[实用新型]具有波转子顶层回热循环的微型燃气轮机发电系统

说明书

技术领域    

本实用新型涉及一种微型燃气轮机发电系统，具体涉及一种具有波转子顶层回热循环的微型燃气轮机发电系统。

背景技术   

2009年3月第22卷第1期的《燃气轮机技术》的“微型燃气轮机与波转子顶层循环分析”一文中公开了一种具有波转子顶层回热循环的微型燃气轮机发电系统，如图1所示，包括压气机1、波转子2、透平3、回热器4、燃烧室5以及发电机。空气经压气机压缩后进入波转子进一步增压，再经回热器升温后在燃烧室中与燃料混合燃烧形成高温高压燃气，高温高压燃气进入波转子膨胀做功后在透平中膨胀做功，透平的排气进入回热器余热回收利用。波转子的加入可以有效地提高发电功率及其效率。

发明内容   

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有波转子顶层回热循环的微型燃气轮机发电系统，它进一步提高整个发电系统的发电功率及其效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种具有波转子顶层回热循环的微型燃气轮机发电系统，包括压气机、波转子、透平、回热器、燃烧室以及发电机，透平的排气进入回热器余热回收利用，燃料Ⅰ和经回热器升温后的压缩空气混合形成的燃料气进入固体氧化物燃料电池，固体氧化物燃料电池的废气进入燃烧室和燃料Ⅱ混合燃烧。

上述微型燃气轮机发电系统，所述燃料Ⅰ和燃料Ⅱ均经燃料处理器脱硫预处理。

上述微型燃气轮机发电系统，所述燃料Ⅰ和燃料Ⅱ在脱硫预处理前经回热器升温。

上述微型燃气轮机发电系统，所述透平排气经回热器余热回收后进入热电转化装置。

上述微型燃气轮机发电系统，至少波转子是由多晶氧化铝纤维、多晶莫来石纤维、硅酸盐纤维之一浸渍于陶瓷胶粘剂、改性陶瓷胶粘剂或者无机磷酸系列耐高温复合型粘剂预成形后经冷模压成型工艺制成。

本实用新型在微型燃气轮机发电系统中引入固体氧化物燃料电池，提高了整个系统的发电功率。本实用新型充分利用了固体氧化物燃料电池的高温废气，使之进入透平中继续膨胀做功，提高了整个系统的效率。

附图说明   

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：

图1为现有技术中微型燃气轮机发电系统的结构原理图。

图2为本实用新型的结构原理图。

图中：1压气机，2波转子，3透平，4回热器，5燃烧室，6固体氧化物燃料电池,7燃料处理器,8热电转化装置,9逆变器,10发电机，11燃料Ⅰ,12燃料Ⅱ。

具体实施方式

如图2所示，一种具有波转子顶层回热循环的微型燃气轮机发电系统，包括压气机1、波转子2、透平3、回热器4、燃烧室5以及发电机10，空气经压气机压缩后进入波转子进一步增压，再经回热器升温，燃料Ⅰ11和经回热器升温后的压缩空气混合形成的燃料气进入固体氧化物燃料电池6，固体氧化物燃料电池产生的电流经逆变器（DC/AC）9变成交流电。固体氧化物燃料电池的废气进入燃烧室和燃料Ⅱ12混合燃烧，形成高温高压燃气，高温高压燃气进入波转子膨胀做功后在透平中膨胀做功，透平的排气进入回热器余热回收利用。

    为了保证系统的正常运行，所述燃料Ⅰ和燃料Ⅱ均经燃料处理器7脱硫预处理。

为了获得更高的系统效率，所述燃料Ⅰ和燃料Ⅱ在脱硫预处理前经回热器升温。

所述透平排气经回热器余热回收后进入热电转化装置，为了进一步充分利用废气的热能，转化为电能。

至少波转子是由多晶氧化铝纤维、多晶莫来石纤维、者硅酸盐纤维之一浸渍于陶瓷胶粘剂、改性陶瓷胶粘剂或者无机磷酸系列耐高温复合型粘剂预成形后经冷模压成型工艺制成。这种制造工艺避免了单纯陶瓷材料机械加工难、加工成本高的缺陷，通过冷模压成型，无需机械加工。