[發明專利]開式回熱循環與回熱式燃氣輪機裝置

在審

• 申請號: 202111487436.4
• 申請日: 2021-11-26
• 公開（公告）號: CN114320600A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 李鴻瑞;李華玉
• 申請（專利權）人: 李華玉
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供回熱式循環與回熱式燃氣流經裝置，屬于熱力學與熱動技術領域。外部有空氣通道與壓縮機1連通，壓縮機1還有空氣通道經回熱器4與燃燒室3連通，外部還有燃料通道與燃燒室3連通，燃燒室3還有燃氣通道與燃氣輪機2連通，燃氣輪機2還有燃氣通道經回熱器4與自身連通，燃氣輪機2還有燃氣通道與外部連通，燃氣輪機2連接壓縮機1并傳輸動力，形成回熱式燃氣輪機裝置。

技術領域：

本發明屬于熱力學與熱動技術領域。

背景技術：

冷需求、熱需求和動力需求，為人類生活與生產當中所常見。采用柴油、重油或天然氣等優質燃料，基于布雷頓正向循環的燃氣輪機裝置，是實現熱變功的重要手段；在適當條件下——比如，循環工質流經燃氣輪機出口時的溫度必須要大于壓縮機出口溫度——采用回熱手段，以提高熱效率；在傳統的燃氣輪機裝置中，由于氣體工質以顯熱方式獲取高溫熱負荷，需要大流量以提高裝置熱變功負荷；葉輪式壓縮機適合輸送大流量工作介質，但要求較低的壓縮比；因此，在燃氣輪機裝置中，采取適當的技術手段來降低壓縮比(相應降低最高工作壓力)也是具有積極意義的。

本發明提出了兩種新的開式回熱循環，其回熱技術手段的采用以降低壓縮比為目的，且不受制于循環工質膨脹過程末端溫度必須超過壓縮過程末端溫度條件限制，回熱幅度選擇范圍大，并保持熱效率的合理化；基于兩種開式回熱循環，本發明給出了對應的回熱式燃氣輪機裝置。

發明內容：

本發明主要目的是要提供開式回熱循環與回熱式燃氣輪機裝置，具體發明內容分項闡述如下：

1.開式回熱循環，是指在由一定質量的循環工質依序進行的七個過程——升壓過程12，自循環工質吸熱過程23，自高溫熱源吸熱過程34，降壓過程45，向循環工質放熱過程56，降壓過程67，向低溫熱源放熱過程71——中，取消向低溫熱源放熱過程71之后形成的非閉合過程1234567；其中，過程56的放熱滿足過程23的吸熱。

2.開式回熱循環，是指在由一定質量的循環工質依序進行的七個過程——升壓過程12，自循環工質吸熱過程23，升壓過程34，自高溫熱源吸熱過程45，降壓過程56，向循環工質放熱過程67，向低溫熱源放熱過程71——中，取消向低溫熱源放熱過程71之后形成的非閉合過程1234567；其中，過程67的放熱滿足過程23的吸熱。

3.回熱式燃氣輪機裝置，主要由壓縮機、燃氣輪機、燃燒室和回熱器所組成；外部有空氣通道與壓縮機連通，壓縮機還有空氣通道經回熱器與燃燒室連通，外部還有燃料通道與燃燒室連通，燃燒室還有燃氣通道與燃氣輪機連通，燃氣輪機還有燃氣通道經回熱器與自身連通，燃氣輪機還有燃氣通道與外部連通，燃氣輪機連接壓縮機并傳輸動力，形成回熱式燃氣輪機裝置；其中，不包括燃氣輪機在進行回熱過程之前輸出動力等于壓縮機需求動力的情形。

4.回熱式燃氣輪機裝置，主要由壓縮機、燃氣輪機、燃燒室和回熱器所組成；外部有空氣通道與壓縮機連通，壓縮機還有空氣通道經回熱器與自身連通，壓縮機還有空氣通道與燃燒室連通，外部還有燃料通道與燃燒室連通，燃燒室還有燃氣通道與燃氣輪機連通，燃氣輪機還有燃氣通道經回熱器與外部連通，燃氣輪機連接壓縮機并傳輸動力，形成回熱式燃氣輪機裝置。

附圖說明：

圖1是依據本發明所提供的開式回熱循環第1種原則性流程示例圖。

圖2是依據本發明所提供的開式回熱循環第2種原則性流程示例圖。

圖3是依據本發明所提供的回熱式燃氣輪機裝置第1種原則性熱力系統圖。

圖4是依據本發明所提供的回熱式燃氣輪機裝置第2種原則性熱力系統圖。

圖中，1-壓縮機，2-燃氣輪機，3-燃燒室，4-回熱器。

具體實施方式：

首先要說明的是，在結構和流程的表述上，非必要情況下不重復進行；對顯而易見的流程不作表述。下面結合附圖和實例來詳細描述本發明。