[发明专利]具有双燃料系统的燃料供给系统及微型燃气轮机

说明书

本发明公开了具有双燃料系统的燃料供给系统，包括双燃料系统、缓冲罐、喷嘴和蒸发管，缓冲罐设在燃料供给主路，或设在蒸发管所在燃料供给支路，或设在喷嘴所在燃料供给支路；双燃料系统包括用于供给第一类燃料的第一燃料供给支路、用于供给第二类燃料的第二燃料供给支路和三通管件，三通管件分别与第一燃料供给支路、第二燃料供给支路、燃料供给主路连通。本发明还公开了具有该燃料供给系统的微型燃气轮机。本发明通过在燃料供给主路或支路中设置缓冲罐，可以实现点火阶段的成功切换。并且，本发明还支持双液态燃料，扩大了微燃机的燃料选取适用范围，而且燃料可充分燃烧，不会在燃烧室的内壁留下未充分燃烧的残留物，具有较高应用价值。

技术领域

本发明涉及一种具有双燃料系统的燃料供给系统及微型燃气轮机，属于燃气轮机技术领域。

背景技术

微燃机以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功，是一种旋转叶轮式热力发动机，其主要包括压气机、燃烧室和透平三大部件，其中，压气机从外界大气环境吸入空气，并压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体；然后再进入到透平中膨胀做功，推动透平带动压气机和外负荷转子一起高速旋转，实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功，并可通过连接发电机输出电能。

微燃机的燃料供给系统通常采用双泵供给燃料，一个泵向雾化喷嘴供给燃料，另一个泵向蒸发管供给燃料。为了降低成本，可采用单泵供给燃料，即利用一个齿轮泵向雾化喷嘴和蒸发管供给燃料。由于微燃机启动阶段的点火方式通常为先利用雾化喷嘴点火，当蒸发管的温度和/或燃烧室的温度达到预定温度时，再切换至蒸发管供给燃料燃烧。因此，现阶段采用单泵供给燃料的方案，在切换时会出现熄火以及燃料量波动等问题，导致切换失败，其原因在于切换时打开蒸发管所在燃料供给支路阀门会导致该燃料供给支路失压。因此，如何实现成功切换成为当前亟需解决的问题。

另外，对于闪点大于或等于60℃的液态燃料，在微燃机的启动阶段或者停机阶段，由于燃烧室的温度下降，会导致燃料在燃烧室内雾化不充分，进而与空气混合燃烧时出现燃烧不充分的情况，从而造成微燃机排气端冒黑烟等现象。这种情况不仅会造成燃料浪费，而且还会在燃烧室的内壁留下燃料未充分燃烧的残留物(例如粉末)。因此在此种情况下，如何实现燃料的充分燃烧成为当前亟需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种具有双燃料系统的燃料供给系统，及具有该燃料供给系统的微型燃气轮机。

根据本发明的第一方面，提供一种具有双燃料系统的燃料供给系统，包括双燃料系统、缓冲罐、喷嘴和蒸发管，其中，缓冲罐设在燃料供给主路，或设在蒸发管所在燃料供给支路，或设在喷嘴所在燃料供给支路；

所述双燃料系统，包括第一燃料供给支路和第二燃料供给支路，所述第一燃料供给支路用于供给第一类燃料，所述第二燃料供给支路用于供给第二类燃料；所述双燃料系统还包括一个三通管件，所述三通管件包括三个端口，其中第一端口与所述第一燃料供给支路连通，第二端口与所述第二燃料供给支路连通，第三端口与燃料供给主路连通，以使得所述第一类燃料和所述第二类燃料在三通管件混合后，再供给燃料喷嘴；

所述第一类燃料选自闪点小于60℃的液态燃料；所述第二类燃料选自闪点大于或等于60℃的液态燃料。

可选地，所述第一类燃料选自柴油、汽油、航空煤油、甲醇中的任意一种或任意几种的组。所述第二类燃料选自机油和/或包含可燃物质的废液，例如化工厂废液，组分包括溶剂油、基础油、乙二醇、二烷基二硫代磷酸锌、癸二酸、月桂二酸、亚磷酸酯、脂肪酸等。

可选地，所述双燃料系统还包括设置在三通管件与燃料供给主路连接管路上的搅拌装置，用于搅拌混合所述第一类燃料和所述第二类燃料。

可选地，所述搅拌装置为螺杆搅拌机。

可选地，所述双燃料系统的具体结构如下：