[发明专利]微燃热电联供装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种或提供电源和热源的辅助能源装置，具体是以涡轮式燃烧器为微燃机、具有发电和供热功能的装置。

背景技术

目前，烧器是由电动风机、燃烧室、点火器等组成，国内外的其它燃油、燃气燃烧器基本上都是需要耗电的，而本身并不发电，工作用电要靠外部电源提供，其中，燃烧器风机需要耗电几千瓦到几十千瓦不等，包含了风机、旋流板、燃烧室、点火器等。航空微型涡轮喷气发动机本体虽然就是一个燃烧器，但它的启动主要采用专用的启动电动机，由于造价较高，又无其它功能，所以，一直没有广泛地应用在其他领域。

另外，涡轮增压器有史以来一直是作为发动的附机生产的，是一种精密机加工产品，加工精度高，人们都认为就是附机，所以一直没应用到主机位置，没有广泛地应用在其他领域。

就是改造后的航空微型涡轮喷气发动机和发动机涡轮增压器，经改造作为燃烧器用于锅炉、炉窑、化工加热、直燃制冷机组、也可用在应急发电、采暖时独立使用。

中国专利ZL 2011 20318163.6《可再生电能的涡轮燃烧器》，虽然能利用较充分但也让仍有如下不足之处：航空微型涡轮喷气发动机和发动机涡轮增压器结构空间狭小内部无法配置更大功率的发电机，约束了装置的性能发挥，上述专利尾管不能调整没有炊事功能，降低了实用性。

发明的内容

针对上述存在的问题，本发明公开了一种微燃热电联供装置，采用航空微型涡轮喷气发动机和发动机涡轮增压器改造为涡轮式微燃烧器、加装动力涡轮机和发电机的方式，旨在提供一种制作简单、运行可靠、提高能效、兼有供热和发电功能的热电联供装置，为相对狭小空间内或野外作业提供热源和电源。

本发明采用如下的技术方案：

一种微燃热电联供装置，包括含有压气机、燃烧室、微燃机涡轮、转轴的 涡轮式燃烧器和启动发电机，启动发电机的永磁转子、定子线圈与压气机叶轮以转轴为轴同轴安装，启动发电机的永磁转子随转轴转动，启动发电机的定子线圈固定在压气机壳体上；另外，该装置还包括动力涡轮机和发电机，涡轮式燃烧器的出气口与动力涡轮机的进气口连通，发电机的永磁转子和定子线圈与动力涡轮机的动力涡轮同轴安装，发电机的永磁转子随动力涡轮的转轴转动，发电机的定子线圈固定在动力涡轮机的机壳上。

在上述方案的基础上，进一步地，

涡轮式燃烧器的燃烧室和微燃机涡轮进气口通过火焰导管连通，燃烧室、火焰导管和微燃机涡轮的涡壳外均设有水套；动力涡轮的涡壳外出设有水套，动力涡轮为外壳带有水套增压器涡轮：燃烧室、火焰导管、微燃机涡轮的涡壳外和动力涡轮的涡壳外水套相互连通，各部件的水套通过管路连通，水套设有进水口和出水/汽口，水套的进水口和出水/汽口与散热器连接，该装置即构成了供暖系统的热源。

该装置还可包括集汽缸，水套的出水/汽口与集汽缸连通；水套中产生的热蒸汽进入到集汽缸中；集汽缸的喷汽嘴设于动力涡轮叶片的切向角度和/或微燃机涡轮的切向角度；利用集汽缸稳压功能，将喷气嘴喷出的热蒸汽直接作用于动力涡轮和/或微燃机涡轮，进一步为动力涡轮和微燃机涡轮提供了辅助动力。

所述火焰导管为波纹导管。

涡轮式燃烧器和动力涡轮的转轴采用油浮式轴承。

所述启动发电机和/或发电机为柱式结构电机或盘式结构电机。

所述启动发电机为盘式结构电机，启动发电机的永磁转子也可以是导磁体，固定在压气机叶轮的内侧随转轴转动，启动发电机的定子线圈固定在与压气机叶轮内侧对应的压气机壳体上，所述定子线圈内侧压气机壳体设有另一个转子，可以是永磁转子也可以是导磁体与叶轮、轴同时转动。

所述启动发电机为柱式结构电机，启动发电机安装于压气机进气口处。

所述燃烧室为微型涡喷环形燃烧室或电控直喷电子点火，并设有遥控装置。

所述动力涡轮机的出口处装有可变向尾喷口。可变向尾喷口可以转动改变方向，尤其可以将尾喷口的方向调整到垂直向上。

所述涡轮式燃烧器的出气口与动力涡轮机的进气口是通过气流导管连通，所述气流导管与涡轮式燃烧器的出气口和/或动力涡轮机的进气口的连接方式为 卡箍连接；动力涡轮的水套与微燃机涡轮的涡壳外水套连接方式为卡箍连接。动力涡轮机可以方便地拆卸和安装、并可以独立使用。

所述的柱式结构电机，是指永磁转子及定子线圈为圆柱式，永磁转子被定子线圈包围；所述的盘式结构电机，是指永磁转子及定子线圈为圆盘式，定子线圈的一侧或两侧有永磁转子。定子线圈两侧均可以布置导磁体和永磁体。