[實用新型]間冷回熱母管式分體壓氣機燃氣輪機組

有效

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• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN202811076U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設計）人: 徐志強;楊強;張偉;王墩宇;張燕;周雨虹
• 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;F02C7/08
• 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

本實用新型涉及一種用于發(fā)電的燃氣輪機組，特別是涉及一種間冷回熱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(xiàn)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(xiàn)有的燃氣輪機作為區(qū)域發(fā)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(jīng)濟性很差。?

燃氣輪機間冷技術由于經(jīng)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(qū)的區(qū)域發(fā)電項目上，且一般做開式循環(huán)。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(fā)展；使得這一成果一直在燃機動力方面實際應用較少。?

燃氣輪機回熱技術由于其初投資高，占地面積大，在實際應用中單獨使用較少，一般與間冷技術一起使用，這樣能最大的提高的燃機效率。目前世界上已有成型的間冷回熱式燃氣輪機（美國WR21型燃氣輪機），其運行效率相對于同等級燃氣輪機要高6~8%，具有很高的現(xiàn)實指導意義。?

同時，燃氣輪機的熱力循環(huán)都為開式循環(huán)，渦輪膨脹做功后產(chǎn)生的高溫煙氣直接排入大氣中。其高溫氣體一方面對環(huán)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(yè)內利用煙氣余熱的聯(lián)合循環(huán)技術已經(jīng)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(tǒng)而言，考慮其成本和運行效率，其經(jīng)濟性也有著進一步提高的空間。?

發(fā)明內容

本實用新型為了解決現(xiàn)有的發(fā)電燃氣輪機發(fā)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，同時又能有效的利用煙氣余熱，本實用新型提供了一種間冷回熱母管式分體壓氣機燃氣輪機組。?

本實用新型采用的技術方案為：一種間冷回熱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(lián)軸器分別連接有壓氣機電動機；吸收式制冷機上設有冷卻介質入口、冷卻介質出口和煙氣入口、煙氣出口，間冷母管上設有冷卻介質入口、冷卻介質出口和空氣入口、空氣出口，出口母管上設有煙氣入口、煙氣出口和空氣入口、空氣出口；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(lián)軸器與發(fā)電裝置的一端連接；渦輪的煙氣出口與出口母管的煙氣入口連接，出口母管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(huán)。?

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(huán)。?

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。?

所述出口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，風道外設有與煙氣入口和煙氣出口連接的殼體。?

所述吸收式制冷機連接有用其冷卻介質循環(huán)制冷的換熱器，該換熱器可用于該燃氣輪機組周圍設備或工作環(huán)境的制冷。?

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過有效利用燃氣輪機煙氣余熱，提高了燃燒室前空氣溫度，通過吸收式制冷降低了高低壓壓氣機間溫度，通過分體式壓氣機，實現(xiàn)了低負荷下壓氣機的高效率，提高了其經(jīng)濟性和出力。本實用新型的多臺共軸高低壓壓氣機均可以獨立的啟停，可以實現(xiàn)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，產(chǎn)生的冷量除應用于燃氣輪機間冷外，還可外接出管路用于分布式能源的其他冷用途。回熱母管產(chǎn)生的熱量應用于空氣回熱外，還可以外接除管路用于分布式能源的其他熱用途。有效實現(xiàn)了經(jīng)濟性和多樣性的分布式能源使用追求。吸收式制冷機、回熱母管和間冷母管的配合布置，擺脫了以往燃氣輪機間冷器和回熱器需大量使用冷熱介質的需求，冷卻介質為閉式循環(huán)，大大提高了燃氣輪機裝置循環(huán)的經(jīng)濟性。?

附圖說明

圖1為本實用新型實施例結構示意圖。?