一種外涵回熱燃氣輪機循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及燃氣輪機技術領域,具體設及一種外涵回熱燃氣輪機循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 外涵回熱燃氣輪機是俄羅斯提出的新型燃氣輪機循環(huán)系統(tǒng),具有輸出功率大、熱 效率高、最大限度地利用原型機的部件等優(yōu)點。為了擴大外涵回熱燃氣輪機循環(huán)系統(tǒng)的應 用范圍,需要進一步提高外涵回熱燃氣輪機循環(huán)系統(tǒng)的功率計熱效率。
【發(fā)明內容】
[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種外涵回熱燃氣輪機循環(huán)系統(tǒng),W解決【背景技術】中需要進 一步提高外涵回熱燃氣輪機系統(tǒng)功率及熱效率的問題。
[0004] 本發(fā)明的技術方案是:提供一種外涵回熱燃氣輪機循環(huán)系統(tǒng),包含高壓滿輪、低壓 壓氣機、高壓壓氣機、空氣滿輪、滿輪組件、補燃燃燒室及回熱器,其中,所述補燃燃燒室布 置在高壓滿輪和滿輪組件之間,經高壓滿輪排出的燃氣進入補燃燃燒室進一步燃燒,進入 滿輪組件的燃氣溫度得到提高,滿輪組件做功后的排氣溫度升高;所述回熱器吸收滿輪組 件的排氣中的熱量,并對經低壓壓氣機壓縮后排出的外涵氣進行加熱。
[0005] 優(yōu)選地,所述外涵回熱燃氣輪機循環(huán)系統(tǒng)進一步包含第一轉子及第二轉子,其中, 所述低壓壓氣機與滿輪組件之間了通過第一轉子連接,且低壓壓氣機與滿輪組件同軸,所 述高壓滿輪與高壓壓氣機之間通過所述第二轉子連接,且高壓滿輪與高壓壓氣機同軸。
[0006] 優(yōu)選地,所述滿輪組件包含低壓滿輪及動力滿輪,燃氣進入低壓滿輪后膨脹做功 驅動動力滿輪。
[0007] 優(yōu)選地,所述第一轉子的一端用于連接第二負載,所述低壓壓氣機布置在所述滿 輪組件與第二負載之間。
[0008] 優(yōu)選地,所述低壓壓氣機的進氣端背離滿輪組件的排氣端。
[0009] 優(yōu)選地,所述低壓壓氣機同旋向的葉片葉型沿第一轉子的軸線對稱布置。
[0010] 優(yōu)選地,所述滿輪組件同時驅動低壓壓氣機及第二負載。
[0011] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明中的外涵回熱燃氣輪機循環(huán)系統(tǒng)中增添了補燃燃燒 室,使得低壓滿輪與動力滿輪組件排出的氣體溫度較高,回熱器回收低壓滿輪與動力滿輪 組件排氣的溫度,并對經低壓壓氣機排出的外涵氣進行加熱,加熱后的外涵氣進入空氣滿 輪驅動空氣滿輪做功,相比現有技術,提高了燃氣輪機的功率和熱效率。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明一實施例的外涵回熱燃氣輪機循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。
[0013] 其中:1-第一負載,2-空氣滿輪,3-第二負載,4-第一轉子,5-低壓壓氣機,6-滿 輪組件,7-補燃燃燒室,8-高壓滿輪,9-燃燒室,10-高壓壓氣機,11-第二轉子,12-回熱 器。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明實施的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例中 的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中,自始至終相同或類 似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。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。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用 于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人 員在沒有作出創(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。下 面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
[001引在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術語"中屯、V縱向V橫向V前V后V左"、 "右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底""內"、"外"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方 位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元 件必須具有特定的方位、W特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的 限制。
[0016] 如圖1所示,一種外涵回熱燃氣輪機循環(huán)系統(tǒng),包含有第一負載1、空氣滿輪2、第 二負載3、第一轉子4、低壓壓氣機5、滿輪組件6、補燃燃燒室7、高壓滿輪8、燃燒室9、高壓 壓氣機10、第二轉子11及回熱器12,其中滿輪組件6包含低壓滿輪及動力滿輪,燃氣進入 低壓滿輪后膨脹做功驅動動力滿輪。
[0017] 低壓壓氣機5與滿輪組件6通過第一轉子4連接,且低壓壓氣機5與滿輪組件6 同軸,第一轉子4的一端用于連接有第二負載3。
[0018]本發(fā)明相比現有技術,將低壓滿輪與動力滿輪組裝為滿輪組件6。減少了零件的數 量,縮短了第一轉子4的軸向長度,提高了系統(tǒng)的可靠性,滿輪組件6同時帶動低壓壓氣機 5及第二負載3。
[0019] 低壓壓氣機5布置在滿輪組件6與第二負載3之間,且低壓壓氣機5的進氣端遠 離滿輪組件6的排氣端(附圖1中,低壓壓氣機5的右端為低壓壓氣機5的進氣端,滿輪組 件6的右端為滿輪組件6的排氣端)。低壓壓氣機5同旋向的葉片葉型沿第一轉子4的軸 線對稱布置得到反旋向的葉片葉型,使得滿輪組件6和低壓壓氣機5的氣流方向相反,而旋 向相同。
[0020] 低壓壓氣機5的進氣端遠離滿輪組件6的排氣端的優(yōu)點在于:低壓壓氣機5的進 口溫度不受滿輪組件6的排氣的影響,提高了低壓壓氣機5進口的空氣質量。
[0021] 空氣進入低壓壓氣機5后,低壓壓氣機5壓縮空氣,并將壓縮后的空氣分為內涵氣 和外涵氣兩部分排出。內涵氣進去高壓壓氣機10進一步壓縮,外涵氣經過回熱器12加熱 后進入空氣滿輪2,空氣滿輪2做功帶動第一負載1,流入空氣滿輪2的外涵氣做功后經空 氣滿輪2排出到大氣中。
[0022] 高壓滿輪8與高壓壓氣機10通過第二轉子11連接,且高壓滿輪8與高壓壓氣機 11同軸,在高壓滿輪8與高壓壓氣機10之間布置有燃燒室9,高壓壓氣機10將內涵氣進一 步壓縮后,內涵氣進入燃燒室9。在燃燒室9內噴入燃料,燃料在高壓空氣下燃燒生成高溫 高壓燃氣,高溫高壓燃氣流入高壓滿輪8用于高壓滿輪8做功,高壓滿輪8做功用于通過第 二轉子11帶動高壓壓氣機10運轉。
[0023]本發(fā)明相比現有技術,包含有第一轉子4和第二轉子11,其優(yōu)點在于:現有技術中 的轉子需要穿過高壓壓氣機10、燃燒室9、高壓滿輪8,轉子的軸向距離較長,不利于轉子軸 承布置和轉子動力學設計。而本發(fā)明中采用了兩個轉子,轉子軸向長度明顯降低,大幅提高 了轉子的剛度,有利于轉子的動力學設計,使得燃氣輪機工作過程中更加穩(wěn)定。
[0024] 補燃燃燒室7布置在第二轉子11上的高壓滿輪8與第一轉子4上的滿輪組件6 之間。補燃燃燒室7對從高壓滿輪8流出的燃氣再次加熱,補燃燃燒室7內噴入燃料,燃料 在補燃燃燒室7中的高溫高壓氣流中充分燃燒,燃燒后的燃氣流入滿輪組件6做功,滿輪組 件6通過第一轉子4帶動低壓壓氣機5和第二負載3。