[發明專利]分布式多軸燃氣輪機及復合動力系統

在審

• 申請號: 202011230573.5
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112228222A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 高闖;黃偉光
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F02C3/04;F02C3/10;F02C6/18;F02C7/08;H01M8/04014
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 林麗麗

1.一種分布式多軸燃氣輪機，其特征在于，所述分布式多軸燃氣輪機包括：彼此獨立并通過管路連接的低壓軸模塊、第一間冷器模塊、高壓軸模塊、回熱器模塊、燃燒室模塊及動力渦輪驅動模塊，

所述低壓軸模塊包括：低壓壓氣機及低壓渦輪，所述低壓壓氣機與所述低壓渦輪通過軸承同軸連接；

所述高壓軸模塊包括：高壓壓氣機及高壓渦輪，所述高壓壓氣機與所述高壓渦輪通過軸承同軸連接；

所述動力渦輪驅動模塊包括：動力渦輪及功率輸出單元，所述動力渦輪與所述功率輸出單元通過軸承同軸連接；

其中，所述低壓壓氣機的進氣口用于吸入空氣，所述低壓壓氣機的出氣口與所述第一間冷器模塊的空氣進口相連，所述第一間冷器模塊的空氣出口與所述高壓壓氣機的進氣口相連，所述高壓壓氣機的出氣口與所述回熱器模塊的空氣進口相連，所述回熱器模塊的空氣出口與所述燃燒室模塊的進氣口相連，所述燃燒室模塊的出氣口與所述高壓渦輪的進氣口相連，所述高壓渦輪的出氣口與所述低壓渦輪的進氣口相連，所述低壓渦輪的出氣口與所述動力渦輪的進氣口相連，所述動力渦輪的出氣口與所述回熱器模塊的熱媒進口相連。

2.根據權利要求1所述的分布式多軸燃氣輪機，其特征在于，所述低壓軸模塊及所述高壓軸模塊均采用軸流式結構實現，此時，所述低壓壓氣機及所述高壓壓氣機均為軸流壓氣機，所述低壓渦輪及所述高壓渦輪均為軸流渦輪；或者所述低壓軸模塊及所述高壓軸模塊均采用徑流式結構實現，此時，所述低壓壓氣機及所述高壓壓氣機均為離心壓氣機，所述低壓渦輪及所述高壓渦輪均為向心渦輪；或者所述低壓軸模塊及所述高壓軸模塊采用混合結構實現，此時，所述低壓壓氣機及所述高壓壓氣機中的一個為軸流壓氣機、另一個為離心壓氣機，所述低壓渦輪及所述高壓渦輪中對應的一個為軸流渦輪、另一個為向心渦輪。

3.根據權利要求2所述的分布式多軸燃氣輪機，其特征在于，采用渦輪增壓器替換所述離心壓氣機。

4.根據權利要求1所述的分布式多軸燃氣輪機，其特征在于，所述分布式多軸燃氣輪機還包括：至少一個中壓軸模塊，所述中壓軸模塊包括：中壓壓氣機及中壓渦輪，所述中壓壓氣機與所述中壓渦輪通過軸承同軸連接，此時，所述中壓壓氣機連接于所述第一間冷器模塊的空氣出口與所述高壓壓氣機的進氣口之間，所述中壓渦輪連接于所述高壓渦輪的出氣口與所述低壓渦輪的進氣口之間；在所述分布式多軸燃氣輪機包括兩個及以上所述中壓軸模塊時，多個所述中壓壓氣機串行連接于所述第一間冷器模塊的空氣出口與所述高壓壓氣機的進氣口之間，多個所述中壓渦輪串行連接于所述高壓渦輪的出氣口與所述低壓渦輪的進氣口之間。

5.根據權利要求4所述的分布式多軸燃氣輪機，其特征在于，所述分布式多軸燃氣輪機還包括：至少一個第二間冷器模塊，所述第二間冷器模塊連接于所述中壓壓氣機的出氣口與所述高壓壓氣機的進氣口之間；在所述分布式多軸燃氣輪機包括兩個及以上所述第二間冷器模塊時，所述第二間冷器模塊還連接于相鄰兩所述中壓壓氣機之間。

6.根據權利要求4或5所述的分布式多軸燃氣輪機，其特征在于，所述低壓軸模塊、所述中壓軸模塊及所述高壓軸模塊均采用軸流式結構實現，此時，所述低壓壓氣機、所述中壓壓氣機及所述高壓壓氣機均為軸流壓氣機，所述低壓渦輪、所述中壓渦輪及所述高壓渦輪均為軸流渦輪；或者所述低壓軸模塊、所述中壓軸模塊及所述高壓軸模塊均采用徑流式結構實現，此時，所述低壓壓氣機、所述中壓壓氣機及所述高壓壓氣機均為離心壓氣機，所述低壓渦輪、所述中壓渦輪及所述高壓渦輪均為向心渦輪；或者所述低壓軸模塊、所述中壓軸模塊及所述高壓軸模塊采用混合結構實現，此時，所述低壓壓氣機、所述中壓壓氣機及所述高壓壓氣機中的任意一個或兩個為軸流壓氣機、其余為離心壓氣機，所述低壓渦輪、所述中壓渦輪及所述高壓渦輪中對應的一個或兩個為軸流渦輪，其余為向心渦輪。

7.根據權利要求6所述的分布式多軸燃氣輪機，其特征在于，采用渦輪增壓器替換所述離心壓氣機。

8.根據權利要求1所述的分布式多軸燃氣輪機，其特征在于，所述功率輸出單元包括高速電機或齒輪箱。