[实用新型]热电联产微型燃气轮机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微型燃气轮机，具体是指一种可实现热电输出的热电联产微型燃气轮机。

背景技术

目前国内部分地区已有采用生物质颗粒作为锅炉蒸汽发电系统的燃烧燃料，这种大型的利用生物质燃烧制热发电装置，热转换效率低，燃料来源需要远距离运输，发电成本高，造成运费高于原料费的负面效应，失去了生物质原料成本低的优势。此外，采用燃油或燃气发电装置，除了热气发电核心机具有内部的压气机、涡轮机及发电机以外，必须配备用高昂价格的高温合金材料制造的燃烧室，从而使微型燃气轮机制造成本非常高，也很难在农村以低价格生物质气做原料实施热电联产机组的普及应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种制造成本低、普及面广、可应用生物质气或沼气及瓦斯气作燃料的热电联产微型燃气轮机。

本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现的：热电联产微型燃气轮机，其特征在于：所述微型燃气轮机包括箱体、石棉保温层、燃气/空气换热器、燃料气燃烧装置、热气发电核心机和电器控制系统，所述的石棉保温层和热气发电核心机均安装在所述箱体内，所述石棉保温层具有内腔，所述的燃气/空气换热器和燃料气燃烧装置均安装在所述石棉保温层的内腔内，其中，所述燃气/空气换热器位于石棉保温层内腔的中部，所燃料气燃烧装置位于所述燃气/空气换热器下方，所述燃料气燃烧装置和燃料气进口相通，所述的热气发电核心机具有压气机和涡轮机，所述压气机的出口和所述燃气/空气换热器之间通过压力空气导管连通，所述涡轮机的入口和所述燃气/空气换热器之间通过热气膨胀导管连通，所述涡轮机的出口和所述石棉保温层内腔的下部相通，空气从所述压气机吸入，最后流经所述石棉保温层内腔的下部后，与所述燃料气燃烧装置处的燃料气混合燃烧。

本实用新型中，空气从压气机吸入，做功加压后再通过燃气/空气换热器壳程换热后进入涡轮机入口，产生推动涡轮高速旋转的膨胀动力，带动同轴连接压气机、电动机/发电机转子同速旋转，实施压气机压气输出和发电运行，做功后的余热空气从热气发电核心机的涡轮排出后，返到燃烧装置内，余热空气与燃烧装置内的燃料气混合进行燃烧，产生的燃气进入上部的空气/燃气换热器的换热管内，对换热器的壳程的空气进行加热。

本实用新型作如下改进：所述微型燃气轮机还具有余热回收装置，所述余热回收装置为燃气/水换热器，设在燃气/空气换热器上部，所述燃气/空气换热器位于所述石棉保温层内腔的下部，所述燃气/水换热器的上端为废气出口，下端为燃气入口，所述燃气入口和所述燃气/空气换热器相通。

上述改进利用空气/燃气换热器换热后排出的余热燃气将冷水加热，并向外输出热水，实现了本机的热电联产功能，所述燃气/水换热器中水走管程，燃气走壳程。

本实用新型还可以作如下进一步改进：所述微型燃气轮机还具有空气过滤装置，所述空气过滤装置为空气过滤器，所述空气过滤器和所述压气机的入口连通。

本实用新型中，所述燃气/空气换热器由位于上部的圆台体多孔泡沫金属换热器和位于下部的圆环体多孔泡沫陶瓷换热器串联组成，所述的多孔泡沫金属换热器和所述的多孔泡沫陶瓷换热器相通。多孔泡沫金属换热器承受温度较低，多孔泡沫陶瓷换热器可承受较高的温度，由于多孔泡沫陶瓷换热器直接与燃料气燃烧装置接触，因此需要其能够承受较高的温度。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著效果：

(1)本实用新型可采用生物质气、沼气或其它可燃气体及液体燃料燃烧加热做功，可以实现热电联产，提高机组的热转换效率。

(2)本实用新型无需高温合金制成的燃烧室，大大降低机组的制造成本，可适合农村和一些产生副产品燃气的企业普及应用，进行发电、供暖、供热水，降低企业生产成本，使能源得到高效利用。

(3)本实用新型利用涡轮做功后排出的余热空气与燃气燃烧装置中的燃气喷嘴处的燃料气混合后进行燃烧，可降低燃料供给量，提高燃烧温度和热转换效率。

附图说明

图1是本实用新型热电联产微型燃气轮机的内部结构示意图；

图2是图1中热气发电核心机的结构示意图；

图3是本实用新型热电联产微型燃气轮机的外观侧视图。

具体实施方式