[实用新型]一种锅炉热风循环动力联供设备

说明书

一种锅炉热风循环动力联供设备，它属于一种动力装置，适用于各种大型锅炉的热风鼓风和工质循环，如火力发电站、大型供热站以及其它大型化工加热炉站使用。

在现在的各种大型锅炉中，如发电站的蒸气锅炉，供热站的热水锅炉，以及一些化工厂的介质加热锅炉，都需要提供两种动力，一种是鼓风动力，另一种是如水等工质的循环动力。现在的解决方法，多是把两者分别考虑，分别使用电动机等机械能输出原动机械驱动风机和循环泵来实现，要使用电能（由其它能量转换，主要是发电站使用的燃料化学能），经多次转换，效率降低。另一方面，为改善锅炉的燃烧条件，需组鼓入热风，使锅炉的燃料利用率提高，而普通鼓风不能提高热空气。

本实用新型的目的是发明一种可以同时提供热风和工作介质循环动力的锅炉热风循环动力联供设备，它不需要电力驱动。

本实用新型的剖视结构示意图如附图1所示。它有由风扇及低压压气机（1）、高压压气机（2）、燃烧室（3）、高压涡轮（4）、低压涡轮（5）、高压涡轮轴（7）、低压涡轮轴（6）和机匣（8）组成的核心发动机（9），由动力涡轮（10）、动力涡轮输出轴（11）和动力涡轮机匣（12）组成的动力涡轮组（13）以及余热锅炉（14），其特征在于：在核心发动机（9）的风扇外涵道出口与排气口之间有封闭外涵气流进入排气口并把外涵气流引出发动机外的涡壳（15），涡壳可以是一个密封外涵道与排气口之间开口的环形密封堵和在外涵道尾部开的一个带有连接法兰的开口，有工作介质循环泵（16），循环泵（16）与动力涡轮轮出轴（11）相连，引出外涵气流的涡壳（15）出口与余热锅炉（14）热交换器入口相连，其出口与锅炉通风口相连。

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2为本实用新型所采用的原航空涡扇发动机各部位流程参数图。

附图3为本实用新型改装后的核心发动机各部位流程参数图。

本实用新型动力产生部分的核心发动机与现在的航空涡扇发动机一样，由风扇及低压压气机（1）压缩空气后，气流分为外涵和内涵两部分，分别进入外涵道和高压压气机（2），经高压压气机压缩后的空气在燃烧室（3）中燃烧产生高温高压燃气。高温高压燃气分别在高压涡轮（4）和低压涡轮（5）处膨胀做功，通过低压涡轮轴（6）和高压涡轮轴（7）分别带动风扇及低压压气机（1）和高压压气机（2）转动，以维持正常运转。通过低压涡轮（5）后的燃气还含有大量的内能，用于通过动力涡轮（10）膨胀做功，能量由动力涡轮（10）吸收，转变为机械能后由动力涡轮输出轴（11）后作为驱动循环泵（16）的动力，满足锅炉工质循环要求。通过动力涡轮（10）后的燃气，还含有一定的余热，通过余热锅炉（14）回收余热，用以加热由外涵道引出的压缩空气。压缩空气被加热后，作为热风被引入锅炉进风口。由于压缩空气有较大的流量和一定的压力，同时在余热锅炉中被加热提高了温度，因而作为一种热风被鼓入锅炉中，使锅炉有较好的燃料条件。

本实用新型中，发动机部分直接采用现有先进航空涡扇发动机的设计，甚至直接利用现成的航空涡扇发动机（包括退役的或存储备件）实体，只需在外涵道尾端与排气口之间加一个涡壳（15），使外涵气流不是进入排气口与燃气混合，而是被引出发动机外做为一种鼓风风源。由于是采用了现有的航空涡扇发动机做核心发动机，可以利用原涡扇发动机的设计参数，不用对发动的运行状态和参数进行任何改动。附图2给出了一种原航空涡扇发动机各部位流程参数图。附图3给出了由该发机改装的多种能量输出燃气轮机动力站核心发动机各部位流程参数图。从两图中可看出，核心发动机仍是运行在原发动机的最佳工作状态，因而可得到最高的运行效率，也免除了改型设计制造的周期。这不仅可以节约费用，而且也可利用最新技术，得到最佳动力机组。

本实用新型采用现有先进航空涡扇发动机的设计修改，甚至直接利用现成的航空涡扇发动机（包括退役的或存储备件）实体进行改装，使外涵气流不是进入排气口与燃气混合，而是被引出发动机外并在余热锅炉被加热，做为热风风源输出，供锅炉使用。在排气口接有动力涡轮组和余热锅炉，使输出燃气内能转换成机械能后带动循环泵（16）工作，驱动锅炉工质循环。成为一种可同时提供热风和驱动锅炉工质循环的锅炉热风循环动力联供设备。它可以使用现有退役航空涡扇发动机进行改造，而不用改变原发动机的运行状态和参数。不需要电力驱动。