[发明专利]微型燃气轮机系统

说明书

本公开的微型燃气轮机系统具备微型燃气轮机装置和抽气循环装置。微型燃气轮机装置包括：第一压缩机、燃烧器以及第一涡轮。第一涡轮使在燃烧器中产生的燃烧气体膨胀。抽气循环装置包括第二压缩机和第二涡轮。第二压缩机使通过抽出从第一压缩机排出的工作流体的一部分而产生的抽气流入。第二涡轮使从第二压缩机排出的工作流体膨胀。从第二涡轮排出的工作流体对第一涡轮进行冷却。

技术领域

本公开涉及微型燃气轮机系统。

背景技术

以往，已知有能够得到低温热源的小型燃气轮机装置。例如，在专利文献1中，如图7所示记载有小型燃气轮机装置300。小型燃气轮机装置300具备第1旋转机构和第2旋转机构，所述第1旋转机构包括第1压缩器303和第1膨胀涡轮307，所述第2旋转机构包括第2压缩器313和第2膨胀涡轮316。第2压缩器313接受被第1压缩器303压缩输出的空气的一部分并压缩。第2膨胀涡轮316使由第2压缩器313压缩后的空气膨胀。能够利用第2膨胀涡轮316的排气作为低温热源。

另外，在专利文献2中，如图8所示记载有适合搭载于车辆的燃气轮机系统500。燃气轮机系统500具备：燃气轮机装置502、冷却流体生成装置505、空调单元506以及热交换器507。燃气轮机装置502包括：由第1轴522连结的第1压缩机521和第1膨胀涡轮523、燃烧器526以及再生热交换器527。而且，燃气轮机装置502还包括与第1轴522连结的发电机524。冷却流体生成装置505包括：通过第2轴552互相连结的第2压缩机551和第2膨胀涡轮553、冷却器555以及水分离器556。而且，冷却流体生成装置505还包括与第2轴552连结的发电机554。在冷却流体生成装置505中，在比冷却器555靠上游侧设置有汽化器557。空调单元506包括混合器562和鼓风器561。

第1压缩机521将从大气中取入的空气吸入并压缩。从第1压缩机521排出的高压的空气流入再生热交换器527后，流入燃烧器526。在燃烧器526中产生的燃烧气体流入第1膨胀涡轮523，并在此膨胀而压力减少至大气压的程度。从第1膨胀涡轮523排出的燃烧气体流入再生热交换器527。在再生热交换器527中，在燃烧气体与流入燃烧器526之前的高压的空气之间进行热交换。第2压缩机551与用于从燃气轮机装置502抽出被第1压缩机521升压后的空气(抽气)的抽气路504的一端连接。第2压缩机551将抽气吸入并压缩。从第2压缩机551排出的高压的空气经过汽化器557和冷却器555。在汽化器557中，从第2压缩机551排出的高压的空气的温度因燃料的蒸发热而降低。从冷却器555流出的高压的空气流入第2膨胀涡轮553，并在此膨胀而压力减少至大气压的程度。通过在第2膨胀涡轮553中的空气的膨胀，生成冷气(冷却流体)。从第2膨胀涡轮553排出的空气经过水分离器556后，送至空调单元506。水分离器556将水分从自第2膨胀涡轮553排出的空气中分离。

从第2膨胀涡轮553排出的空气在混合器562中与从鼓风器561供给的空气混合，被调整为所期望的温度。该调整空气被送至热交换器507。在热交换器507中，通过在从混合器562流出的调整空气与从上述的再生热交换器527流出的燃烧气体之间进行热交换，由此从混合器562流出的调整空气加热到适合于空调的温度。然后，在热交换器507中被加热的空气向车厢内供给。但在制冷时，也可以使在空调单元506中调整为与空调要求温度相应的温度的调整空气不经由热交换器507而向车厢内直接供给。这样，在燃气轮机系统500中，从第2膨胀涡轮553排出的空气可用于车厢内的空调。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-152871号公报

专利文献2：国际公开第2011/152049号

发明内容

专利文献1和专利文献2所述的技术从提高热效率的观点来看具有改良的余地。因此，本公开提供一种对提高热效率有利的微型燃气轮机系统。