[实用新型]一种冷热联供燃气轮机

说明书

本实用新型涉及燃气轮机领域，特涉及一种冷热联供燃气轮机。本实用新型包括核心机和制冷组件，核心机只有开关两种状态，通过冷却器调节工质的温度实现制冷，使本实用新型的燃气轮机制冷能力要高于冷热电方案的制冷能力，且整机变工况情况下输出平均效率高。

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机领域，特涉及一种冷热联供燃气轮机。

背景技术

燃气轮机(Gas Turbine)是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。

燃气轮机结构最简单，而且最能体现出燃气轮机所特有的体积小、重量轻、启动快、少用或不用冷却水等一系列优点。燃气轮机在工质和燃气的主要流程中，只有压气机(Compressor)、燃烧室(Combustor)和燃气透平(Turbine)这三大部件组成的燃气轮机循环，通称为简单循环。大多数燃气轮机均采用简单循环方案。

压气机从外界大气环境吸入工质，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时工质温度也相应提高；压缩工质被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体；然后再进入到透平中膨胀做功，推动透平带动压气机和外负荷转子一起高速旋转，实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功，并输出电功。从透平中排出的废气排至大气自然放热。这样，燃气轮机就把燃料的化学能转化为热能，又把部分热能转变成机械能。通常在燃气轮机中，压气机是由燃气透平膨胀做功来带动的，它是透平的负载。在简单循环中，透平发出的机械功有1/2到2/3左右用来带动压气机，其余的1/3左右的机械功用来驱动发电机。

采用简单循环的燃气轮机以及回热循环的燃气轮机在低负荷情况下运行效率低，采用可变工况设计以及间冷再热循环的燃气轮机虽然在低负荷情况下运行效率有所提高，但是采用可变工况设计的燃气轮机设计难度大，加工成本高，控制规律复杂；采用间冷再热循环的燃气轮机控制响应慢，结构复杂。

另外燃气轮机本身只能提供电/功和热，如果需要提供冷的话需要额外添加其他设备如溴冷机或空调压缩机组实现。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种冷热联供燃气轮机。本实用新型包括核心机和制冷组件，核心机只有开关两种状态，通过冷却器调节工质的温度实现制冷，使本实用新型的燃气轮机制冷能力要高于冷热电方案的制冷能力，且整机变工况情况下输出平均效率高。

本实用新型的技术方案是：一种冷热联供燃气轮机的运转方法，其特征在于：主压气机输出两路高压工质，第一路高压工质驱动主涡轮运动，主涡轮带动主压气机旋转，第二路高压工质驱动制冷涡轮转动，制冷涡轮转动带动制冷压气机旋转，制冷压气机输出工质输入冷却器。

根据如上所述的一种冷热联供燃气轮机的运转方法，其特征在于：主涡轮输出功率大于主压气机消耗功率，且主涡轮输出功率小于主压气机消耗功率的1.05倍。

根据如上所述的一种冷热联供燃气轮机的运转方法，其特征在于：第二路高压工质的流量为主压气机进口流量的20％至60％。

本实用新型还公开了一种冷热联供燃气轮机，包括核心机和制冷组件，核心机包括主压气机、燃气室、主涡轮，制冷组件包括冷却器、制冷涡轮、制冷压气机，其特征在于：主压气机输出两路高压工质，其中一路高压工质经燃气室与主涡轮连接，第二路高压工质送入冷却器；冷却器输出口与制冷涡轮连接，制冷涡轮转动带动制冷压气机旋转，制冷压气机输出口与冷却器的输入口连接。

根据如上所述的一种冷热联供燃气轮机，其特征在于：主涡轮输出功率大于主压气机消耗功率，且主涡轮输出功率小于主压气机消耗功率的1.05倍。

根据如上所述的一种冷热联供燃气轮机，其特征在于：还包括单向阀，制冷压气机输出口经过单向阀后与冷却器的输入口连接。