專利名稱：燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能源電力技術(shù)，尤其是涉及一種燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燃?xì)廨啓C是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動渦輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為動能的內(nèi)燃式動力機械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機。通常，燃?xì)廨啓C包括壓氣機、燃燒器、燃燒室和渦輪機，壓氣機將空氣壓縮為高壓氣體，高壓氣體在燃燒器內(nèi)與燃料混合形成油氣混合氣，經(jīng)點火裝置點火后燃燒，燃料燃燒生成的高溫高壓氣體帶動渦輪機旋轉(zhuǎn)，渦輪機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動發(fā)電機組發(fā)電。燃?xì)廨啓C在工作過程中，燃燒室內(nèi)的燃料燃燒產(chǎn)生非常高的熱量，因此必須對燃燒室實施冷卻，以防止燃燒室因高溫而導(dǎo)致?lián)p壞。現(xiàn)有燃燒室冷卻方法是風(fēng)冷，其具體方法是，壓氣機泵出的高壓氣體一部分用于與燃料混合燃燒，一部分用于吹向燃燒室，帶走燃燒室的部分熱量，實現(xiàn)對燃燒室的冷卻。 在實際應(yīng)用中，壓氣機泵出的高壓氣體中，有25%-40%與燃料混合形成油氣混合氣并燃燒，有60% -75%的高壓氣體從燃燒室的外壁間流過，對燃燒室的外壁進行冷卻，然后進入燃燒室與高溫高壓燃?xì)鈸交?，使燃?xì)鉁囟冉档?，達到渦輪機工作要求的650°C -1000°C?？梢钥闯觯F(xiàn)有技術(shù)中，通過壓氣機泵出的60% -75%高壓氣體冷卻燃燒室，因而需要較大的能量用于燃燒室的冷卻，因而浪費能源。此外，由于空氣的比熱較小，采用風(fēng)冷的方式冷卻燃燒室的冷卻效果較差，容易造成燃燒室的損壞。另外，從渦輪機排出的煙氣中的顯熱沒有充分的利用，且大部分煙氣排放到空氣中，造成能源的浪費和環(huán)境的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，能夠節(jié)約能源，減少環(huán)境污染。本發(fā)明提供了一種燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)，包括燃?xì)廨啓C、蒸汽輪機、過熱器、廢熱鍋爐和汽包；所述燃?xì)廨啓C包括依次連通的壓氣機、燃燒室和渦輪機；所述燃燒室的外壁具有水冷壁，所述水冷壁內(nèi)具有循環(huán)流動的冷卻水，冷卻所述燃燒室；所述過熱器和廢熱鍋爐依次安裝在所述渦輪機的煙氣排放管道上，所述過熱器與所述汽包連通，接收所述汽包內(nèi)的飽和蒸汽，所述過熱器與所述蒸汽輪機連通，為所述蒸汽輪機提供過熱蒸汽；所述廢熱鍋爐與所述汽包連通，構(gòu)成流通環(huán)路。為了節(jié)約水資源，該燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)還包括依次連通的冷凝器、凈化器和高壓水泵；所述冷凝器與所述蒸汽輪機連通，所述高壓水泵與所述水冷壁連通，所述水冷壁與所述汽包連通，形成流通環(huán)路。為了減少煙氣對大氣環(huán)境的污染，該燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)還包括加壓風(fēng)機；所述加壓風(fēng)機與所述煙氣排放管道連通，且在安裝在所述廢熱鍋爐的后端，該加壓風(fēng)機與所述壓氣機連通，將煙氣輸送給所述壓氣機。另外，該燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)還包括水收集器；所述水收集器安裝在煙氣排放管道上，且在安裝在所述廢熱鍋爐的后端，該水收集器與所述凈化器連通，將煙氣中的蒸汽冷凝并輸送給所述凈化器?？梢詫煔庵械乃羝h(huán)利用，節(jié)約水資源。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述燃燒室為至少兩個獨立的燃燒室，每個燃燒室內(nèi)均具有一個燃燒器，每個燃燒室的外壁均安裝有水冷壁。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述燃燒室為一個，所述燃燒室內(nèi)具有至少兩個燃燒
ο本發(fā)明提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述燃燒室的外壁具有水冷壁，所述水冷壁內(nèi)具有循環(huán)流動的冷卻水，冷卻所述燃燒室。水冷壁內(nèi)的冷卻水對燃燒室的冷卻效果更好，可以減少所述壓氣機輸入所述燃燒室的空氣量，進而能夠節(jié)約能源。并且，由于在所述渦輪機的煙氣排放管道上依次安裝有過熱器和廢熱鍋爐，所述過熱器與所述蒸汽輪機連通，為所述蒸汽輪機提供過熱蒸汽驅(qū)動蒸汽輪機發(fā)電，能夠提高能量的利用率。


圖1為本發(fā)明第一實施例提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的示意圖；圖2為本發(fā)明第二實施例提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的示意圖；圖3為本發(fā)明第三實施例提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的示意圖。附圖標(biāo)記1-壓氣機2-燃燒室21--水冷壁
22-燃燒器3-渦輪機4-過熱器
5-廢熱鍋爐6-汽包7-蒸汽輪機
8-冷凝器9-凈化器10--高壓水泵
11-加壓風(fēng)機12-水收集器13--第一發(fā)電機組14-第二發(fā)電機組
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。首先需要說明的是，附圖1-2中的部件之間的連接線表示管道連通，其中箭頭的指示方向為工質(zhì)的流動方向。參照圖1，圖1為本發(fā)明第一實施例提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的示意圖。在本發(fā)明的第一實施例中，本發(fā)明提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)包括燃?xì)廨啓C、蒸汽輪機7、過熱器4、廢熱鍋爐5和汽包6。其中，燃?xì)廨啓C包括依次連通的壓氣機1、燃燒室 2和渦輪機3。燃燒室2的外壁具有水冷壁21，水冷壁21內(nèi)具有循環(huán)流動的冷卻水，冷卻燃燒室 2。過熱器4和廢熱鍋爐5依次安裝在渦輪機3的煙氣排放管道上，通過渦輪機3排出的煙氣加熱過熱器4和廢熱鍋爐5，過熱器4與汽包6連通，汽包6內(nèi)的飽和蒸汽通過管道進入過熱器4，過熱器4與蒸汽輪機7連通，為蒸汽輪機7提供過熱蒸汽，進而推動蒸汽輪機7的葉片高速運轉(zhuǎn)；廢熱鍋爐5與汽包6連通，構(gòu)成流通環(huán)路，廢熱鍋爐5加熱流通環(huán)路中的循環(huán)水產(chǎn)生蒸汽。此外，本實施例提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)還包括依次連通的冷凝器8、凈化器9 和高壓水泵10 ；冷凝器8與蒸汽輪機7連通，高壓水泵10與水冷壁21連通，水冷壁21與汽包6連通，形成流通環(huán)路。具體地，燃燒室2具有兩個獨立的燃燒室，每個燃燒室內(nèi)均具有一個燃燒器22，每個燃燒室2的外壁均安裝有水冷壁21，每個燃燒室的水冷壁21均與一個高壓水泵10連通， 且均與汽包6連通。另外，在本實施例中，渦輪機3同軸連接有第一發(fā)電機組13，渦輪機3高速轉(zhuǎn)動驅(qū)動第一發(fā)電機組13發(fā)電。蒸汽輪機7同軸連接有第二發(fā)電機組14，蒸汽輪機7高速轉(zhuǎn)動驅(qū)動第二發(fā)電機組14發(fā)電。下面具體說明本發(fā)明第一實施例提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的工作過程及工質(zhì)循環(huán)過程一、壓氣機1連續(xù)地吸入空氣并將其壓縮，將壓縮后的空氣輸送給燃燒室2內(nèi)的燃燒器22，同時將燃料輸送給燃燒室2內(nèi)的燃燒器22，燃料與空氣充分混合后在燃燒室2內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的煙氣。二、燃燒室2內(nèi)的高溫高壓的煙氣從燃燒室2的出氣口流向渦輪機3，驅(qū)動渦輪機 3高速運轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動與渦輪機3同軸連接的第一發(fā)電機組13發(fā)電。三、廢熱鍋爐5吸收渦輪機3排出的煙氣的熱量，加熱其內(nèi)部的循環(huán)水產(chǎn)生汽水混合物，通過管道進入汽包6，汽水混合物在汽包6內(nèi)分離成飽和蒸汽和熱水，熱水通過管道回流至廢熱鍋爐5內(nèi)繼續(xù)加熱。四、飽和蒸汽通過管道進入過熱器4，過熱器4吸收渦輪機3排除的煙氣的熱量，將飽和蒸汽加熱形成過熱蒸汽，過熱蒸汽通過管道進入蒸汽輪機7推動蒸汽輪機7的葉片轉(zhuǎn)動，蒸汽輪機7驅(qū)動同軸連接的第二發(fā)電機組14發(fā)電。五、從蒸汽輪機7出來的蒸汽通過管道進入冷凝器8，冷凝器8將蒸汽冷卻形成冷凝水，冷凝水通過管道進入凈化器9，凈化器9將內(nèi)部的水除氧凈化，通過高壓水泵10將冷卻水泵入燃燒室2的水冷壁21內(nèi)，冷卻水在水冷壁21內(nèi)循環(huán)流動，冷卻燃燒室2。六，水冷壁21內(nèi)的冷卻水吸收燃燒室2的熱量變成汽水混合物，通過管道進入汽包6，在汽包6內(nèi)分離成飽和蒸汽和熱水，繼續(xù)上述循環(huán)。本實施例提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)，燃燒室2的外壁具有水冷壁21，水冷壁21 內(nèi)具有循環(huán)流動的冷卻水，冷卻燃燒室2。與現(xiàn)有技術(shù)相比，水冷壁21內(nèi)的冷卻水對燃燒室 2的冷卻效果更好，可以減少壓氣機1輸入燃燒室2的空氣量，進而能夠節(jié)約能源。
并且，由于在渦輪機3的煙氣排放管道上依次安裝有過熱器4和廢熱鍋爐5，過熱器4與蒸汽輪機7連通，為蒸汽輪機7提供過熱蒸汽驅(qū)動蒸汽輪機7發(fā)電，能夠提高能量的利用率。參考圖2，圖2為本發(fā)明第二實施例提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的示意圖。在第二實施例中，本發(fā)明提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與第一實施例中的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本相同，不同點如下所述本實施例提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)還包括加壓風(fēng)機11。加壓風(fēng)機11與煙氣排放管道連通，且在安裝在廢熱鍋爐5的后端，并且，加壓風(fēng)機 11與壓氣機1連通，將煙氣輸送給壓氣機1，可以減少煙氣對大氣環(huán)境的污染。另外，本實施例提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)還包括水收集器12。水收集器12安裝在煙氣排放管道上，且在安裝在廢熱鍋爐5的后端，該水收集器12與凈化器9連通，將煙氣中的蒸汽冷凝并輸送給凈化器9，可以實現(xiàn)水汽的循環(huán)利用，節(jié)約水資源。顯然，本實施例中的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)還具有上述第一種實施例中的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的技術(shù)效果，在此不再贅述。參考圖3，圖3為本發(fā)明第三實施例提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的示意圖。在第三實施例中，本發(fā)明提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與第一種實施例中的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本相同，不同點如下所述燃燒室2為一個，燃燒室2內(nèi)具有至少兩個燃燒器22。另外，燃燒室2內(nèi)的燃燒器22的數(shù)量也可以為一個，可以說，本發(fā)明提供的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的燃燒室2的具體結(jié)構(gòu)可以做多種改進，在此不再全部舉例說明。顯然，本實施例中的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)還具有上述第一種實施例中的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)的技術(shù)效果，在此也不再贅述。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)，其特征在于，包括燃?xì)廨啓C、蒸汽輪機、過熱器、廢熱鍋爐和汽包；所述燃?xì)廨啓C包括依次連通的壓氣機、燃燒室和渦輪機；所述燃燒室的外壁具有水冷壁，所述水冷壁內(nèi)具有循環(huán)流動的冷卻水，冷卻所述燃燒室；所述過熱器和廢熱鍋爐依次安裝在所述渦輪機的煙氣排放管道上，所述過熱器與所述汽包連通，接收所述汽包內(nèi)的飽和蒸汽，所述過熱器與所述蒸汽輪機連通，為所述蒸汽輪機提供過熱蒸汽；所述廢熱鍋爐與所述汽包連通，構(gòu)成流通環(huán)路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)，其特征在于，該燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)還包括依次連通的冷凝器、凈化器和高壓水泵；所述冷凝器與所述蒸汽輪機連通，所述高壓水泵與所述水冷壁連通，所述水冷壁與所述汽包連通，形成流通環(huán)路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)，其特征在于，該燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)還包括加壓風(fēng)機；所述加壓風(fēng)機與所述煙氣排放管道連通，且在安裝在所述廢熱鍋爐的后端，該加壓風(fēng)機與所述壓氣機連通，將煙氣輸送給所述壓氣機。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)，其特征在于，該燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)還包括水收集器；所述水收集器安裝在煙氣排放管道上，且在安裝在所述廢熱鍋爐的后端，該水收集器與所述凈化器連通，將煙氣中的蒸汽冷凝并輸送給所述凈化器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒室為至少兩個獨立的燃燒室，每個燃燒室內(nèi)均具有一個燃燒器，每個燃燒室的外壁均安裝有水冷壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒室為一個， 所述燃燒室內(nèi)具有至少兩個燃燒器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃?xì)夂驼羝啓C系統(tǒng)，包括燃?xì)廨啓C、蒸汽輪機、過熱器、廢熱鍋爐和汽包；燃?xì)廨啓C包括依次連通的壓氣機、燃燒室和渦輪機；燃燒室的外壁具有水冷壁，水冷壁內(nèi)具有循環(huán)流動的冷卻水，冷卻燃燒室；過熱器和廢熱鍋爐依次安裝在渦輪機的煙氣排放管道上，過熱器與汽包連通，接收汽包內(nèi)的飽和蒸汽，過熱器與蒸汽輪機連通，為蒸汽輪機提供過熱蒸汽；廢熱鍋爐與汽包連通，構(gòu)成流通環(huán)路。由于燃燒室的外壁具有水冷壁，水冷壁內(nèi)具有循環(huán)流動的冷卻水，冷卻燃燒室。水冷壁內(nèi)的冷卻水對燃燒室的冷卻效果更好，可以減少壓氣機輸入燃燒室的空氣量，進而能夠節(jié)約能源。
文檔編號F01K23/10GK102278155SQ20111017955
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月2日
發(fā)明者武楨 申請人:馬鞍山科達潔能股份有限公司