[發明專利]間冷母管式分體壓氣機燃氣輪機組

無效

• 申請號: 201210405676.X
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102889130A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 楊強;徐志強;崔寶;唐睿;張建國
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七〇三研究所
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F02C7/143
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

技術領域

本發明涉及一種用于發電的燃氣輪機組，特別是涉及一種間冷母管式分體壓氣機燃氣輪機組，是一種面向分布式能源應用的的燃氣輪機組。

背景技術

現有的燃氣輪機的壓氣機和渦輪透平為共軸設計，由渦輪來提供壓氣機的驅動力。由于壓氣機和渦輪的共軸設計，燃氣輪機的運行效率隨著負荷的變化波動較大；在部分負荷下壓氣機的效率較低，使得相應負荷下的燃氣輪機效率也隨之降低。以現有的燃氣輪機作為區域發電的動力設備，其負荷特性決定了其大部分時間都將處于低工況運行。由于燃氣輪機中壓氣機變工況特性變化大，導致了整體燃氣輪機的運行經濟性很差。

出于燃氣輪機間冷技術由于經濟適用性的考慮，主要應用在艦船動力及具有大量水源地區的區域發電項目上，且一般做開式循環。冷卻介質的大量消耗以及對地點的客觀需求，限制了間冷技術在燃氣輪機領域的廣泛發展；使得這一成果一直在燃機動力方面實際應用較少。

燃氣輪機的熱力循環都為開式循環，渦輪膨脹做功后產生的高溫煙氣直接排入大氣中。其高溫氣體一方面對環境的污染性較大，同時，其大量的熱也隨著排放而浪費。目前業內利用煙氣余熱的聯合循環技術已經較為成熟，但其需要增加大量初投資外，對場地的面積需求也大為提高。而這對于負荷并不是很大的分布式供能系統而言，考慮其成本和運行效率，其經濟性也有著進一步提高的空間。

發明內容

本發明為了解決現有的發電燃氣輪機發電機組間冷使用范圍窄、無法在較寬的負荷變化范圍內保持較高運行效率的問題，同時又可以低成本有效的利用煙氣余熱，本發明提供了一種間冷母管式分體壓氣機燃氣輪機組。

本發明采用的技術方案為：一種間冷母管式分體壓氣機燃氣輪機組，其特征在于包括兩組以上共軸的低壓壓氣機?和高壓壓氣機?以及燃燒室?、渦輪?、間冷母管?、出口母管?和吸收式制冷機?；各低壓壓氣機?輸入軸通過聯軸器分別連接有壓氣機電動機?；各低壓壓氣機?的空氣出口均與間冷母管?的空氣入口連接，間冷母管?的空氣出口分別與高壓壓氣機?的空氣入口連接；高壓壓氣機?的空氣出口與出口母管?連接，出口母管?空氣出口與燃燒室?的空氣入口連接，燃燒室?的出口與渦輪的燃氣入口連接，渦輪?的輸出軸通過聯軸器與發電裝置?的一端連接；渦輪?的煙氣出口與吸收式制冷機?的煙氣入口連接，吸收式制冷機?上設有冷卻介質入口和冷卻介質出口，間冷母管?上設有冷卻介質入口和冷卻介質出口，吸收式制冷機?上的冷卻介質出口與間冷母管?上的冷卻介質入口連接。

所述間冷母管上的冷卻介質出口與吸收式制冷機上的冷卻介質入口為開放式，冷卻介質為開式循環。

所述間冷母管上的冷卻介質出口與吸收式制冷機上的冷卻介質入口相連接，冷卻介質為閉式循環。

所述間冷母管的空氣入口和空氣出口間設有熱的良導體制成的風道，風道外設有與間冷母管冷卻介質入口和冷卻介質出口連接的殼體。

本發明的有益效果是：通過有效利用燃氣輪機煙氣余熱降低了高低壓壓氣機間空氣的溫度，同時提高了其經濟性和出力。又通過分體壓氣機的結構設計，有效改善了在低負荷下燃氣輪機的運行效率。

本發明的多臺共軸高低壓壓氣機均可以獨立的啟停，可以實現低流量（負荷）時壓氣機的高效率，吸收式制冷機所消耗的能量完全取自燃氣輪機的余熱煙氣，有效實現了經濟性和多樣性的分布式能源使用追求。吸收式制冷機和間冷母管的配合布置，擺脫了以往燃氣輪機間冷器需大量使用冷卻介質的需求，冷卻介質為閉式循環，大大提高了燃氣輪機裝置循環的經濟性。

附圖說明

圖1.電驅多壓氣機間冷母管燃氣輪機組結構示意圖。

圖中標號名稱：1、12壓氣機電動機；2、11低壓壓氣機；3吸收式制冷機；4間冷母管；5、10高壓壓氣機；6出口母管；7燃燒室；8渦輪；9發電裝置；

?A燃燒室燃料入口；B、C低壓壓氣機空氣入口；?D吸收式制冷機煙氣出口。

具體實施方式