[发明专利]回热式电驱动多压气机母管燃气轮机

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机，特别是涉及一种回热式电驱动多压气机母管燃气轮机。

背景技术

对于现有的共轴式燃气轮机而言，其压气机的驱动力由透平提供。压气机、燃烧室、透平整体作为动力源，通过联轴器将轴功率传递给动力设备或发电机。对于舰船动力或发电而言，其负荷变化的同时燃气轮机的工况也随之改变。而对于燃气轮机中的压气机而言，其变工况特性较剧烈，在低工况运行时效率也随之降低，且更容易发生喘振现象。同时，回热装置目前在现有的燃气轮机中已有实际应用，但其作为一个独立的设备而言，功能过于单一。

发明内容

本发明为了解决现有的燃气轮机无法在较宽的负荷变化范围内保持较高运行效率的问题，提供了一种回热式电驱动多压气机母管燃气轮机，将回热装置与压气机空气母管结合，在不增加系统占地与投资的基础上，提高了燃气轮机组压气机后的空气温度，在相同的功率下燃料使用量减少，进而进一步提高了燃气轮机组的经济性。

本发明采用的技术方案为：一种回热式电驱动多压气机母管燃气轮机，其特征在于包括两组以上压气机以及出口母管、燃烧室、涡轮和负荷；各压气机输入轴通过联轴器分别连接有压气机电动机；出口母管上设有空气入口、空气出口和烟气入口、烟气出口各压气机的空气出口分别与出口母管的空气入口连接，出口母管的空气出口与燃烧室的空气入口连接，燃烧室的出口与涡轮的燃气入口连接，涡轮的输出轴通过联轴器与负荷连接；涡轮的烟气出口与出口母管的烟气入口连接。

所述间冷母管的空气入口和空气出口间设有热的良导体制成的风道，风道外设有风道外设有与烟气入口和烟气出口连接的壳体。

本发明将回热装置与压气机空气母管结合，在不增加系统占地与投资的基础上，提高了燃气轮机组压气机后的空气温度，在相同的功率下燃料使用量减少，进而进一步提高了燃气轮机组的经济性，使现有的燃气轮机可在较宽的负荷变化范围内保持高率运行。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图。

图中标号名称：1、2压气机电动机；3、4压气机； 5出口母管；6燃烧室；7涡轮；8负荷。

A、B压气机空气入口；C燃烧室燃料入口。

具体实施例

本发明实施例如图1所示，该回热式电驱动多压气机母管燃气轮机设有两组压气机3、4，实施时其具体压气机的组数不受限制可根据实际需要设置，本实施例为最少组数两组；还设有出口母管5、燃烧室6、涡轮7和负荷8；各压气机3、4输入轴通过联轴器分别连接有压气机电动机1、2；出口母管5上设有空气入口、空气出口和烟气入口、烟气出口；各压气机3、4的空气出口分别与出口母管5的空气入口连接，出口母管5的空气出口与燃烧室6的空气入口连接，燃烧室6的出口与涡轮7的燃气入口连接，涡轮7的输出轴通过联轴器与负荷8连接，负荷8为发电机或螺旋桨；出口母管5的空气入口和空气出口间设有热的良导体制成的风道，风道外设有与烟气入口和烟气出口连接的壳体，涡轮7的烟气出口与出口母管5的烟气入口连接。回热母管是一种带母管的换热器，在热力系统中常用到，是一种双工质表面式换热器。

本发明的工作过程是：多台独立的电动机带动其各自的压气机，空气由压气机空气入口A、B进入压气机，压缩后产生的高压空气进入回热母管混合并由涡轮透平后排放的烟气加热；加热后的空气进入燃烧室与由燃烧室燃料入口C进入的燃料混合燃烧，形成的高温燃气进入透平中膨胀做功，透平输出的轴功率通过联轴器传递给负载，透平后排放的余热烟气进入回热母管加热压气机后的压缩空气。由于压气机由独立的电动机来驱动，压气机的转速可自由调节。燃机的负载决定了压气机的启用台数。在满足了负载大范围变化的前提下改善了压气机的运行效率，同时回热器进一步节约了燃料消耗，使得在保证性能的基础上经济性也得到了一定提高。