[发明专利]一种燃气轮机防喘振放气能量回收利用系统

摘要

本发明提供了一种采用一体化集成透平发电机组的燃气轮机防喘振放气进行能量回收利用系统，该燃气轮机防喘振放气能量回收利用系统包括进气子系统、透平发电子系统和排气子系统。该系统对燃气轮机防喘振放气进行能量回收利用，提高了放气防喘振措施的经济性，采用压力缓冲装置，提高了透平发电机组的工作效率和回收效果，将回收的防喘振放气能量用于压气机进气降温，降低了压气机功耗，一体化透平发电机组无需复杂的控制系统，减小了轴承摩擦带来的功率损失，转轴的功率密度较大，机组的体积更小，永磁电机转子布置在转轴上，与透平转子共用同一转轴，减少了中间的减速和连接机构，机械效率更高。

主权项

一种燃气轮机防喘振放气能量回收利用系统，其特征在于，该燃气轮机防喘振放气能量回收利用系统包括进气子系统、透平发电子系统和排气子系统，其中，进气子系统，其进气口连接燃气轮机的压气机(61)，该进气子系统接收所述压气机(61)的防喘振放气；透平发电子系统，其进气口连接进气子系统的排气口，该透平发电子系统接收该进气子系统中的防喘振放气，利用防喘振放气作为工质气体做功发电，并将降温后的工质气体作为尾气由排气口排放；排气子系统，其进气口连接透平发电子系统的排气口，接收透平发电子系统排放的尾气；其中，所述透平发电子系统包括一体化集成透平发电机组、蓄电池(23)和压力缓冲装置(24)，所述一体化集成透平发电机组包括机壳(501)、永磁电机绕组(504)、径向永磁悬浮轴承、角接触球轴承、平衡质量块蜗壳(507)、涡轮蜗壳(508)、平衡质量块(509)、转轴(510)、永磁电机转子(511)和涡轮(512)；平衡质量块蜗壳(507)和涡轮蜗壳(508)分别固定于机壳(501)左、右两侧板，转轴(510)贯穿机壳(501)左、右两侧板并延伸至平衡质量块蜗壳(507)内和涡轮蜗壳(508)内，第一径向永磁悬浮轴承(502)和第二径向永磁悬浮轴承(503)分别固定于机壳(501)内腔的两端，机壳(501)内腔的第一径向永磁悬浮轴承(502)右侧部位固定第一角接触球轴承(505)，第二径向永磁悬浮轴承(503)左侧部位固定第二角接触球轴承(506)，第一、第二角接触球轴承(505)、(506)对转轴(510)进行轴向和径向支撑，第一径向永磁悬浮轴承(502)和第二径向永磁悬浮轴承(503)提供径向辅助支撑，转轴(510)的正中位置布置永磁电机转子(511)，永磁电机绕组(504)镶嵌于机壳(501)内腔与永磁电机转子(511)对应的位置，涡轮(512)和平衡质量块(509)分别位于涡轮蜗壳(508)内和平衡质量块蜗壳(507)内，并分别固定于转轴(510)的两端，平衡质量块(509)、永磁电机转子(511)以及涡轮(512)固定在同一根转轴(510)上；所述压力缓冲装置(24)的进气口连接进气子系统的排气口，其出气口连接一体化集成透平发电机组的进气口；所述进气子系统包括第三控制阀(13)、第二逆止阀(15)和换热器(16)，第三控制阀(13)的进气口连接压气机(61)放气阀门，其出气口连接换热器(16)的进气口，换热器(16)的出气口连接第二逆止阀(15)的进气口；所述排气子系统包括分流器(31)、第四控制阀(32)，分流器(31)的进气口连接一体化集成透平发电机组的排气口，第四控制阀(32)的进气口连接分流器(31)的第一出气口，其出气口连接压气机(61)的进气口；压气机(61)出现喘振，压气机(61)放气阀门开启放气，开启第三控制阀(13)和第二逆止阀(15)，防喘振放气经由第三控制阀(13)进入换热器(16)，经过换热器(16)后防喘振放气的温度降低，并经由第二逆止阀(15)进入一体化集成透平发电机组，高压防喘振放气作为工作介质驱动一体化集成透平发电机组做功发电并将电能储存在蓄电池(23)中，做功后的防喘振放气温度降低作为尾气由排气口排出，开启第四控制阀(32)，尾气经由分流器(31)和第四控制阀(32)返送至压气机(61)中，与压气机(61)中的进气混合并降低进气的温度。