專利名稱：一種鍋爐熱風(fēng)循環(huán)動(dòng)力聯(lián)供設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種鍋爐熱風(fēng)循環(huán)動(dòng)力聯(lián)供設(shè)備，它屬于一種動(dòng)力裝置，適用于各種大型鍋爐的熱風(fēng)鼓風(fēng)和工質(zhì)循環(huán)，如火力發(fā)電站、大型供熱站以及其它大型化工加熱爐站使用。
在現(xiàn)在的各種大型鍋爐中，如發(fā)電站的蒸氣鍋爐，供熱站的熱水鍋爐，以及一些化工廠的介質(zhì)加熱鍋爐，都需要提供兩種動(dòng)力，一種是鼓風(fēng)動(dòng)力，另一種是如水等工質(zhì)的循環(huán)動(dòng)力?，F(xiàn)在的解決方法，多是把兩者分別考慮，分別使用電動(dòng)機(jī)等機(jī)械能輸出原動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)和循環(huán)泵來實(shí)現(xiàn)，要使用電能(由其它能量轉(zhuǎn)換，主要是發(fā)電站使用的燃料化學(xué)能)，經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，效率降低。另一方面，為改善鍋爐的燃燒條件，需組鼓入熱風(fēng)，使鍋爐的燃料利用率提高，而普通鼓風(fēng)不能提高熱空氣。
本實(shí)用新型的目的是發(fā)明一種可以同時(shí)提供熱風(fēng)和工作介質(zhì)循環(huán)動(dòng)力的鍋爐熱風(fēng)循環(huán)動(dòng)力聯(lián)供設(shè)備，它不需要電力驅(qū)動(dòng)。
本實(shí)用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖如附


圖1所示。它有由風(fēng)扇及低壓壓氣機(jī)(1)、高壓壓氣機(jī)(2)、燃燒室(3)、高壓渦輪(4)、低壓渦輪(5)、高壓渦輪軸(7)、低壓渦輪軸(6)和機(jī)匣(8)組成的核心發(fā)動(dòng)機(jī)(9)，由動(dòng)力渦輪(10)、動(dòng)力渦輪輸出軸(11)和動(dòng)力渦輪機(jī)匣(12)組成的動(dòng)力渦輪組(13)以及余熱鍋爐(14)，其特征在于在核心發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的風(fēng)扇外涵道出口與排氣口之間有封閉外涵氣流進(jìn)入排氣口并把外涵氣流引出發(fā)動(dòng)機(jī)外的渦殼(15)，渦殼可以是一個(gè)密封外涵道與排氣口之間開口的環(huán)形密封堵和在外涵道尾部開的一個(gè)帶有連接法蘭的開口，有工作介質(zhì)循環(huán)泵(16)，循環(huán)泵(16)與動(dòng)力渦輪輪出軸(11)相連，引出外涵氣流的渦殼(15)出口與余熱鍋爐(14)熱交換器入口相連，其出口與鍋爐通風(fēng)口相連。
附
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本實(shí)用新型所采用的原航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)各部位流程參數(shù)圖。
附圖3為本實(shí)用新型改裝后的核心發(fā)動(dòng)機(jī)各部位流程參數(shù)圖。
本實(shí)用新型動(dòng)力產(chǎn)生部分的核心發(fā)動(dòng)機(jī)與現(xiàn)在的航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，由風(fēng)扇及低壓壓氣機(jī)(1)壓縮空氣后，氣流分為外涵和內(nèi)涵兩部分，分別進(jìn)入外涵道和高壓壓氣機(jī)(2)，經(jīng)高壓壓氣機(jī)壓縮后的空氣在燃燒室(3)中燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?。高溫高壓燃?xì)夥謩e在高壓渦輪(4)和低壓渦輪(5)處膨脹做功，通過低壓渦輪軸(6)和高壓渦輪軸(7)分別帶動(dòng)風(fēng)扇及低壓壓氣機(jī)(1)和高壓壓氣機(jī)(2)轉(zhuǎn)動(dòng)，以維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通過低壓渦輪(5)后的燃?xì)膺€含有大量的內(nèi)能，用于通過動(dòng)力渦輪(10)膨脹做功，能量由動(dòng)力渦輪(10)吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能后由動(dòng)力渦輪輸出軸(11)后作為驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵(16)的動(dòng)力，滿足鍋爐工質(zhì)循環(huán)要求。通過動(dòng)力渦輪(10)后的燃?xì)?，還含有一定的余熱，通過余熱鍋爐(14)回收余熱，用以加熱由外涵道引出的壓縮空氣。壓縮空氣被加熱后，作為熱風(fēng)被引入鍋爐進(jìn)風(fēng)口。由于壓縮空氣有較大的流量和一定的壓力，同時(shí)在余熱鍋爐中被加熱提高了溫度，因而作為一種熱風(fēng)被鼓入鍋爐中，使鍋爐有較好的燃料條件。
本實(shí)用新型中，發(fā)動(dòng)機(jī)部分直接采用現(xiàn)有先進(jìn)航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，甚至直接利用現(xiàn)成的航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(包括退役的或存儲(chǔ)備件)實(shí)體，只需在外涵道尾端與排氣口之間加一個(gè)渦殼(15)，使外涵氣流不是進(jìn)入排氣口與燃?xì)饣旌?，而是被引出發(fā)動(dòng)機(jī)外做為一種鼓風(fēng)風(fēng)源。由于是采用了現(xiàn)有的航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)做核心發(fā)動(dòng)機(jī)，可以利用原渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)，不用對(duì)發(fā)動(dòng)的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行任何改動(dòng)。附圖2給出了一種原航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)各部位流程參數(shù)圖。附圖3給出了由該發(fā)機(jī)改裝的多種能量輸出燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力站核心發(fā)動(dòng)機(jī)各部位流程參數(shù)圖。從兩圖中可看出，核心發(fā)動(dòng)機(jī)仍是運(yùn)行在原發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作狀態(tài)，因而可得到最高的運(yùn)行效率，也免除了改型設(shè)計(jì)制造的周期。這不僅可以節(jié)約費(fèi)用，而且也可利用最新技術(shù)，得到最佳動(dòng)力機(jī)組。
本實(shí)用新型采用現(xiàn)有先進(jìn)航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)修改，甚至直接利用現(xiàn)成的航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(包括退役的或存儲(chǔ)備件)實(shí)體進(jìn)行改裝，使外涵氣流不是進(jìn)入排氣口與燃?xì)饣旌?，而是被引出發(fā)動(dòng)機(jī)外并在余熱鍋爐被加熱，做為熱風(fēng)風(fēng)源輸出，供鍋爐使用。在排氣口接有動(dòng)力渦輪組和余熱鍋爐，使輸出燃?xì)鈨?nèi)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能后帶動(dòng)循環(huán)泵(16)工作，驅(qū)動(dòng)鍋爐工質(zhì)循環(huán)。成為一種可同時(shí)提供熱風(fēng)和驅(qū)動(dòng)鍋爐工質(zhì)循環(huán)的鍋爐熱風(fēng)循環(huán)動(dòng)力聯(lián)供設(shè)備。它可以使用現(xiàn)有退役航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造，而不用改變?cè)l(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)。不需要電力驅(qū)動(dòng)。
本實(shí)用新型中的動(dòng)力渦輪組(13)、余熱鍋爐(14)和循環(huán)泵(16)是一種標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)構(gòu)件。市場(chǎng)上已有專門的配套商品提供，供各種燃?xì)廨啓C(jī)改裝用。在本實(shí)用新型中只需選用即可，一般可不用自行設(shè)計(jì)制造。而對(duì)于使用航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)做核心發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的改裝是很簡(jiǎn)單的，只須去除原發(fā)動(dòng)機(jī)外涵與排氣口處的連接圈，換為一個(gè)堵住外涵氣流進(jìn)入排氣口并把外涵氣流引出發(fā)動(dòng)機(jī)的渦殼(15)即可。原發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制機(jī)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)控制軟件，包括運(yùn)行控制參數(shù)都不用變動(dòng)。
本實(shí)用新型改裝用的核心發(fā)動(dòng)機(jī)可以是采用英國(guó)羅·羅(ROLLS-ROYCE)公司的斯貝512(SOEY512)型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。改裝后，有壓力為0.26MPa、流量為39kg／sec、溫度為673－800K的熱風(fēng)輸出。同時(shí)，動(dòng)力渦輪還可以驅(qū)動(dòng)5500KW的循環(huán)泵(16)可以為一個(gè)10－30萬(wàn)千瓦電站的鍋爐鼓風(fēng)和驅(qū)東鍋爐水循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種鍋爐熱風(fēng)循環(huán)動(dòng)力聯(lián)供設(shè)備，它有由風(fēng)扇及低壓壓氣機(jī)(1)、高壓壓氣機(jī)(2)、燃燒室(3)、高壓渦輪(4)、低壓渦輪(5)、高壓渦輪軸(7)、低壓渦輪軸(6)和機(jī)匣(8)組成的核心發(fā)動(dòng)機(jī)(9)，由動(dòng)力渦輪(10)、動(dòng)力渦輪輸出軸(11)和動(dòng)力渦輪機(jī)匣(12)組成的動(dòng)力渦輪組(13)以及余熱鍋爐(14)，其特征在于在核心發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的風(fēng)扇外涵道出口與排氣口之間有封閉外涵氣流進(jìn)入排氣口并把外涵氣流引出發(fā)動(dòng)機(jī)外的渦殼(15)，渦殼可以是一個(gè)密封外涵道與排氣口之間開口的環(huán)形密封堵和在外涵道尾部開的一個(gè)帶有連接法蘭的開口，有工作介質(zhì)循環(huán)泵(16)，循環(huán)泵(16)與動(dòng)力渦輪輪出軸(11)相連，引出外涵氣流的渦殼(15)出口與余熱鍋爐(14)熱交換器入口相連，其出口與鍋爐通風(fēng)口相連。
專利摘要一種鍋爐熱風(fēng)循環(huán)動(dòng)力聯(lián)供設(shè)備。它有核心發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力渦輪組和余熱鍋爐，其特征在于核心發(fā)動(dòng)機(jī)后部有封閉外涵氣流進(jìn)入排氣口并把它引出發(fā)動(dòng)機(jī)外的渦殼，外涵氣流被引出發(fā)動(dòng)機(jī)外并在余熱鍋爐被加熱，做為熱風(fēng)風(fēng)源輸出，供鍋爐使用。在排氣口接有動(dòng)力渦輪組和余熱鍋爐，使輸出燃?xì)鈨?nèi)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能后帶動(dòng)循環(huán)泵工作，驅(qū)動(dòng)鍋爐工質(zhì)循環(huán)。成為一種可同時(shí)提供熱風(fēng)和驅(qū)動(dòng)鍋爐工質(zhì)循環(huán)的鍋爐熱風(fēng)循環(huán)動(dòng)力聯(lián)供設(shè)備。
文檔編號(hào)F22B33/00GK2171775SQ9324430
公開日1994年7月13日 申請(qǐng)日期1993年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月13日
發(fā)明者石行 申請(qǐng)人:北京市西城區(qū)新開通用試驗(yàn)廠