[发明专利]蓄热式燃气轮机

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机，特别是涉及一种蓄热式燃气轮机。

背景技术

蓄热式燃气轮机通常包括一个蓄热体。蓄热体代替传统的燃气轮机中的燃烧室对压气机提供的压缩气体进行加温。蓄热体工作一段时间后，其输出的压缩空气的温度将会降低。此时，蓄热体将会被更换，造成蓄热体的热能一般利用率较低。

发明内容

有鉴于此，本文提出一种能够提高蓄热体热能利用率的蓄热式燃气轮机。

本文提供一种蓄热式燃气轮机，包括蓄热体、涡轮和补燃装置。蓄热体用以加热流过所述蓄热体的空气以输出被加热的空气。所述涡轮通过涡轮工质通道与所述蓄热体流体相通从而通过所述涡轮工质通道接收欲在所述涡轮上做功的工质，在所述涡轮上做功的所述工质具有预定工质温度。所述补燃装置设置在所述涡轮工质通道上。当所述蓄热体输出的空气的温度低于所述预定工质温度时，所述补燃装置以燃烧的方式对所述空气进行加热从而提高所述工质的温度。

在一个实施例中，所述蓄热体与所述涡轮之间设置用于形成所述涡轮工质通道的输气管，所述补燃装置设置在所述输气管内。

在一个实施例中，所述输气管具有直径扩大部，所述补燃装置设置在所述直径扩大部内。

在一个实施例中，所述补燃装置包括由穿孔壁形成的燃烧腔以及向所述燃烧腔内供给燃料的燃料供给装置。

在一个实施例中，所述穿孔壁与所述输气管的管壁之间形成子通道，使得所述蓄热体输出的一部分空气经所述子通道进入所述涡轮。

在一个实施例中，所述蓄热体输出的空气能够达到的最大温度等于或者低于所述预定工质温度。

在一个实施例中，所述蓄热式燃气轮机包括与所述蓄热体流体相通的压气机，流过所述蓄热体的所述空气来自于所述压气机。

在一个实施例中，通过所述涡轮工质通道接收的工质为第一工质，所述蓄热式燃气轮机还包括作为第二工质的蒸汽，所述涡轮包括第一工质涡轮部和第二工质涡轮部，所述第一工质在所述第一工质涡轮部上做功，所述蒸汽在所述第二工质涡轮部上，所述蓄热式燃气轮机还包括蒸汽回收装置，以将所述蒸汽回收并再次注入到所述第二工质涡轮部上做功，所述第一工质涡轮部和第二工质涡轮部是沿着所述涡轮的旋转方向进行划分的，使得每个涡轮部在所述涡轮上的具体部位随着所述涡轮的旋转而不断变化。

本文还提出一种蓄热式燃气轮机，包括压气机、蓄热体、涡轮、补燃装置以及旁通流道。所述压气机用以压缩空气并具有出气部。所述蓄热体与所述压气机的出气部连接，用以加热流过所述蓄热体的压缩空气。所述涡轮通过涡轮工质通道与所述蓄热体连接并通过所述涡轮工质通道接收欲在所述涡轮上做功的工质，在所述涡轮上做功的所述工质具有预定工质温度。所述补燃装置设置在所述涡轮工质通道上。当所述涡轮工质通道内的工质的温度低于所述预定工质温度时，所述补燃装置以燃烧的方式加热所述涡轮工质通道内的工质。所述旁通流道连接在所述压气机的出气部与所述补燃装置的进气部之间。所述压气机的出气部设有阀门，用以控制所述压气机的压缩空气输入所述蓄热体或经所述旁通流道输向所述补燃装置。

在一个实施例中，当所述蓄热体输出的空气的温度低于所述预定工质温度但不低于一预设的最低空气温度时，所述阀门控制所述压气机的压缩空气输入所述蓄热体；当所述蓄热体输出的空气的温度低于所述预设的最低空气温度时，所述阀门控制所述压气机的压缩空气经所述旁通流道输向所述补燃装置。

综上所述，本文提出的蓄热式燃气轮机中，在蓄热体输出的空气能够满足预定工质温度时，直接由被所述蓄热体加热的空气作为涡轮工质，不需要利用补燃装置对涡轮工质进行加热。而当蓄热体输出的空气的温度不足时，补燃装置对此时的空气进行加热，以使涡轮工质维持在预定温度。如此，即使蓄热体在运行一段时间后其输出的空气的温度达不到预定工质温度，其仍然可以利用补燃装置进行加热以达到预定的涡轮工质温度从而实现更高的燃气轮机效率，也从而增加了蓄热体的热能的利用率。而且，在一些实施例中，当蓄热体不工作时，压气机提供的压缩空气可以不经过蓄热体而直接进入补燃装置，不影响燃气轮机的正常运作。

附图说明

图1是蓄热式燃气轮机的一个实施例的示意图。

图2是图1中的补燃装置的一个实施例的示意图。

图3是蓄热式燃气轮机的另一个实施例的示意图。

图4是蓄热式燃气轮机的另一个实施例的示意图。

具体实施方式