[发明专利]燃气轮机及热力功率生成系统

摘要

功率生成系统包括热源回路、热力引擎回路、和热回收回路。热可以是来自蒸汽涡轮、工业处理或制冷或空调系统、太阳能集热器或地热源的废热。热源回路还可包括热量存储介质，以允许即使在热源间断时也能持续工作。来自热源回路的热被引入到热回收回路或涡轮回路中。在涡轮回路中，工作流体蒸发、注入涡轮、再利用、液化和回收。该功率生成系统还包括热回收回路，热回收回路具有从涡轮回路获取热量的流体。热回收回路的流体然后升高到更高的温度并设置为与涡轮回路的工作流体处于热交换关系。功率发生系统能够使用大致为150华氏度或更低的低温废热。涡轮包括安装在旋转部件上的一个或多个叶片。涡轮还包括一个或多个喷嘴，这些喷嘴能以非常小的角度和非常高的速度将气态工作流体引入到叶片的表面上。叶片的上游表面和下游表面之间的压差和高速热气流的方向变化产生影响旋转部件旋转的合力。

主权项

一种燃气轮机，包括：旋转部件，所述旋转部件配置为具有第一平面和第二平面的大致为圆形的盘，所述旋转部件还包括与所述第一平面和所述第二外表面相邻的周边外表面；叶片，安装在所述旋转部件的所述周边外表面上，并且所述叶片具有由所述周边外表面径向向外延伸的高度以及在所述第一平面和所述第二平面之间延伸的宽度，所述叶片在其第一侧上具有凹面，在其第二侧上具有凸面，所述凸面和所述凹面从邻近于所述第一平面的位置延伸至邻近于所述第二平面的位置；气态工作流体源；机架，包围所述旋转部件，所述机架具有至少一个气体入口、至少一个气体排放口以及腔体，所述腔体的大小被配置为用于容纳所述旋转部件，所述至少一个气体入口中的每个均包括产生非常高速率的气流的喷嘴，所述喷嘴在其出口处具有锥形末端，以用于以非常小的角度将很高速率的气流引导至所述叶片的所述凹面上，其中所述高速气流离开所述喷嘴并几乎垂直地入射到所述叶片的所述凹面上，然后，所述高速气流转变方向并沿着所述凹面的曲率前进，并且以与所述高速气流入射到所述叶片的所述凹面上的方向呈几乎120度的方向流动离开所述叶片的所述凹面，从而施加几乎两倍于所述高速气流的动量的动量。