[发明专利]径流射流热动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种热动力系统。

背景技术

具有连续燃烧室的燃气轮机可以在大空气过量系数下稳定工作，这种热动力系统对于利用低浓度煤层气等燃料含量较低的可燃气体的利用具有先天的优势，然而，经多级叶轮压气机压缩后的气体进入燃烧室燃烧后温度较高，直接作用在动力涡轮上会对动力涡轮提出较高的要求，因而导致成本高。为此，需要发明一种能够利用燃料含量较低的可燃气体的新型热动力系统。

发明内容

本发明公开了一种径流射流热动力系统，针对高温高压气体直接对动力涡轮做功会对动力涡轮提出较高要求而使得成本过高的问题，通过在高温高压气体出口与动力涡轮之间设置射流泵来解决上述问题，同时还增强了动力涡轮的做功能力，从而使得对燃料含量较低的可燃气体的利用得到了大幅扩展。

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

一种径流射流热动力系统，包括多级径流压气机、燃烧室和单级动力涡轮，所述多级径流压气机的压缩气体出口经所述燃烧室与射流泵的高压气体入口连通，所述射流泵的气体出口与所述单级动力涡轮的气体入口连通，所述单级动力涡轮对所述多级径流压气机输出动力。

所述径流射流热动力系统还包括单级压气机，所述射流泵的低压气体入口与所述单级压气机的压缩气体出口连通，所述单级动力涡轮对所述单级压气机输出动力。

所述径流射流热动力系统还包括旁通管，所述旁通管的气体入口设在所述多级径流压气机与所述燃烧室的连通通道上，所述旁通管的气体出口与所述射流泵的低压气体入口连通。

所述径流射流热动力系统还包括旁通管，所述旁通管的气体入口设在所述多级径流压气机的级间连通通道上，所述旁通管的气体出口与所述射流泵的低压气体入口连通。

在所述多级径流压气机的级间连通通道上设冷却器。

所述单级动力涡轮对发电机输出动力。

本发明中，所谓的多级径流压气机是指由两个以上的径流压气机串联构成的压气机。

本发明中，所谓的射流泵是指通过动力流体引射非动力流体，两流体相互作用从一个出口排出的装置，它可以是气体射流泵（即喷射泵），也可以是液体射流泵；所谓的射流泵可以是传统射流泵，也可以是非传统射流泵。

本发明中，所谓的传统射流泵是指由两个套装设置的管构成的，向内管提供高压动力气体，内管高压动力气体在外管内喷射，在内管高压动力气体喷射和外管的共同作用下使内外管之间的其他气体（从外管进入的气体）沿内管高压动力气体的喷射方向产生运动的装置；所谓射流泵的外管可以有缩扩区，外管可以设为文丘里管，内管喷嘴可以设为拉瓦尔喷管，所谓的缩扩区是指外管内截面面积发生变化的区域；所述射流泵至少有三个接口或称通道，即射流泵高压动力气体喷嘴、射流泵低压气体入口和射流泵气体出口。

本发明中，所谓的非传统射流泵是指由两个或两个以上相互套装设置或相互并列设置的管构成的，其中至少一个管与动力气体源连通，并且动力气体源中的动力气体的流动能够引起其他管中的气体产生定向流动的装置；所谓射流泵的管可以有缩扩区，可以设为文丘里管，管的喷嘴可以设为拉瓦尔喷管，所谓的缩扩区是指管内截面面积发生变化的区域；所述射流泵至少有三个接口或称通道，即射流泵高压动力气体喷嘴、射流泵低压气体入口和射流泵气体出口；所述射流泵可以包括多个射流泵高压动力气体喷嘴，在包括多个射流泵高压动力气体喷嘴的结构中，所述射流泵高压动力气体喷嘴可以布置在所述射流泵低压气体入口的管道中心区，也可以布置在所述射流泵低压气体入口的管道壁附近，所述射流泵高压动力气体喷嘴也可以是环绕所述射流泵低压气体入口管道壁的环形喷嘴。

本发明中，所述射流泵包括多级射流泵、多股射流泵和脉冲射流泵等。

本发明中，根据本领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统，例如在某些结构中，需要在燃烧室上设燃料喷射器等。

本发明的有益效果如下:

本发明所公开的径流射流热动力系统通过在所述燃烧室和所述单级动力涡轮之间设射流泵，不仅使得从所述燃烧室出来的高温高压气体在进入所述单级动力涡轮前的温度大幅降低，而且使得进入所述单级动力涡轮的气体摩尔数大幅增加，在大大增强所述单级动力涡轮做功能力的同时也降低了对所述单级动力涡轮的要求，有效降低了成本；另外，本发明所公开的径流射流热动力系统结构简单、易于实现工业化，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明实施例3的结构示意图；