[發(fā)明專利]燃氣渦輪發(fā)電設備中的改進的進氣布置

有效

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• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104373216A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設計）人: R.佩恩;E.本茲
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通技術有限公司
• 主分類號: F02C7/04
• 分類號: F02C7/04;F02C3/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術領域

本公開涉及燃氣渦輪發(fā)電設備，并且更特別地涉及具有煙道氣體再循環(huán)的燃氣渦輪發(fā)電設備中的進氣布置。

背景技術

在排出氣體的再循環(huán)中，排出氣體的相當大部分與總排出氣體分離，并且通常在冷卻和凈化之后再次輸送至壓縮機。排出氣體成分與新鮮環(huán)境空氣的成分大為不同。在常規(guī)煙道氣體再循環(huán)中，燃氣渦輪構造的再循環(huán)排出氣體流與來自周圍環(huán)境的新鮮環(huán)境空氣混合，并且該混合物隨后輸送至壓縮機。

燃氣渦輪發(fā)動機的有效工作可需要煙道氣體與新鮮環(huán)境空氣的適當混合。為了實現(xiàn)適當混合，常規(guī)地，典型地使用具有送風機的混合器，諸如指型混合器。然而，由于送風機昂貴并且需要發(fā)電設備中的附加空間，并且其使用進一步不利于發(fā)電設備的功率和效率；故需要此類系統(tǒng)，其可能夠以經(jīng)濟且有效的方式加強煙道氣體與新鮮環(huán)境空氣的混合，而不需要此類送風機或混合器。

發(fā)明內容

本公開描述了一種具有燃氣渦輪發(fā)電設備中的再循環(huán)煙道氣體與新鮮環(huán)境空氣的加強混合的改進的進氣布置，其將在以下簡要概述中提出，以提供旨在克服討論的缺陷的本公開的一個或更多個方面的基本理解，但包括其所有優(yōu)點，同時提供一些附加優(yōu)點。該概述不是本公開的寬泛綜述。其既不旨在識別本公開的重要或關鍵元件，又不旨在敘述本公開的范圍。相反，該概述的唯一目的在于以簡化形式提出本公開的一些構想、其方面和優(yōu)點，作為下文中提出的更詳細的描述的前序。

本公開的目的在于描述一種用以加強燃氣渦輪發(fā)電設備中的再循環(huán)煙道氣體和新鮮環(huán)境空氣的混合的改進的進氣布置。本公開的另一個目的在于描述一種改進的進氣布置，其在以可適用且經(jīng)濟的方式在燃氣渦輪發(fā)電設備中將再循環(huán)煙道氣體和新鮮環(huán)境空氣混合方面有效。本公開的各種其它目的和特征將從以下詳細描述和權利要求為明顯的。

在一方面，上文提到的和其它的目的可通過用于具有壓縮機和構造在其上的壓縮機葉片的燃氣渦輪發(fā)動機的進氣布置來實現(xiàn)。進氣布置包括歧管。歧管包括第一端部和第二端部。第二端部遠離第一端部。第二端部鄰近壓縮機定位。歧管包括至少一個分隔件，其構造成以如下方式將歧管分成至少兩個區(qū)段使得分開的區(qū)段沿歧管從第一端部延伸至第二端部。分開的區(qū)段適于從其至少一個區(qū)段傳送煙道氣流，并且從其至少另一個區(qū)段傳送空氣流。煙道氣流和空氣流通過相應的區(qū)段從歧管的第一端部傳送。

此外，進氣布置包括沿歧管的第二端部構造的會聚區(qū)段。會聚區(qū)段適于朝壓縮機會聚地延伸以限定其入口。會聚區(qū)段包括彼此同軸地設置的內環(huán)部件和外環(huán)部件。

至少一個分隔件在會聚區(qū)段內在內環(huán)部件與外環(huán)部件之間同軸地且會聚地延伸至少高達一定距離，以限定其間的會聚噴嘴。會聚噴嘴包括混合特征，該混合特征可在其上設置或構造在任何期望位置處，以便提供最好可能結果。

混合特征適于在從其配置時提供煙道氣流和空氣流中的湍流，在會聚區(qū)段中產生高渦旋區(qū)'R'。混合特征促進煙道氣體和空氣流的混合，以將煙道氣體和空氣流的混合成分傳送至壓縮機葉片。煙道氣體和空氣流的混合成分可提高壓縮機的操作效率和范圍。

在一個實施例中，歧管的至少一個分隔件可包括多個分隔件。此類多個分隔件將歧管分成多個區(qū)段，該多個區(qū)段從歧管的第一端部延伸到第二端部。多個區(qū)段適于從其多個區(qū)段中的一組傳送煙道氣流，并且從其多個區(qū)段中的另一組傳送空氣流。如上文提到的，多個分隔件在會聚區(qū)段中在內環(huán)部件與外環(huán)部件之間會聚地延伸至少高達一定距離，以限定其間的多個會聚噴嘴。此外，各個此類會聚噴嘴均包括混合特征。

分隔件在會聚區(qū)段內延伸所高達的距離在高渦旋區(qū)'R'之后。

在本公開的一個實施例中，混合特征可適于沿會聚噴嘴周向地構造。

在一個實施例中，混合特征可包括交替且鄰接的槽和脊的組合。此類槽和脊分別可從會聚噴嘴的平部(plain)彎入和彎出。槽和脊的組合可為波狀和圓錐形構造中的至少一個。

在其它實施例中，混合特征可包括交替且鄰接的峰和谷的組合。此類峰和谷可沿會聚噴嘴的平部構造。峰和谷的組合可為波狀和圓錐形構造中的至少一個。

在又一個實施例中，混合特征可由沿會聚噴嘴設置的多個附加表面構造。

本公開的這些及其它方面連同使本公開特征化的新穎性的各種特征在本公開中具體指出。為了更好理解本公開、其操作優(yōu)點及其用途，應當參照其中示出本公開的示例性實施例的附圖和描述內容。

附圖說明

將參照連同附圖進行的以下詳細描述和權利要求來更好地理解本公開的優(yōu)點和特征，其中同樣的元件標有同樣的符號，并且在該附圖中：