[发明专利]改进工业燃气涡轮发动机的方法及包含改进的工业燃气涡轮发动机的动力装置

权利要求书

1.一种对动力装置的工业燃气涡轮发动机(10)进行改进的方法，所述工业燃气涡轮发动机(10)具有由主涡轮机(13)驱动的主压缩机(11)和由主涡轮机(13)驱动的主发电机(14)，所述主压缩机(11)具有原始进气口，所述方法包括以下步骤：

给主压缩机(11)增加新进气口(24)，新进气口(24)替代原始进气口，相比原始进气口所述新进气口(24)能够接收更大的气流；

增加具有低压涡轮机(21)和低压压缩机(22)的低转子，所述低压涡轮机(21)驱动低压压缩机(22)至主涡轮机(13)，使所述低压涡轮机(21)由来自主涡轮机(13)的废气驱动；

在低压涡轮机(21)的进气口侧增加可变的进气口导向叶片组件(25)；

增加压缩空气管道(23)，所述压缩空气管道(23)将所述低压压缩机(22)连接到主压缩机(11)的新进气口(24)，使来自低压压缩机(22)的压缩空气流入主压缩机(11)；以及

将所述主发电机(14)替换为具有约两倍电力产量的新发电机(14)。

2.根据权利要求1所述的对动力装置的工业燃气涡轮发动机(10)进行改进的方法，还包括以下步骤：

从主压缩机(11)中移除至少一级转子叶片和定子叶片，以优化地匹配低压压缩机(22)和主压缩机(11)之间的压力比。

3.一种对动力装置的工业燃气涡轮发动机(10)进行改进的方法，所述工业燃气涡轮发动机(10)具有由主涡轮机(13)驱动的主压缩机(11)、由主涡轮机(13)驱动的动力涡轮机(28)，以及由主涡轮机(13)和动力涡轮机(28)之一驱动的主发电机(14)，所述主压缩机具有原始进气口，所述方法包括以下步骤：

从动力涡轮机(28)移除主发电机(14)；

给主压缩机(11)增加新进气口(24)，新进气口(24)替代原始进气口，相比原始进气口所述新进气口(24)能够接收更大的气流；

增加由动力涡轮机(28)驱动的低压压缩机(22)；

在动力涡轮机(28)的进气口侧增加可变的进气口导向叶片组件(25)；

增加压缩空气管道(23)，所述压缩空气管道(23)将所述低压压缩机(22)连接到主压缩机(11)的新进气口(24)，使来自低压压缩机(22)的压缩空气流入主压缩机(11)；以及

增加新的发电机(14)，新的发电机(14)的电力产量约为主发电机(14)的两倍，所述主发电机(14)由主压缩机(11)驱动。

4.根据权利要求3所述的对动力装置的工业燃气涡轮发动机(10)进行改进的方法，还包括以下步骤：

从主压缩机(11)中移除至少一级转子叶片和定子叶片，以优化地匹配低压压缩机(22)和主压缩机(11)之间的压力比。

5.根据权利要求3所述的对动力装置的工业燃气涡轮发动机(10)进行改进的方法，还包括以下步骤：

在新的发电机(14)和主压缩机(11)之间增加变速器(30)。

6.根据权利要求1所述的对动力装置的工业燃气涡轮发动机(10)进行改进的方法，还包括以下步骤：

从所述主涡轮机(13)中移除至少一排定子叶片；

在主涡轮机(13)中安装至少一排新的定子叶片，其中所述新的定子叶片具有闭环冷却回路；

为所述至少一排新的涡轮机定子叶片的冷却提供压缩空气源；以及

从主燃烧室(12)上游的所述至少一排新的定子叶片处排出使用过的冷却空气，主燃烧室(12)为主涡轮机(13)产生热气流。

7.根据权利要求6所述的对动力装置的工业燃气涡轮发动机(10)进行改进的方法，还包括以下步骤：

从主压缩机(11)排出冷却空气；

用中间冷却器(31)对冷却空气进行中间冷却；

将冷却空气的压力提高到稍微高于主压缩机(11)的出口压力，以产生更高压的冷却空气；以及

使更高压的冷却空气通过至少一排新的涡轮机定子叶片中的闭环冷却回路。