[實用新型]燃氣輪機系統

有效

• 申請號: 201821506887.1
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN209053695U
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 高忠國;李鵬程;孫術森;陳興;宋化星;戴春爽;張浩波;焦龍偉
• 申請（專利權）人: 青島云深動力科技有限公司
• 主分類號: F02C3/04
• 分類號: F02C3/04;F02C7/22;F02C7/26;F02C7/00;F02C6/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 朱立鳴

一種燃氣輪機系統包括燃氣輪機、燃油系統、控制系統以及用來啟動該燃氣輪機的啟發電機。燃油系統與所述燃燒室連接，以向燃燒室供應燃油?？刂葡到y包括電機控制回路，該燃氣輪機系統通過電機控制回路來控制啟發電機。其中，電機控制回路包括電機驅動電路，電機驅動電路在啟發電機以電動機模式運行時控制啟發電機的運行。該燃氣輪機系統能夠平穩安全地啟動，并穩定地運行。

技術領域

本實用新型涉及一種燃氣輪機系統，特別地，其中的燃氣輪機可為微型燃氣輪機，該微型燃氣輪機更特別地可用作發煙機。

背景技術

燃氣輪機是一種內燃式動力機械裝置。燃氣輪機的運行原理是，將燃料燃燒產物作為工質，使其連續地流入燃氣輪機的葉輪，帶動葉輪轉動，從而將燃料的化學能轉化為機械能。

目前常用的燃氣輪機按照結構形式，可分為重型燃氣輪機、輕型燃氣輪機以及微型燃氣輪機等，而這些類型的燃氣輪機可應用于多種場合，例如作為航空發動機、船舶發動機、或者應用在發電機組中，等等。其中，微型燃氣輪機可用作航空發動機等，或者也可用作發煙機，以應用于軍事領域。

常規的燃氣輪機的結構原理如圖1中的示意圖所示。其中，燃氣輪機100的主要部分包括壓氣機10、渦輪20和燃燒室30，壓氣機10的壓氣葉輪和渦輪20的渦輪葉輪之間由軸40相連接。在運行過程中，首先由外部的動力源來啟動壓氣機10，由此壓氣機10從周圍的大氣中吸入空氣，并將其壓縮。壓縮后的空氣被輸送到燃燒室30中。這樣，壓縮空氣與噴入燃燒室中的燃料發生燃燒反應，生成高溫燃氣。高溫燃氣流入渦輪20中，并膨脹做功，推動渦輪葉輪轉動，渦輪葉輪則通過軸40帶動壓氣葉輪一同轉動。燃燒后的高溫燃氣在帶動壓氣機的同時，還有多余的能量作為燃氣輪機的輸出機械功。該機械功可用來發電、作為飛行器或船舶的推進力等。

燃氣輪機的優點在于，可容易地進行多臺燃氣輪機的集成擴容，可適應多種燃料，燃料消耗率低，運行過程中噪音低、排放低、振動小、維修率低，并且可對燃氣輪機進行遠程遙控和診斷，等等。

對燃氣輪機、尤其是微型燃氣輪機啟動的優化和保證其長時間穩定運行是本領域中關注的問題。具體來說，特別是微型燃氣輪機的轉速范圍大，啟動時的加速以及停機時的減速時間都比較短，因此需要能夠有效地控制機組穩定運行，且在啟動和運行過程中防止燃氣輪機喘振或共振，這是燃氣輪機、特別是對于微型燃氣輪機亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型是為解決以上現有技術所存在的問題而做出的。本實用新型的目的是提供一種包括燃氣輪機及其控制裝置的燃氣輪機系統，該燃氣輪機系統能夠穩定地啟動，且在運轉過程中平穩運行。

本實用新型的燃氣輪機系統包括：燃氣輪機，該燃氣輪機包括壓氣機、渦輪和位于壓氣機與渦輪之間的燃燒室，壓氣機的壓氣葉輪和渦輪的渦輪葉輪通過主軸連接在一起，其中，燃燒室中設置有點火器，在渦輪的下游連接有尾噴管；

燃油系統，燃油系統與燃燒室連接，以向燃燒室供應燃油；

其中，該燃氣輪機系統還包括：

啟發電機，啟發電機的輸出軸與主軸相連接，并能夠以電動機模式運行，在啟動燃氣輪機時帶動主軸轉動；以及

電機控制回路，啟發電機經電機控制回路與電源連接，其中，電機控制回路包括電機驅動電路，電機驅動電路在啟發電機以電動機模式運行時控制啟發電機的運行；

電子控制單元，電子控制單元控制電機控制回路，進而控制啟發電機的運行。

通過對啟發電機的控制，特別是由電機驅動電路對電動機模式下運行的啟發電機的控制，可以確保啟發電機安全穩定地啟動燃氣輪機。在該過程中，防止燃氣輪機的喘振和/或共振的發生。換言之，本實用新型的燃氣輪機系統增強了其中的燃氣輪機的運轉、尤其是其啟動運轉的平穩性和安全性，進而可保護其中的零部件。