一種蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置，蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置包括兩臺燃氣輪機、兩臺蓄熱室、高溫閥門、高壓空氣儲氣罐、高壓空氣風機、排煙引風機、管路系統(tǒng)等，每臺燃氣輪機由1～10級加壓風扇，燃燒器，1～6級透平風，連接軸組成，每臺燃氣輪機配置有一臺蓄熱室，蓄熱室的低溫集氣口分別通過三通閥與排煙引風機和高壓空氣儲氣罐連接，蓄熱室的高溫集氣室具有兩個集氣口，一個通過三通閥連接至兩臺燃氣輪機的進氣口，一個通過三通閥連接至兩臺燃氣輪機的排氣口。本發(fā)明蓄熱式燃氣輪機將蓄熱式技術與燃氣輪機技術相結(jié)合，保證進氣量的情況下，提高了燃氣輪機的進氣溫度，降低了排煙溫度，節(jié)約燃料的同時，提高了燃氣輪機的效率，有利于代替發(fā)電等行業(yè)的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術，具有更高的發(fā)電效率。
【專利說明】一種蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于能源動力設備【技術領域】，涉及蓄熱式燃氣輪機，具體涉及一種蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置。
【背景技術】
[0002]早在1939年，瑞士 BBC公司就試制成功世界上第一臺燃氣輪機，燃氣輪機是以燃燒某種燃料產(chǎn)生連續(xù)流動的高溫氣體為工質(zhì)來帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)的高溫透平裝置，，經(jīng)過70多年的發(fā)展，燃氣輪機在發(fā)電、航空、艦船、軍用以及機械驅(qū)動等各領域獲得廣泛應用。
[0003]現(xiàn)代利用燃氣輪機發(fā)電技術已經(jīng)進入高速發(fā)展階段，燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術從熱力學上可實現(xiàn)布雷頓循環(huán)和朗肯循環(huán)的聯(lián)合，裝置整體效率高達55 %?60 %，比目前先進的超臨界、超超臨界火電機組的效率40%?45%高出了一個數(shù)量級?，F(xiàn)代燃氣輪機更具有排放污染少，有利于環(huán)保的優(yōu)點，但這個技術也具有缺點，由于燃氣輪機排氣溫度較高，通常在600°C以上，大量的熱能會以廢氣的形式排放掉，因此必須和蒸汽透平進行聯(lián)合，回收排氣中的余熱，但蒸汽系統(tǒng)與燃氣輪機設備相比占用更大的空間，技術要求高，維護復雜，設備發(fā)生故障的幾率較高，消耗水資源的同時熱回收效率低，如果有一種低溫廢氣排放燃氣輪機設備發(fā)電機組，便可以以很小的占地空間，緊湊的設備進行獨立運行，并且具有比燃氣-蒸汽聯(lián)合發(fā)電更高的效率和可靠性，顯著提高燃氣輪機發(fā)電的水平。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置，利用燃氣輪機和蓄熱技術結(jié)合，以降低電力生產(chǎn)成本，提高燃氣輪機發(fā)電效率和電力企業(yè)經(jīng)濟效益。
[0005]本發(fā)明一種蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置，包括兩臺燃氣輪機、兩臺蓄熱室、高溫閥門、高壓空氣儲氣罐、高壓空氣風機、排煙引風機、管路系統(tǒng)等，每臺燃氣輪機由I?10級加壓風扇，燃燒器，I?6級透平風，連接軸組成，每臺燃氣輪機配置有一臺蓄熱室，蓄熱室的低溫集氣口分別通過三通閥與排煙引風機和高壓空氣儲氣罐連接，蓄熱式的高溫集氣室具有兩個集氣口，一個通過三通閥連接至兩臺燃氣輪機的進氣口，一個通過三通閥連接至兩臺燃氣輪機的排氣口。
[0006]蓄熱室內(nèi)選用金屬蓄熱材料或陶瓷蓄熱材料或多種蓄熱材料組成的復合型材料。
[0007]燃氣輪機可使用氣體燃料、液體燃料、固體燃料或者它們的混合。
[0008]燃氣輪機加壓風扇，燃燒器，透平風扇共軸連接，每個燃氣輪機連接軸通過齒輪組，離合器與發(fā)電機連接。
[0009]裝置不僅可以應用在發(fā)電領域，也可以用在如船舶，車輛，工程機械等可以燃氣輪機為動力的設備中。
[0010]本發(fā)明通過給每個燃氣輪機配置一個蓄熱室，通過蓄熱室中的蓄熱體回收燃氣輪機排除廢氣中的余熱，再通過高壓空氣將蓄熱體中的熱量帶回至燃氣輪機中，提高了燃氣輪機燃燒室內(nèi)的空氣溫度，通過高壓儲氣罐保證燃氣輪機的高溫進風量，降低了燃料消耗量，通過兩臺或多臺燃氣輪機交替工作蓄熱，實現(xiàn)不間斷的動力輸出，由于燃氣輪機具有設備小，可靠性高，功率大的特點，通過這種方式用在發(fā)電領域，可以大大降低燃氣輪機的排煙溫度，提高燃氣輪機發(fā)電效率，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]其中:
[0013]1-燃氣輪機、2-高溫端集氣室、3-蓄熱室、4-低溫端集氣室、5-排煙風機、6-高壓空氣儲罐、7-高壓風機、8-加壓風扇、9-燃燒室、10-透平風扇、11-連接軸、12-三通閥、13-齒輪組、14-離合器、15-發(fā)電機。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0015]本發(fā)明蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置如圖1所示，包括兩臺燃氣輪機(I)、兩臺蓄熱室
(3)、三通閥門(12)、高壓空氣儲氣罐(6)、高壓空氣風機(7)、排煙引風機(5)、管路系統(tǒng)，每臺燃氣輪機由4級加壓風扇(8)，燃燒器(9)，2級透平風扇(10)，連接軸(11)組成，每臺燃氣輪機配置有一臺蓄熱室(3)，蓄熱室的低溫集氣室(4)分別通過三通閥與排煙引風機(5)和高壓空氣儲氣罐(6)的出氣口連接，蓄熱室的高溫集氣室(2)具有兩個接口，一個通過空氣三通閥連接至兩臺燃氣輪機的進氣口，一個通過煙氣三通閥連接至兩臺燃氣輪機的排氣口，蓄熱室(3)內(nèi)選用與透平風扇(10)相同材料的金屬作為蓄熱材料。燃氣輪機加壓風扇
(8)，燃燒器(9)，透平風扇(10)共軸連接，每個燃氣輪機連接軸(11)通過齒輪組(13)，離合器(14)與發(fā)電機(15)連接，燃燒室選用天然氣作為燃料。
[0016]本發(fā)明蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置的運行過程為:一臺燃氣輪機先啟動工作，燃燒室產(chǎn)生的高溫氣體對透平風扇做工，帶動主軸轉(zhuǎn)動，經(jīng)過透平風扇排出的高溫氣體通過三通閥進入對應的一個蓄熱室高溫集氣室中，通過集氣室的均布作用，高溫氣體均勻通過蓄熱材料，將熱量蓄在蓄熱體后，溫度降低至100°c左右的低溫，低溫氣體再通過蓄熱室的低溫集氣室，經(jīng)過三通閥，由排煙風機抽出排放。運行一段時間后，蓄熱室溫度逐漸上升，當廢氣達到規(guī)定溫度，整個設備通過三通閥的換向交替工作，原來運行的燃氣輪機燃燒室停止供入燃料，與發(fā)電機連接的離合器斷開。高壓風機始終將冷空氣供入高壓空氣儲氣罐，儲氣罐中的高壓空氣經(jīng)過三通閥，進入被加熱的蓄熱室，空氣均勻經(jīng)過蓄熱室中的蓄熱體，變?yōu)楦邷乜諝?，再通過管路和三通閥進入另外一個燃氣輪機進氣口，高溫高壓空氣由4級壓縮風扇壓縮后進入燃燒室，燃燒室噴入燃料進行燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫流動氣體對2級透平進行做工，帶動主軸轉(zhuǎn)動，主軸通過齒輪、離合器帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動發(fā)電，經(jīng)透平排出的高溫廢氣進入與之對應的蓄熱室進行蓄熱，然后排放，而上一個過程中蓄好熱的蓄熱室不間斷為運行狀態(tài)的燃氣輪機提供高溫高壓空氣，等工作一段時間后，通過三通閥的交替動作，整個設備交替運行，最終實現(xiàn)兩臺燃氣輪機交替進行不間斷的動力輸出，同時煙氣的排放溫度不超過10°c。
【權(quán)利要求】
1.一種蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置，所述蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置組成，包括兩臺燃氣輪機(I)、兩臺蓄熱室(3)、高溫三通閥門(12)、高壓空氣儲氣罐(6)、高壓空氣風機(7)、排煙引風機(5)、管路系統(tǒng)，其特征是:每臺燃氣輪機由I?10級加壓風扇(8)，燃燒器(9)，I?6級透平風扇(10)，連接軸(11)組成，每臺燃氣輪機配置有一臺蓄熱室(3)，蓄熱室的低溫集氣室⑷分別通過三通閥與排煙引風機(5)和高壓空氣儲氣罐(6)出口連接，蓄熱式的高溫集氣室(2)具有兩個接口，一個通過三通閥連接至兩臺燃氣輪機的進氣口，一個通過三通閥連接至兩臺燃氣輪機的排氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置，其特征是:所述蓄熱室(3)內(nèi)選用金屬蓄熱材料或陶瓷蓄熱材料或多種蓄熱材料組成的復合型材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置，其特征是:所述燃氣輪機可使用氣體燃料、液體燃料、固體燃料或者它們的混合作為燃料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置，其特征是:所述燃氣輪機加壓風扇(8)，燃燒器(9)，透平風扇(10)共軸連接，每個燃氣輪機連接軸(11)分別通過齒輪組，離合器與發(fā)電機連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置，其特征是:所述裝置不僅可以應用在發(fā)電領域，也可以用在如船舶，車輛，工程機械等可以燃氣輪機為動力的裝置中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述蓄熱式燃氣輪機發(fā)電裝置，其特征是:所述裝置可以有2?10臺燃氣輪機，與之對應的配置2?10臺蓄熱器，燃氣輪機與蓄熱器交替輪流運行，實現(xiàn)設備的不間斷工作。
【文檔編號】F02C6/18GK104343539SQ201310336810
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】李睿 申請人:李睿