[实用新型]一种液态空气工质环境热动力气轮机

说明书

技术领域

本实用新型属于燃气轮机领域，具体涉及一种液态空气工质环境热动力气轮机。

背景技术

燃气轮机(GasTurbine)是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械。在空气和燃气的主要流程中，只有压气机(Compressor)、燃烧室(Combustor)和燃气气轮机(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。因为它的结构最简单，而且最能体现出燃气轮机所特有的体积小、重量轻、起动快、少用或不用冷却水等一系列优点。

压气机从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的燃气；然后再进入到气轮机中气化膨胀做功，推动气轮机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。从气轮机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，压气机是由燃气气轮机气化膨胀做功来带动的，它是气轮机的负载。在简单循环中，气轮机发出的机械功有1/2到2/3左右用来带动压气机，其余的1/3左右的机械功用来输出机械能，如驱动发电机。在燃气轮机起动的时候，首先需要外界动力，一般是起动机带动压气机，直到燃气气轮机发出的机械功大于压气机消耗的机械功时，外界起动机脱扣，燃气轮机才能自身独立工作。

燃气轮机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。燃气轮机可以是一个广泛的称呼，基本原理大同小异，一般所指的燃气气轮机发动机，通常是指用于船舶(以军用作战舰艇为主)、车辆(通常是体积庞大可以容纳得下燃气气轮机的车种，例如坦克、工程车辆等)。与推进用的气轮机发动机不同之处，在于其气轮机除了要带动传动轴，传动轴再连上车辆的传动系统、船舶的螺旋桨等外，还会另外带动压气机。

燃气轮机的工作过程是，压气机连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气气轮机中气化膨胀做功，推动气轮机叶轮带着压气机叶轮一起旋转；加热后的高温燃气的做功能力显著提高，因而燃气气轮机在带动压气机的同时，尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时，需用起动机带着旋转，待加速到能独立运行后，起动机才脱开。

燃气轮机的工作过程是最简单的，称为简单循环；此外，还有回热循环和复杂循环。燃气轮机的工质来自大气，最后又排至大气，是开式循环；此外，还有工质被封闭循环使用的闭式循环。燃气轮机与其他热机相结合的称为复合循环装置。

燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备，是典型的高新技术密集型产品。作为高科技的载体，燃气轮机代表了多理论学科和多工程领域发展的综合水平，是21世纪的先导技术。发展集新技术、新材料、新工艺于一身的燃气轮机产业，是国家高技术水平和科技实力的重要标志之一，具有十分突出的战略地位。

燃气轮机与其它动力机械相比，具有重量轻、体积小、启动快、可靠性好、单机功率大、运行平稳、寿命长、维修方便等优点。因此，燃气轮机的应用前景非常广阔。

燃气初温和压气机的压缩比，是影响燃气轮机效率的两个主要因素。提高燃气初温，并相应提高压缩比，可使燃气轮机效率显著提高。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供一种液态空气工质环境热动力气轮机。