[发明专利]燃气轮机设备

说明书

技术领域

本发明涉及使用于燃气轮机机车、移动和固定发电设备中的燃气轮机 设备领域，并且其特征在于低温气体燃料的使用。

背景技术

公知一种用于两单元燃气轮机机车的燃气轮机设备(GTP)，该机车具 有用于液体重油燃料的服务车(tender)。这种公知的燃气轮机设备包括： 具有轴向压缩机的燃气轮机发动机(GTE)，其中该压缩机通过减速传动装 置驱动交流发电机(致动单元)；用于GTE的空气处理装置；具有燃烧室 的燃料系统；燃料加热器；将燃烧室与服务车燃料箱相连的燃料管线；用 于润滑GTE和交流发电机(致动单元)的摩擦单元的润滑系统，该润滑系 统包括水-油换热器、供应泵和油箱。水-油换热器中的油通过经软管来自第 二机车单元的水来冷却，在此处，其温度被柴油机车类的制冷机来降低。 [1]

此燃气轮机设备的几个缺点在于：

-用于GTE和交流发电机的润滑油通过布置在另一机车单元中的用于 燃气轮机机车辅助柴油发电机组的制冷机来冷却，这使单元之间的管线设 计更复杂，且可靠性降低(尤其是在冬天)；

-需要额外的动力来驱动风扇以冷却润滑油；

-通过润滑油从燃气轮机发动机和交流发电机(致动单元)的摩擦单元 中排出的热量被损失掉了。

还公知一些燃气轮机气体压缩机单元的GTP，其中通常使用空气-油或 水-油冷却器(换热器)来作为油冷却器；在这种情况下，几种类型的单元 包括安装在GTP空气进入管中的油冷却器，且空气穿过它们到发动机压缩 机输出处。[2]

此设计的几个缺点在于：

-在此设计中，在压缩机之前的空气的温度升高3-5℃，这降低了GTP 功率和效率；

-在换热器中存在热量的损失，该热量通过油从燃气轮机发动机和致动 单元(泵)中的摩擦单元处排出。

还公知一些GTP，其中冷却空气由电扇通过油冷却器来供应。[2]

这些GTP的缺点在于，对于购买具有控制系统的电扇的需求增加，且 需要用于它们的动力消耗的额外费用。

另外，已知的这些GTP设计中的特征在于换热器中的热量损失，所述 热量通过油从燃气轮发动机和致动单元(泵)的摩擦单元中排出。

还公知一种用于喷射式燃气轮机机车的燃气轮机设备，其包括：涡轮 喷射式燃气轮机发动机，该发动机以低温气体燃料来工作；用于此发动机 的压缩机，其输入通道具有空气进口；空气清洁装置(空气处理装置)；双 燃料燃烧室；液化气体的换热器-气化器(燃料加热器)，该液化气体通过 来自燃气轮机发动机的热气体来加热；用于供应气体燃料以及用于自动控 制的系统单元(装置)。[3]

此设备的几个缺点在于：

-热量没有得到使用，该热量通过油从燃气轮机发动机的摩擦单元处排 出；

-仅由来自燃气轮机发动机的热气体在换热器(燃料加热器)中进行液 化气体的加热和气化，这需要很大尺寸的换热器。

发明内容

本发明的目的和技术效果在于提供具有紧凑油冷系统和燃料加热器的 有效燃气轮机设备。

该一目的和技术效果通过一种燃气轮机设备来实现，其包括：具有压 缩机的燃气轮机发动机，其以低温气体燃料来工作并驱动致动单元；用于 燃气轮机发动机的气体处理装置；具有燃烧室的燃料系统；安装在燃气轮 机发动机的排出管中的燃料加热器；用于供应和控制燃料的装置，燃料管 线从存储低温气体燃料的存储器连接到该装置，且该装置通过燃料管线直 接与燃烧室相连以及通过燃料管线经燃料加热器与燃烧室相连；用于燃气 轮机发动机和致动单元的摩擦单元的润滑系统，该润滑系统包括油冷换热 器、供应泵和油箱，其中，所述设备的油冷换热器被制造成使用低温气体 燃料作为冷却剂的燃料-油换热器，所述用于燃气轮机发动机和致动单元的 润滑系统被制造成各个单独受控的循环回路，每个循环回路都具有其自身 的燃料-油换热器、供应泵和油箱，燃料-油换热器的每个冷却腔都在其输入 侧处通过燃料管线与用于供应和控制燃料的装置相连，且在其输出侧处通 过燃料管线与燃料加热器相连。

所述用于供应和控制燃料的装置与位于燃气轮机发动机和致动单元的 摩擦单元中的油温传感器相连。

附图说明

图1示出了具有润滑系统和燃料系统的本发明燃气轮机设备的示意图。

具体实施方式