并燃燒，有60％-75％的高壓氣體從燃燒室的外壁間流過，對燃燒室的外壁進行冷卻，然后進入燃燒室與高溫高壓燃氣摻混，使燃氣溫度降低，達到渦輪機工作要求的650℃-1000℃。

可以看出，現有技術中，通過壓氣機泵出的60％-75％高壓氣體冷卻燃燒室和降低燃燒室內的煙氣的溫度，因而需要較大的能量用于冷卻燃燒室和降低燃燒室內的煙氣的溫度，浪費能源。

此外，由于空氣的比熱較小，采用風冷的方式冷卻燃燒室的冷卻效果較差，容易造成燃燒室的損壞。

另外，從渦輪機排出的煙氣中的熱量沒有充分的利用，且大部分煙氣排放到空氣中，造成能源的浪費和環境的污染。

發明內容

本發明提供一種燃氣和蒸汽輪機系統，用以解決現有技術中的缺陷，能夠節約能源，減少環境污染。

本發明提供了一種燃氣和蒸汽輪機系統，包括燃氣輪機、蒸汽輪機、過熱器、廢熱鍋爐和汽包；

所述燃氣輪機包括依次連通的壓氣機、燃燒室和渦輪機；

所述過熱器和廢熱鍋爐依次安裝在所述渦輪機的煙氣排放管道上，所述過熱器與所述汽包連通，接收所述汽包內的飽和蒸汽，所述過熱器與所述蒸汽輪機連通，為所述蒸汽輪機提供過熱蒸汽；所述廢熱鍋爐與所述汽包連通，構成流通環路；

所述燃燒室內安裝有蒸汽噴嘴，所述蒸汽噴嘴與所述汽包連通，將所述汽包內的飽和蒸汽輸送至所述燃燒室內。

為了節約能源，提高冷卻效果，所述燃燒室的外壁具有水冷壁，所述水冷壁內具有循環流動的冷卻水，冷卻所述燃燒室。

為了節約水資源，該燃氣和蒸汽輪機系統還包括依次連通的冷凝器、凈化器和高壓水泵；所述冷凝器與所述蒸汽輪機連通，所述高壓水泵與所述水冷壁連通，所述水冷壁與所述汽包連通，形成流通環路。

為了減少煙氣對大氣環境的污染，該燃氣和蒸汽輪機系統還包括加壓風機；所述加壓風機與所述煙氣排放管道連通，且在安裝在所述廢熱鍋爐的后端，該加壓風機與所述壓氣機連通，將煙氣輸送給所述壓氣機。

另外，該燃氣和蒸汽輪機系統還包括水收集器；所述水收集器安裝在煙氣排放管道上，且在安裝在所述廢熱鍋爐的后端，該水收集器與所述凈化器連通，將煙氣中的蒸汽冷凝并輸送給所述凈化器。可以對煙氣中的水蒸汽循環利用，節約水資源。

在上述技術方案的基礎上，所述燃燒室為至少兩個獨立的燃燒室，每個燃燒室內均具有一個燃燒器，每個燃燒室的外壁均安裝有水冷壁。

在上述技術方案的基礎上，所述燃燒室為一個，所述燃燒室內具有至少兩個燃燒器。

本發明提供的燃氣和蒸汽輪機系統，與現有技術相比，所述燃燒室內安裝有蒸汽噴嘴，所述蒸汽噴嘴與所述汽包連通，將所述汽包內的飽和蒸汽輸送至所述燃燒室內，可以減少所述壓氣機輸入燃燒室的空氣量，進而能夠節約能源。

并且，由于在所述渦輪機的煙氣排放管道上依次安裝有過熱器和廢熱鍋爐，所述過熱器與所述蒸汽輪機連通，為所述蒸汽輪機提供高壓蒸汽驅動蒸汽輪機發電，能夠提高能量的利用率。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例提供的燃氣和蒸汽輪機系統的示意圖；

圖2為本發明第二實施例提供的燃氣和蒸汽輪機系統的示意圖；

圖3為本發明第三實施例提供的燃氣和蒸汽輪機系統的示意圖；

圖4為本發明第四實施例提供的燃氣和蒸汽輪機系統的示意圖。

附圖標記：

1-壓氣機??????2-燃燒室????21-水冷壁

22-燃燒器?????3-渦輪機????4-過熱器