[发明专利]一种高压燃气轮机

说明书

本发明涉及燃气轮机技术领域，本发明公开了一种高压燃气轮机，包括：增压器、燃气涡轮、相变室、压气机、环形燃烧室和环管形预燃室；燃气涡轮与所述增压器连接，压气机与所述增压器连接，所述预燃室的输入端与压气机连接，所述预燃室的内腔分隔为两部分，其中一部分为环管形预燃室，另一部分为环形燃烧室，燃烧室与所述预燃室的输出端连接，所述燃烧室与燃气涡轮连接，相变室设置于所述燃烧室的外侧。本发明减少压气机的负担，采用射流技术设计的环管型预燃室，改善进气效率，改善了燃气涡轮的高温环境，降低了对高温材质的苛刻需求。

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，具体为一种高压燃气轮机。

背景技术

燃气轮机技术，让发达国家引以为豪，让中国望洋兴叹。困惑的是：“五大弊病”限制了它的发展和普及应用。“工作压力难以提高”便是这五大弊病之一；

工作压力高低决定发动机的效率，燃气轮机的工作压力取决于压气机的工作能力。燃气轮机的工质密度极低、弹性很大，压气机对空气的压缩非常困难。轴流式燃气轮机的压气机一般都要有9~17级，燃气轮机的工作压力照比蒸汽轮机相差甚远。径流式微型燃气轮机的压气机只有1级，工作压力的提高更是困难；

美国凯普斯通出品的径流式微型燃气轮机，工作压力只能达到0.2~0.4Mpa，哈尔滨东安集团仿俄罗斯100kw的微型燃气轮机，工作压力只能达到0.375Mpa；“立式减速燃气轮机”采用了一系列综合性举措，工作压力可根据需要最高可设计成1~1.8Mpa；

空气的密度非常低，压力的攀升非常难，无论是改善压气机的结构，或采用什么技术，提高双质燃气轮机的工作压力，必须逐步抬升，达到前所未有的指标，才是目的；

径流式微型燃气轮机的工作压力只有0.2~0.4Mpa，尾气流量很大，剩余势能很多，很适用配备涡轮增压器，燃烧势能是一种放射性“爆炸势能”，在燃烧室内是“两头挣”。冲向燃烧室出口的产生作用力，推动燃气涡轮作机械功，冲向燃烧室入口的燃烧势能，产生反作用力，这种反冲阻力很强势，鉴于此，提出一种高压燃气轮机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压燃气轮机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高压燃气轮机，包括：

增压器；

燃气涡轮，所述燃气涡轮的出口与增压器的入口连接；

压气机，所述压气机的入口与增压器的出口连接；

预燃室，所述预燃室的入口输入端与压气机的出口连接，所述环形燃烧室的内腔分隔为两部分，其中一部分为环管形预燃室出口，另一部分为环形燃烧室出口；

燃烧室，所述燃烧室的入口与环管型预燃室出口的输出端连接，所述燃烧室的出口与燃气涡轮的入口连接；

相变室，所述相变室的出口设置于燃烧室出口的外侧。

优选的，所述增压器入口的外壳下端与发动机排气口对接。

优选的，所述压气机出口的输出端设置有十六个导流槽。

优选的，所述压气机出口的输出端为锥形。

优选的，所述燃烧室的出口和相变室的出口设置有换热区，用于燃气与过热蒸汽换热，所述换热区内设置有十一个锥形导流槽。

本发明提出的一种高压燃气轮机，有益效果在于：

1、本发明在立式减速双质燃气轮机中，在燃烧室入口处，专设一个：“环管型预燃室”，让反作用力作用在预燃室壁，不对进气构成反推，减少压气机的负担；

2、采用射流技术设计的环管型预燃室，使压气机不再消耗压缩功对抗燃烧势能的“反冲阻力”，免于用“三级旋流器”直接对抗反作用力，为此，预燃室起到了一个“单向阀”的作用，改善进气效率；

3、本发明相变室中的第二工质“水”，在燃气压力高峰的基础上发生相变，工质流量和压力倍增，改善了燃气涡轮的高温环境，降低了对高温材质的苛刻需求。