[發明專利]具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統

在審

• 申請號: 202011264187.8
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112502801A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 靳普
• 申請（專利權）人: 至玥騰風科技集團有限公司
• 主分類號: F01K23/00
• 分類號: F01K23/00;F01K25/00;F01K25/08;F01K27/00;F04B35/04;F04B39/06;F01D25/12;F01K7/02;F01K7/16;F01D13/02;F01D15/10;F01D1/36;F01D5/06;F01D5/02
• 代理公司: 北京嘉途睿知識產權代理事務所(普通合伙) 11793
• 代理人: 李鵬

1.一種具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統，其特征在于，包括具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機，所述具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統還包括燃料電池系統，蒸汽發電系統，太陽能接收器中的至少一個；

具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機，包括啟發一體式電機、空壓機、多級特斯拉渦輪機以及回熱器，所述回熱器包括第一進口、第一出口、第二進口、第二出口，所述第一進口與空壓機出口連接用于加熱壓縮氣體并將壓縮氣體從第一出口輸出，所述第二進口、第二出口分別與多級特斯拉渦輪機中的最后一級特斯拉渦輪機單元的介質出口以及外界大氣連接用于將從多級特斯拉渦輪機流出的做功氣體降溫后排出具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機。

2.根據權利要求1所述的具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統，其特征在于，所述多級特斯拉渦輪機，包括至少兩個特斯拉渦輪機單元；所述特斯拉渦輪機單元包括：轉軸，至少兩個徑向軸承和設置于所述轉軸和至少兩個徑向軸承上的殼體，所述殼體上設置有介質入口和介質出口；設置于所述殼體內的若干個轉盤，所述若干個轉盤固定連接于所述轉軸上，所述若干個轉盤中的每兩個相鄰轉盤之間均設置有間隙，所述若干個轉盤中的每個轉盤上均繞中心均布設置排氣孔；所述至少兩個徑向軸承設置于所述轉軸上；上一級特斯拉渦輪機單元的介質出口與下一級特斯拉渦輪機單元的介質入口連通。

3.根據權利要求1所述的具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統，其特征在于，所述燃料電池系統，包括燃料電池，所述回熱器的第一出口連接燃料電池進口用于為燃料電池提供燃燒氣體，所述燃料電池尾氣出口連接多級特斯拉渦輪機進口用于為多級特斯拉渦輪機提供做功氣體。

4.根據權利要求1所述的具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統，其特征在于，所述蒸汽發電系統為汽輪機系統；

所述汽輪機系統包括換熱單元、循環水箱、發動機以及第一發電機，所述回熱器的第一出口與換熱單元進氣口連接，所述換熱單元的進水口與循環水箱的出水口連接，換熱單元的蒸汽出口與發動機連接用于為發動機提供做功蒸汽，所述發動機連接第一發電機用于驅動第一發電機發電，所述循環水箱連接發動機用于回收做功蒸汽做功后轉化成的水或者水汽混合物。

5.根據權利要求1所述的具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統，其特征在于，所述蒸汽發電系統為有機朗肯循環系統；

所述有機朗肯循環系統包括冷凝器、蒸發器、第二發電機、多級特斯拉渦輪機膨脹機以及液體泵，所述回熱器的第一出口與蒸發器進氣口連接，所述冷凝器通過液體泵連接蒸發器的進水口，所述蒸發器的蒸汽出口與多級特斯拉渦輪機膨脹機連接用于為多級特斯拉渦輪機膨脹機提供做功蒸汽，所述多級特斯拉渦輪機膨脹機連接第二發電機用于驅動第二發電機發電，所述冷凝器連接多級特斯拉渦輪機膨脹機用于回收做功蒸汽做功后轉化成的水或者水汽混合物。

6.根據權利要求1所述的具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統，其特征在于，所述太陽能接收器包括太陽能收集裝置、太陽能反射鏡、安裝臺以及調節裝置；所述太陽能收集裝置設置于所述燃氣輪機上用于加熱燃氣輪機工質通道上的循環介質，所述燃氣輪機固定于所述太陽能反射鏡上方并使所述太陽能收集裝置位于太陽光反射聚點。

7.根據權利要求3所述的具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統，其特征在于，所述燃料電池系統還包括補燃器；

所述燃料電池尾氣出口連接所述補燃器，所述補燃器出氣口連接空壓葉輪進氣端。

8.根據權利要求2所述的具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統，其特征在于，每個特斯拉渦輪機單元包括電機，所述電機的轉軸通過聯軸器與所述轉軸連接；或者，

所述電機的轉軸為所述轉軸。

9.根據權利要求2所述的具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統，其特征在于，所述多級特斯拉渦輪機包括推力軸承，所述推力軸承設置在任意一個特斯拉渦輪機單元內。

10.根據權利要求2所述的具有多級特斯拉渦輪機的微型燃氣輪機聯合循環系統，其特征在于，每個特斯拉渦輪機單元包括推力軸承。