[發(fā)明專利]用催化氨分解反應(yīng)降低燃?xì)鉁u輪機(jī)高溫金屬件溫度的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210062342.7
• 申請(qǐng)日: 2012-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN102562310A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洪林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南大學(xué)
• 主分類號(hào): F02C7/18
• 分類號(hào): F02C7/18;F02C7/22
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種用催化氨分解反應(yīng)降低燃?xì)鉁u輪機(jī)高溫金屬件溫度的方法，其特征是該方法包括以下步驟：（1）將高壓液氨噴射進(jìn)汽化室，在汽化室加熱后得到溫度高于333K,氣壓大于20atm的氨氣（2）所獲得氨氣通過密閉的氣路，通過固定的接口進(jìn)入靜止的高溫金屬件內(nèi)腔（3）所獲得氨氣也可通過軸套進(jìn)入轉(zhuǎn)軸上的石墨動(dòng)密封內(nèi)，通過軸上孔道進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的高溫金屬件的內(nèi)腔（4）在高溫金屬件內(nèi)腔，氨氣吸熱升溫，并在鎳金屬催化劑表面吸熱分解為氮?dú)夂蜌錃猓瑫r(shí)吸收約3.5倍體積流量的空氣所能帶走的熱量（5）在靜止的高溫金屬件內(nèi)吸熱產(chǎn)生的高溫氮?dú)夂蜌錃猓梢酝ㄟ^耐高溫接口和管路引到燃燒室噴射燃燒（6）在旋轉(zhuǎn)的高溫金屬件內(nèi)吸熱產(chǎn)生的高溫氮?dú)夂蜌錃猓跍u輪的迎風(fēng)面上的很多小孔噴射，進(jìn)入主燃?xì)饬魅紵?/p>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟（1）所述的汽化室有兩種：在燃?xì)鉁u輪機(jī)啟動(dòng)前，需要電加熱的汽化室提供氨氣將氨氣路中的空氣排凈；在燃?xì)鉁u輪機(jī)啟動(dòng)后，壓縮空氣的溫度會(huì)升到573K以上，將液氨噴到空心的空氣壓縮機(jī)靜子葉片內(nèi)腔，液氨汽化能吸收大量熱量，既能冷卻壓縮空氣提升進(jìn)氣量，又能為后面提供一定溫度壓力的氨氣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟（2）所述的靜止的高溫金屬件通常為高壓渦輪和低壓渦輪前面的導(dǎo)向葉片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟（3）所述的旋轉(zhuǎn)的高溫金屬件通常為高壓渦輪。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟（4）所述的鎳金屬催化劑：在高溫金屬件使用溫度大于1280K時(shí)，可以用鎳基高溫合金材料內(nèi)腔體的金屬表面來(lái)將氨氣完全分解；在高溫金屬件使用溫度為1089K-1280K時(shí)，必須填充較大比表面積的鎳催化劑如泡沫鎳、鎳?yán)w維或負(fù)載鎳等，才能完全分解氨達(dá)到降溫效果；當(dāng)高溫金屬件使用溫度低于1089K，氨將不能完全分解，吸熱量將達(dá)不到設(shè)計(jì)，氨進(jìn)入燃?xì)饬骱笃淙紵阅芤脖葰錃獠詈芏唷?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟（5）所述的將氮?dú)夂蜌錃鈬娚涞饺紵胰紵芨纳迫加腿紵阅埽够鹧娣€(wěn)定，燃燒完全。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟（6）所述的將氮?dú)夂蜌錃庵苯釉诟邷販u輪迎風(fēng)面小孔噴射，由于氫氣的高可燃性，將會(huì)在進(jìn)入主燃?xì)饬骱笈c其中富裕空氣完全燃燒提升燃?xì)饬髂芰浚獨(dú)夂蜌錃獾挠L(fēng)噴射將阻止燃?xì)饬鲗?duì)高溫渦輪表面的直接燒蝕和氧化。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是該降溫方法具有可調(diào)節(jié)性：在燃?xì)鉁u輪機(jī)激烈操作需要強(qiáng)烈冷卻時(shí)，可以通過增大供氨量來(lái)為高溫件提供更強(qiáng)的冷卻，同時(shí)更多的液氨在壓氣機(jī)靜子汽化將從高壓空氣吸收更多熱量使其降溫，從而增大進(jìn)氣量。