[實用新型]用于燃氣渦輪機系統(tǒng)的熱管系統(tǒng)及燃氣渦輪機系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720673354.1
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN207131473U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張華
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01N5/02
• 分類號: F01N5/02;F01N3/20
• 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(shù)領(lǐng)域

本實用新型公開的主題涉及渦輪機系統(tǒng)，并且更具體地，涉及用于燃氣渦輪機系統(tǒng)的熱管系統(tǒng)及燃氣渦輪機系統(tǒng)。

背景技術(shù)

燃氣渦輪機系統(tǒng)通常包括至少一個燃氣渦輪發(fā)動機，燃氣渦輪發(fā)動機具有壓縮機、燃燒器和渦輪機。燃燒器構(gòu)造成使燃料和壓縮空氣的混合物燃燒以產(chǎn)生熱的燃燒氣體，熱的燃燒氣體又接著驅(qū)動渦輪機的葉片。由燃氣渦輪發(fā)動機產(chǎn)生的廢氣(exhaust gas)可包括某些副產(chǎn)品，諸如氮氧化物(NO_X)、硫氧化物(SO_X)、碳氧化物(CO_X)和未燃燒的碳氫化合物。

實用新型內(nèi)容

在一個實施例中，一種燃氣渦輪機系統(tǒng)包括排氣處理系統(tǒng)(exhaust processing system)，排氣處理系統(tǒng)流體聯(lián)接至燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪機的出口，排氣處理系統(tǒng)構(gòu)造成接收具有由燃氣渦輪發(fā)動機產(chǎn)生的具有燃燒產(chǎn)物的廢氣，并且構(gòu)造成在廢氣離開燃氣渦輪機系統(tǒng)之前處理廢氣；排氣處理系統(tǒng)的排氣路徑(exhaust path)構(gòu)造成使廢氣流經(jīng)排氣處理系統(tǒng)。所述系統(tǒng)還包括氨注入系統(tǒng)(ammonia injection system)以及熱管(heat pipe)，氨注入系統(tǒng)具有氨源(source of ammonia)并構(gòu)造成將汽化的氨引入排氣路徑；熱管具有第一部分和第二部分，第一部分定位于排氣路徑內(nèi)，第二部分定位成與用于氨注入系統(tǒng)中的熱交換流體(heat exchange fluid)的流動路徑呈熱交換關(guān)系。熱管構(gòu)造成將熱能從排氣路徑中的廢氣傳遞至熱交換流體以使熱交換流體能夠使氨汽化而同時冷卻廢氣以使排氣處理系統(tǒng)能夠更有效地處理廢氣。

進一步地，所述熱管的所述第二部分沿著通向所述氨注入系統(tǒng)的氨蒸發(fā)器的環(huán)境空氣流動路徑定位。

更進一步地，所述氨蒸發(fā)器構(gòu)造成接收經(jīng)加熱的環(huán)境空氣的流并將所述經(jīng)加熱的環(huán)境空氣放置成與氨水(aqueous ammonia)進行熱交換以產(chǎn)生汽化的氨(vaporized ammonia)。

所述的系統(tǒng)進一步包括流控制裝置，所述流控制裝置沿所述環(huán)境空氣流動路徑定位并構(gòu)造成控制經(jīng)過(over)所述熱管的所述第二部分的環(huán)境空氣的流。

所述的系統(tǒng)進一步包括控制器，所述控制器通信地(communicatively)聯(lián)接至所述流控制裝置并構(gòu)造成調(diào)整所述流控制裝置以調(diào)整所述經(jīng)加熱的環(huán)境空氣的溫度。

所述的系統(tǒng)進一步包括噴氨格柵，所述噴氨格柵沿所述排氣路徑定位并流體聯(lián)接至所述氨蒸發(fā)器，其中，所述噴氨格柵構(gòu)造成從所述氨蒸發(fā)器接收所述汽化的氨并構(gòu)造成將所述汽化的氨注入所述排氣路徑內(nèi)。

更進一步地，所述熱管的所述第一部分定位于所述噴氨格柵的下游。

進一步地，所述熱管的所述第一部分定位于所述排氣處理系統(tǒng)的選擇性催化還原(SCR)催化劑的上游，所述選擇性催化還原催化劑構(gòu)造成減小所述廢氣中氮氧化物(NO_X)的濃度。

進一步地，所述熱管是使各自的第一部分均定位于所述排氣路徑內(nèi)的多個熱管中的一個熱管。

進一步地，不是所述多個熱管中的全部所述熱管都使各自的第二部分定位成與所述熱交換流體的所述流動路徑呈所述熱交換關(guān)系。

進一步地，所述多個熱管中的第一組熱管使各自的第二部分定位成與所述熱交換流體的所述流動路徑呈所述熱交換關(guān)系，并且其中所述多個熱管中的第二組熱管使各自的第二部分與所述熱交換流體的另外的流動路徑呈單獨的(separate)熱交換關(guān)系，其中，所述另外的流動路徑與所述流動路徑分離并布置成關(guān)于(with respect to)所述流動路徑平行。

進一步地，所述多個熱管中的所有熱管使各自的第二部分定位成與所述熱交換流體的所述流動路徑呈所述熱交換關(guān)系。

進一步地，所述熱管構(gòu)造成使用包含于所述熱管內(nèi)的流體的相變使所述熱能從所述廢氣中傳遞并傳遞至所述熱交換流體。

進一步地，所述熱管具有蒸汽腔(vapor cavity)、包圍所述蒸汽腔的芯體(wick)以及流體，其中，所述熱管構(gòu)造成在所述第一部分處從所述廢氣接收熱能并構(gòu)造成使用所述熱能來使所述流體蒸發(fā)以使所述流體從所述芯體中移動并進入所述蒸汽腔內(nèi)以由此蒸發(fā)冷卻(evaporatively cool)所述第一部分，并且其中，所述熱管構(gòu)造成在所述第二部分處將熱能傳遞至所述熱交換流體以使所述流體冷卻并由所述芯體再吸收。