CN108915871B - 一种发电式燃气轮机 - Google Patents

一种发电式燃气轮机 Download PDF

Info

Publication number
CN108915871B
CN108915871B CN201810721427.9A CN201810721427A CN108915871B CN 108915871 B CN108915871 B CN 108915871B CN 201810721427 A CN201810721427 A CN 201810721427A CN 108915871 B CN108915871 B CN 108915871B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
combustion chamber
driving shaft
power turbine
umbrella
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810721427.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108915871A (zh
Inventor
常康华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
G-TECH MACHINERY (SHANGHAI) Co.,Ltd.
Original Assignee
G Tech Machinery Shanghai Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by G Tech Machinery Shanghai Co ltd filed Critical G Tech Machinery Shanghai Co ltd
Priority to CN201810721427.9A priority Critical patent/CN108915871B/zh
Publication of CN108915871A publication Critical patent/CN108915871A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108915871B publication Critical patent/CN108915871B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/02Plural gas-turbine plants having a common power output
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F02C3/107Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with two or more rotors connected by power transmission
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/14Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant
    • F02C3/16Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant the combustion chambers being formed at least partly in the turbine rotor or in an other rotating part of the plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/24Heat or noise insulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • H02K7/1823Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明属于火力发电技术领域,具体的说是一种发电式燃气轮机;包括机壳、鼓气机、压气机、燃烧室、驱动轴、主动力涡轮、主发电机和侧发电机组,机壳包括进气口和出气口;驱动轴通过设置的轴座限制于机壳中央;鼓气机位于进气口处,鼓气机用于向进气口鼓入具有压力的空气;压气机位于鼓气机旁侧,燃烧室位于压气机旁侧,主动力涡轮布置于驱动轴上,主发电机与驱动轴转动连接,主发电机用于将驱动轴转动的动能转化为电能;侧发电机组与驱动轴连接,侧发电机组接受燃烧室产生的热能并将热能转化为动能进而转化为电能;本发明可使得燃烧室产生的热气流膨胀做功得到充分利用,提高了发电式燃气轮机的发电效率。

Description

一种发电式燃气轮机
技术领域
本发明属于火力发电技术领域,具体的说是一种发电式燃气轮机。
背景技术
燃气轮机是一种以连续流动的气流作为工质、把热能转化为机械功的旋转式动力机械,而燃气轮机发电则是将燃气轮机转动的动能转化为发电机发电的电能。燃气轮机主要由压气机、燃烧室、动力涡轮(燃气透平涡轮)三大部分组成,此外还有控制系统、启动系统、润滑油系统、燃料系统以及附件齿轮箱等组成;燃气轮机依靠涡轮驱动而旋转的压气机连续的从大气中吸入空气并将其压缩,压缩后是空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合燃烧,成为高温燃气后进入涡轮中膨胀做功,做功后的燃气压力降至大气压力而排入大气中;但进入燃烧室的压缩空气压力并不是足够高,燃料燃烧热膨胀做功效率也不是太高。
专利文献1:一种安全燃气轮机发电设备,申请号:201710868446X
上述专利文献1中,通过内层气流通道和外层气流通道之间的配合,分别将固体燃料和气体燃料导入燃烧室,使燃气轮中的热能提高,增加了叶轮的转动,提高了发电效率,但将固体燃料和气体燃料都导入燃烧室,会增加燃料的使用,燃料使用更多,叶轮转动的确更快,但也造成了燃料的过多浪费。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,本发明提出的一种发电式燃气轮机,本发明通过鼓气机、压气机、燃烧室、驱动轴、主动力涡轮、主发电机、次动力涡轮和侧发电机组的相互配合工作,并提高燃烧室产生的热气流热膨胀做功的效率以及使主动力涡轮和次动力涡轮各自独立工作,提高了发电式燃气轮机的发电效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种发电式燃气轮机,包括机壳、鼓气机、压气机、燃烧室、驱动轴、主动力涡轮、主发电机和侧发电机组,所述机壳包括进气口和出气口;所述进气口位于机壳一端,进气口用于吸入空气;所述出气口位于机壳的另一端,出气口用于排放尾气;所述驱动轴通过设置的轴座限制于机壳中央;所述鼓气机位于进气口处,鼓气机与驱动轴连接,鼓气机用于向进气口鼓入具有压力的空气;所述压气机位于鼓气机旁侧,压气机与驱动轴连接,压气机用于将鼓气机鼓进来具有压力的空气再次加压并将压力更高的空气送入到燃烧室,且压气机为轴流式压气机;所述燃烧室位于压气机旁侧,燃烧室将燃料与压气机输送来的空气混合燃烧并释放热能,燃烧室为环管形燃烧室或环形燃烧室;所述主动力涡轮布置于驱动轴上,且主动力涡轮位于燃烧室旁侧,主动力涡轮用于将燃烧室产生的热能转化为主动力涡轮转动的动能,主动力涡轮为旋流式涡轮;所述主发电机与驱动轴转动连接,主发电机用于将驱动轴转动的动能转化为电能;所述侧发电机组与驱动轴连接,侧发电机组接受燃烧室产生的热能并将热能转化为动能进而转化为电能;此外,发电式燃气轮机内还布置有控制调节系统、启动系统和润滑油系统等,控制调节系统用于控制整个发电式燃气轮机的工作运转;启动系统用于发电式燃气轮机的初始启动;润滑油系统用于对燃气轮机各易磨损部位进行润滑;其中,
所述鼓气机包括主轴、驱动杆、固定架和鼓气部件,所述主轴与驱动轴固连,主轴的表面布置有一圈斜滑槽;所述固定架与机壳内壁为可拆卸式固定连接;所述驱动杆与固定架滑动连接,且驱动杆的下端延伸入主轴的斜滑槽内;所述鼓气部件与驱动杆端部连接。工作时,驱动轴带动主轴转动,主轴上的斜滑槽限制驱动杆的位置使驱动杆来回往复运动,驱动杆的来回往复运动带动鼓气部件向进气口鼓气,使进入进气口的空气压力高于大气压力。
所述鼓气部件为鼓气板;所述鼓气板的外形为椭圆形半球壳。鼓气板为椭圆形半球壳状,有利于提高鼓气部件的鼓气效率,进而提高整个发电式燃气轮机的发电效率。
所述鼓气板包括板体、铰接部、弹簧和铰板,所述板体与驱动杆端部固连,板体为椭圆形半球壳骨架且椭圆形半球壳骨架网状结构;所述铰接部设置有多个,铰接部均布于板体上,铰接部与板体固连且铰接部的上端设置有凸筋;所述铰板在板体上做开合运动,铰板的一端与铰接部铰接,铰板的另一端抵靠在下端相邻铰接部的凸筋上;所述弹簧的一端与铰接部固连,弹簧的另一端与铰板固连。工作时,驱动杆向进气口内侧运动,铰板受到弹簧的弹力而抵靠在凸筋上,铰板靠合在板体上,整个鼓气板闭合,鼓气板将空气鼓入进气口内,使进气口处的空气具有初始压力,使得进入燃烧室的空气压力更大,有利于主动力涡轮和次动力涡轮做功,进而提高整个发电式燃气轮机的发电效率;驱动杆向进气口外侧运动时,在空气阻力的作用下,铰板与板体之间张开,空气从铰板与板体之间的空隙漏出,将鼓气板所受空气阻力减小,降低了发电式燃气轮机在做功时的能量损耗。
所述鼓气部件为自动收放伞;所述自动收放伞包括伞骨单元、伞布、伞杆和拉绳,所述伞杆为一端大另一端小的圆棒状;所述伞骨单元与伞杆小端铰接,伞骨单元绕伞杆围合为一个圆;所述伞布贴合于伞骨单元的内侧,伞布与伞骨单元固连;所述拉绳的一端与伞骨单元的端部栓结,拉绳的另一端与伞杆中部栓结;所述伞杆的大端与驱动杆固连。工作时,驱动杆向进气口内侧运动,伞杆跟随驱动杆运动,在空气阻力作用下,拉绳绷直,伞骨单元在伞杆处扩展,伞布将空气鼓入进气口,对进气口的空气加压,使进气口的空气具有初始压力;驱动杆向进气口外侧运动,在空气阻力作用下,伞骨单元在伞杆处收缩,自动收放伞所受到的阻力减小,降低了发电式燃气轮机在做功时的能量损耗。
所述主轴上设置有多个备用的斜滑槽。工作时,在斜滑槽磨损严重时,可通过调整固定架与机壳内壁的相对位置,来更换驱动杆与主轴接触的斜滑槽,提高鼓气机的工作效率。
所述燃烧室内设置有喷油管;所述机壳的出气口处开设有尾气侧出口;所述尾气侧出口的端部设置有尾气管;所述尾气管延伸至喷油管并从喷油管外部将喷油管包裹。工作时,带有余温的尾气将飘过喷油管,使喷油管内的燃料温度升高,使得喷油管喷出的燃料更容易雾化,燃烧起来温度更高,提高了燃烧室的工作效率。
所述侧发电机组包括轴承、次动力涡轮、环形锥齿轮、锥齿轮二和侧发电机,所述轴承套设于驱动轴上;所述次动力涡轮与主动力涡轮结构相同,次动力涡轮固定于轴承外圈上;所述环形锥齿轮套设在次动力涡轮外侧,环形锥齿轮与次动力涡轮外侧固连,且环形锥齿轮与锥齿轮二啮合;所述锥齿轮二与侧发电机连接。工作时,燃烧室产生热气流带动次动力涡轮转动,因次动力涡轮与驱动轴通过轴承连接,因此次动力涡轮与驱动轴不是同步转动,次动力涡轮通过环形锥齿轮和锥齿轮二驱动侧发电机发电,设置多组侧发的电机组,可使热气流的动能得到最大利用,直至热气流的流速无法驱动次动力涡轮转动为止,使得燃烧室产生的热能得到最大利用,提高了发电式燃气轮机的发电效率。
所述环形锥齿轮的内壁为斜壁,且斜壁的一端与机壳内壁平齐,斜壁的另一端位于机壳内壁内侧。将环形锥齿轮的内壁设置为斜壁,可使得燃烧室产生的热气流尽可能的向驱动轴中心流动,提高次动力涡轮对燃烧室产生的能量的利用,提高了发电式燃气轮机的发电效率。
所述机壳内壁上设置有一层隔热层,所述隔热层用于降低燃烧室产生的热量散失且隔热层为为陶瓷隔热层。所述机壳内壁上设置隔热层,减少燃烧室产生的能量的散失,提高了提高了发电式燃气轮机的发电效率。
所述隔热层覆盖于驱动轴表面、主动力涡轮表面和次动力涡轮的表面。在驱动轴表面、主动力涡轮表面和次动力涡轮的表面均覆盖隔热层,减少燃烧室产生的能量的散失,提高了提高了发电式燃气轮机的发电效率。
本发明的有益效果如下:
1.本发明提出的一种发电式燃气轮机,本发明通过燃烧室、驱动轴、主动力涡轮、主发电机、次动力涡轮和侧发电机组的相互配合工作,通过燃烧室产生的热气流对主动力涡轮和次动力涡轮的热膨胀做功,主动力涡轮和次动力涡轮各自独立工作,使得热气流的热膨胀做功可以得到充分利用,提高了发电式燃气轮机的发电效率。
2.本发明提出的一种发电式燃气轮机,本发明通过机壳、鼓气机、压气机、燃烧室和驱动轴的相互配合工作,提高了压缩空气的压力,使得燃烧室可产生更大的热气流,燃料得到充分利用,从而提高发电式燃气轮机的发电效率。
3.本发明提出的一种发电式燃气轮机,本发明通过鼓气部件的多种结构形式来改善鼓气机的工作效率,进而提高了发电式燃气轮机的发电效率。
附图说明
图1是本发明的发电式燃气轮机结构示意图;
图2是关于图1的A处放大图;
图3是本发明的自动收放伞与驱动杆连接示意图;
图4是本发明的自动收放伞结构示意图;
图5是本发明的伞骨单元结构示意图;
图中:机壳1、进气口11、出气口12、轴座13、鼓气机2、主轴21、斜滑槽211、驱动杆22、固定架23、鼓气板24、板体241、铰接部242、凸筋242a、弹簧243、铰板244、自动收放伞25、伞骨单元251、伞布252、伞杆253、拉绳254、压气机3、燃烧室4、喷油管41、尾气管42、驱动轴5、主动力涡轮51、主发电机52、侧发电机组6、轴承61、次动力涡轮62、环形锥齿轮63、斜壁631、锥齿轮二64、侧发电机65。
具体实施方式
使用图1至图5对本发明一实施方式的发电式燃气轮机进行如下说明。
如图1所示,本发明所述的一种发电式燃气轮机,包括机壳1、鼓气机2、压气机3、燃烧室4、驱动轴5、主动力涡轮51、主发电机52和侧发电机组6,所述机壳1包括进气口11和出气口12;所述进气口11位于机壳1一端,进气口11用于吸入空气;所述出气口12位于机壳1的另一端,出气口12用于排放尾气;所述驱动轴5通过设置的轴座13限制于机壳1中央;所述鼓气机2位于进气口11处,鼓气机2与驱动轴5连接,鼓气机2用于向进气口11鼓入具有压力的空气;所述压气机3位于鼓气机2旁侧,压气机3与驱动轴5连接,压气机3用于将鼓气机2鼓进来具有压力的空气再次加压并将压力更高的空气送入到燃烧室4,且压气机3为轴流式压气机3;所述燃烧室4位于压气机3旁侧,燃烧室4将燃料与压气机3输送来的空气混合燃烧并释放热能,燃烧室4为环管形燃烧室4或环形燃烧室4;所述主动力涡轮51布置于驱动轴5上,且主动力涡轮51位于燃烧室4旁侧,主动力涡轮51用于将燃烧室4产生的热能转化为主动力涡轮51转动的动能,主动力涡轮51为旋流式涡轮;所述主发电机52与驱动轴5转动连接,主发电机52用于将驱动轴5转动的动能转化为电能;所述侧发电机组6与驱动轴5连接,侧发电机组6接受燃烧室4产生的热能并将热能转化为动能进而转化为电能;此外,发电式燃气轮机内还布置有控制调节系统、启动系统和润滑油系统等,控制调节系统用于控制整个发电式燃气轮机的工作运转;启动系统用于发电式燃气轮机的初始启动;润滑油系统用于对燃气轮机各易磨损部位进行润滑;其中,
如图1所示,所述鼓气机2包括主轴21、驱动杆22、固定架23和鼓气部件,所述主轴21与驱动轴5固连,主轴21的表面布置有一圈斜滑槽211;所述固定架23与机壳1内壁为可拆卸式固定连接;所述驱动杆22与固定架23滑动连接,且驱动杆22的下端延伸入主轴21的斜滑槽211内;所述鼓气部件与驱动杆22端部连接。工作时,驱动轴5带动主轴21转动,主轴21上的斜滑槽211限制驱动杆22的位置使驱动杆22来回往复运动,驱动杆22的来回往复运动带动鼓气部件向进气口11鼓气,使进入进气口11的空气压力高于大气压力。
如图1所示,所述鼓气部件为鼓气板24;所述鼓气板24的外形为椭圆形半球壳。鼓气板24为椭圆形半球壳状,有利于提高鼓气部件的鼓气效率,进而提高整个发电式燃气轮机的发电效率。
如图1和图2所示,所述鼓气板24包括板体241、铰接部242、弹簧243和铰板244,所述板体241与驱动杆22端部固连,板体241为椭圆形半球壳骨架且椭圆形半球壳骨架网状结构;所述铰接部242设置有多个,铰接部242均布于板体241上,铰接部242与板体241固连且铰接部242的上端设置有凸筋242a;所述铰板244在板体241上做开合运动,铰板244的一端与铰接部242铰接,铰板244的另一端抵靠在下端相邻铰接部242的凸筋242a上;所述弹簧243的一端与铰接部242固连,弹簧243的另一端与铰板244固连。工作时,驱动杆22向进气口11内侧运动,铰板244受到弹簧243的弹力而抵靠在凸筋242a上,铰板244靠合在板体241上,整个鼓气板24闭合,鼓气板24将空气鼓入进气口11内,使进气口11处的空气具有初始压力,使得进入燃烧室4的空气压力更大,有利于主动力涡轮51和次动力涡轮62做功,进而提高整个发电式燃气轮机的发电效率;驱动杆22向进气口11外侧运动时,在空气阻力的作用下,铰板244与板体241之间张开,空气从铰板244与板体241之间的空隙漏出,将鼓气板24所受空气阻力减小,降低了发电式燃气轮机在做功时的能量损耗。
如图1和图3所示,所述鼓气部件为自动收放伞25;所述自动收放伞25包括伞骨单元251、伞布252、伞杆253和拉绳254,所述伞杆253为一端大另一端小的圆棒状;所述伞骨单元251与伞杆253小端铰接,伞骨单元251绕伞杆253围合为一个圆;所述伞布252贴合于伞骨单元251的内侧,伞布252与伞骨单元251固连;所述拉绳254的一端与伞骨单元251的端部栓结,拉绳254的另一端与伞杆253中部栓结;所述伞杆253的大端与驱动杆22固连。工作时,驱动杆22向进气口11内侧运动,伞杆253跟随驱动杆22运动,在空气阻力作用下,拉绳254绷直,伞骨单元251在伞杆253处扩展,伞布252将空气鼓入进气口11,对进气口11的空气加压,使进气口11的空气具有初始压力;驱动杆22向进气口11外侧运动,在空气阻力作用下,伞骨单元251在伞杆253处收缩,自动收放伞25所受到的阻力减小,降低了发电式燃气轮机在做功时的能量损耗。
如图1所示,所述主轴21上设置有多个备用的斜滑槽211。工作时,在斜滑槽211磨损严重时,可通过调整固定架23与机壳1内壁的相对位置,来更换驱动杆22与主轴21接触的斜滑槽211,提高鼓气机2的工作效率。
如图1所示,所述燃烧室4内设置有喷油管41;所述机壳1的出气口12处开设有尾气侧出口;所述尾气侧出口的端部设置有尾气管42;所述尾气管42延伸至喷油管41并从喷油管41外部将喷油管41包裹。工作时,带有余温的尾气将飘过喷油管41,使喷油管41内的燃料温度升高,使得喷油管41喷出的燃料更容易雾化,燃烧起来温度更高,提高了燃烧室4的工作效率。
如图1所示,所述侧发电机组6包括轴承61、次动力涡轮62、环形锥齿轮63、锥齿轮二64和侧发电机65,所述轴承61套设于驱动轴5上;所述次动力涡轮62与主动力涡轮51结构相同,次动力涡轮62固定于轴承61外圈上;所述环形锥齿轮63套设在次动力涡轮62外侧,环形锥齿轮63与次动力涡轮62外侧固连,且环形锥齿轮63与锥齿轮二64啮合;所述锥齿轮二64与侧发电机65连接。工作时,燃烧室4产生热气流带动次动力涡轮62转动,因次动力涡轮62与驱动轴5通过轴承61连接,因此次动力涡轮62与驱动轴5不是同步转动,次动力涡轮62通过环形锥齿轮63和锥齿轮二64驱动侧发电机65发电,设置多组侧发的电机组,可使热气流的动能得到最大利用,直至热气流的流速无法驱动次动力涡轮62转动为止,使得燃烧室4产生的热能得到最大利用,提高了发电式燃气轮机的发电效率。
如图1所示,所述环形锥齿轮63的内壁为斜壁631,且斜壁631的一端与机壳1内壁平齐,斜壁631的另一端位于机壳1内壁内侧。将环形锥齿轮63的内壁设置为斜壁631,可使得燃烧室4产生的热气流尽可能的向驱动轴5中心流动,提高次动力涡轮62对燃烧室4产生的能量的利用,提高了发电式燃气轮机的发电效率。
如图1所示,所述机壳1内壁上设置有一层隔热层,所述隔热层用于降低燃烧室4产生的热量散失且隔热层为为陶瓷隔热层。所述机壳1内壁上设置隔热层,减少燃烧室4产生的能量的散失,提高了提高了发电式燃气轮机的发电效率。
如图1所示,所述隔热层覆盖于驱动轴5表面、主动力涡轮51表面和次动力涡轮62的表面。在驱动轴5表面、主动力涡轮51表面和次动力涡轮62的表面均覆盖隔热层,减少燃烧室4产生的能量的散失,提高了提高了发电式燃气轮机的发电效率。
当鼓气部件为鼓气板24时:
工作时,通过启动系统启动发电式燃气轮机,使驱动轴5具有初始速度后,关闭启动系统,驱动轴5带动鼓气机2工作,主轴21开始转动,主轴21上的斜滑槽211限制驱动杆22的位置使驱动杆22来回往复运动,驱动杆22的来回往复运动带动鼓气部件向进气口11鼓气,使进入进气口11的空气压力高于大气压力;在驱动杆22向进气口11内侧运动时,铰板244受到弹簧243的弹力而抵靠在凸筋242a上,铰板244靠合在板体241上,整个鼓气板24闭合,鼓气板24将空气鼓入进气口11内,使进气口11处的空气具有初始压力,使得进入燃烧室4的空气压力更大,有利于主动力涡轮51和次动力涡轮62做功,进而提高整个发电式燃气轮机的发电效率;在驱动杆22向进气口11外侧运动时,在空气阻力的作用下,铰板244与板体241之间张开,空气从铰板244与板体241之间的空隙漏出,将鼓气板24所受空气阻力减小,降低了发电式燃气轮机在做功时的能量损耗;其中,在斜滑槽211磨损严重时,可通过调整固定架23与机壳1内壁的相对位置,来更换驱动杆22与主轴21接触的斜滑槽211,提高鼓气机2的工作效率。
鼓气机2持续工作向进气口11鼓入压力大于大气压力的空气,使具有初步压力的空气进入压气机3处,压气机3将鼓气机2鼓进来具有压力的空气再次加压并将压力更高的空气送入到燃烧室4,燃烧室4将燃料与压气机3输送来的空气混合燃烧并释放热能,在燃烧室4处产生热气流,热气流流过主动力涡轮51,开始热膨胀做功;同时,燃烧室4产生热气流带动次动力涡轮62转动,因次动力涡轮62与驱动轴5通过轴承61连接,因此,次动力涡轮62与驱动轴5不是同步转动,次动力涡轮62通过环形锥齿轮63和锥齿轮二64驱动侧发电机65发电,设置多组侧发的电机组,可使热气流的动能得到最大利用,直至热气流的流速无法驱动次动力涡轮62转动为止,使得燃烧室4产生的热能得到最大利用,提高了发电式燃气轮机的发电效率;同时,带有余温的尾气将飘过喷油管41,使喷油管41内的燃料温度升高,使得喷油管41喷出的燃料更容易雾化,燃烧起来温度更高,提高了燃烧室4的工作效率。
当鼓气部件为自动收放伞25时:
工作时,通过启动系统启动发电式燃气轮机,使驱动轴5具有初始速度后,关闭启动系统,驱动轴5带动鼓气机2工作,主轴21开始转动,主轴21上的斜滑槽211限制驱动杆22的位置使驱动杆22来回往复运动,驱动杆22的来回往复运动带动鼓气部件向进气口11鼓气,使进入进气口11的空气压力高于大气压力;驱动杆22向进气口11内侧运动时,伞杆253跟随驱动杆22运动,在空气阻力作用下,拉绳254绷直,伞骨单元251在伞杆253处扩展,伞布252将空气鼓入进气口11,对进气口11的空气加压,使进气口11的空气具有初始压力;驱动杆22向进气口11外侧运动时,在空气阻力作用下,伞骨单元251在伞杆253处收缩,自动收放伞25所受到的阻力减小,降低了发电式燃气轮机在做功时的能量损耗;其中,在斜滑槽211磨损严重时,可通过调整固定架23与机壳1内壁的相对位置,来更换驱动杆22与主轴21接触的斜滑槽211,提高鼓气机2的工作效率。
鼓气机2持续工作向进气口11鼓入压力大于大气压力的空气,使具有初步压力的空气进入压气机3处,压气机3将鼓气机2鼓进来具有压力的空气再次加压并将压力更高的空气送入到燃烧室4,燃烧室4将燃料与压气机3输送来的空气混合燃烧并释放热能,在燃烧室4处产生热气流,热气流流过主动力涡轮51,开始热膨胀做功;同时,燃烧室4产生热气流带动次动力涡轮62转动,因次动力涡轮62与驱动轴5通过轴承61连接,因此,次动力涡轮62与驱动轴5不是同步转动,次动力涡轮62通过环形锥齿轮63和锥齿轮二64驱动侧发电机65发电,设置多组侧发电机组,可使热气流的动能得到最大利用,直至热气流的流速无法驱动次动力涡轮62转动为止,使得燃烧室4产生的热能得到最大利用,提高了发电式燃气轮机的发电效率;同时,带有余温的尾气将飘过喷油管41,使喷油管41内的燃料温度升高,使得喷油管41喷出的燃料更容易雾化,燃烧起来温度更高,提高了燃烧室4的工作效率。
以上,关于本发明的一实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。
(A)在上述实施方式中,用循环管内的尾气余热对喷油管加热,但不限于此,也可以直接用外来热源对喷油管进行加热。
(B)在上述实施方式中,侧发的电机组通过环形锥齿轮和锥齿轮二传动,但不限于此,可也以通过涡轮蜗杆传动。
工业实用性
根据本发明,通过提高燃烧室产生的热气流热膨胀做功的效率以及使主动力涡轮和次动力涡轮各自独立工作,提高了发电式燃气轮机的发电效率,因此该发电式燃气轮机在火力发电技术领域是有用的。

Claims (1)

1.一种发电式燃气轮机,其特征在于:包括机壳(1)、鼓气机(2)、压气机(3)、燃烧室(4)、驱动轴(5)、主动力涡轮(51)、主发电机(52)和侧发电机组(6),所述机壳(1)包括进气口(11)和出气口(12);所述进气口(11)位于机壳(1)一端,进气口(11)用于吸入空气;所述出气口(12)位于机壳(1)的另一端,出气口(12)用于排放尾气;所述驱动轴(5)通过设置的轴座(13)限制于机壳(1)中央;其特征在于:所述鼓气机(2)位于进气口(11)处,鼓气机(2)与驱动轴(5)连接,鼓气机(2)用于向进气口(11)鼓入具有压力的空气;所述压气机(3)位于鼓气机(2)旁侧,压气机(3)与驱动轴(5)连接,压气机(3)用于将鼓气机(2)鼓进来具有压力的空气再次加压并将压力更高的空气送入到燃烧室(4);所述燃烧室(4)位于压气机(3)旁侧,燃烧室(4)将燃料与压气机(3)输送来的空气混合燃烧并释放热能;所述主动力涡轮(51)布置于驱动轴(5)上,且主动力涡轮(51)位于燃烧室(4)旁侧,主动力涡轮(51)用于将燃烧室(4)产生的热能转化为主动力涡轮(51)转动的动能;所述主发电机(52)与驱动轴(5)转动连接,主发电机(52)用于将驱动轴(5)转动的动能转化为电能;所述侧发电机组(6)与驱动轴(5)连接,侧发电机组(6)接受燃烧室(4)产生的热能并将热能转化为动能进而转化为电能;其中,
所述鼓气机(2)包括主轴(21)、驱动杆(22)、固定架(23)和鼓气部件,所述主轴(21)与驱动轴(5)固连,主轴(21)的表面布置有一圈斜滑槽(211);所述固定架(23)与机壳(1)内壁为可拆卸式固定连接;所述驱动杆(22)与固定架(23)滑动连接,且驱动杆(22)的下端延伸入主轴(21)的斜滑槽(211)内;所述鼓气部件与驱动杆(22)端部连接;
工作时,驱动轴(5)带动主轴(21)转动,主轴(21)上的斜滑槽(211)限制驱动杆(22)的位置使驱动杆(22)来回往复运动,驱动杆(22)的来回往复运动带动鼓气部件向进气口(11)鼓气,使进入进气口(11)的空气压力高于大气压力;
所述侧发电机组(6)包括轴承(61)、次动力涡轮(62)、环形锥齿轮(63)、锥齿轮二(64)和侧发电机(65),所述轴承(61)套设于驱动轴(5)上;所述次动力涡轮(62)与主动力涡轮(51)结构相同,次动力涡轮(62)固定于轴承(61)外圈上;所述环形锥齿轮(63)套设在次动力涡轮(62)外侧,环形锥齿轮(63)与次动力涡轮(62)外侧固连,且环形锥齿轮(63)与锥齿轮二(64)啮合;所述锥齿轮二(64)与侧发电机(65)连接;
燃烧室(4)产生热气流带动次动力涡轮(62)转动,因次动力涡轮(62)与驱动轴(5)通过轴承(61)连接,因此次动力涡轮(62)与驱动轴(5)不是同步转动,次动力涡轮(62)通过环形锥齿轮(63)和锥齿轮二(64)驱动侧发电机(65)发电,设置多组侧发的电机组,可使热气流的动能得到最大利用,直至热气流的流速无法驱动次动力涡轮(62)转动为止,使得燃烧室(4)产生的热能得到最大利用,提高了发电式燃气轮机的发电效率;
所述鼓气部件为鼓气板(24);所述鼓气板(24)的外形为椭圆形半球壳;所述鼓气板(24)包括板体(241)、铰接部(242)、弹簧(243)和铰板(244),所述板体(241)与驱动杆(22)端部固连,板体(241)为椭圆形半球壳骨架且椭圆形半球壳骨架网状结构;所述铰接部(242)设置有多个,铰接部(242)均布于板体(241)上,铰接部(242)与板体(241)固连且铰接部(242)的上端设置有凸筋(242a);所述铰板(244)在板体(241)上做开合运动,铰板(244)的一端与铰接部(242)铰接,铰板(244)的另一端抵靠在下端相邻铰接部(242)的凸筋(242a)上;所述弹簧(243)的一端与铰接部(242)固连,弹簧(243)的另一端与铰板(244)固连;
或者所述鼓气部件为自动收放伞(25);所述自动收放伞(25)包括伞骨单元(251)、伞布(252)、伞杆(253)和拉绳(254),所述伞杆(253)为一端大另一端小的圆棒状;所述伞骨单元(251)与伞杆(253)小端铰接,伞骨单元(251)绕伞杆(253)围合为一个圆;所述伞布(252)贴合于伞骨单元(251)的内侧,伞布(252)与伞骨单元(251)固连;所述拉绳(254)的一端与伞骨单元(251)的端部栓结,拉绳(254)的另一端与伞杆(253)中部栓结;所述伞杆(253)的大端与驱动杆(22)固连;
所述主轴(21)上设置有多个备用的斜滑槽(211);在斜滑槽(211)磨损严重时,可通过调整固定架(23)与机壳(1)内壁的相对位置,来更换驱动杆(22)与主轴(21)接触的斜滑槽(211),提高鼓气机(2)的工作效率;
所述燃烧室(4)内设置有喷油管(41);所述机壳(1)的出气口(12)处开设有尾气侧出口;所述尾气侧出口的端部设置有尾气管(42);所述尾气管(42)延伸至喷油管(41)并从喷油管(41)外部将喷油管(41)包裹;带有余温的尾气将飘过喷油管(41),使喷油管(41)内的燃料温度升高,使得喷油管(41)喷出的燃料更容易雾化,燃烧起来温度更高,提高了燃烧室(4)的工作效率;
所述环形锥齿轮(63)的内壁为斜壁(631),且斜壁(631)的一端与机壳(1)内壁平齐,斜壁(631)的另一端位于机壳(1)内壁内侧;将环形锥齿轮(63)的内壁设置为斜壁(631),可使得燃烧室(4)产生的热气流尽可能的向驱动轴(5)中心流动,提高次动力涡轮(62)对燃烧室(4)产生的能量的利用,提高了发电式燃气轮机的发电效率;
所述机壳(1)内壁上设置有一层隔热层,所述隔热层用于降低燃烧室(4)产生的热量散失且隔热层为陶瓷隔热层;所述机壳(1)内壁上设置隔热层,减少燃烧室(4)产生的能量的散失,提高了发电式燃气轮机的发电效率;
所述隔热层覆盖于驱动轴(5)表面、主动力涡轮(51)表面和次动力涡轮(62)的表面;在驱动轴(5)表面、主动力涡轮(51)表面和次动力涡轮(62)的表面均覆盖隔热层,减少燃烧室(4)产生的能量的散失,提高了发电式燃气轮机的发电效率。
CN201810721427.9A 2018-07-04 2018-07-04 一种发电式燃气轮机 Active CN108915871B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810721427.9A CN108915871B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 一种发电式燃气轮机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810721427.9A CN108915871B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 一种发电式燃气轮机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108915871A CN108915871A (zh) 2018-11-30
CN108915871B true CN108915871B (zh) 2021-05-25

Family

ID=64425373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810721427.9A Active CN108915871B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 一种发电式燃气轮机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108915871B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003529701A (ja) * 1999-06-10 2003-10-07 エンハンスド タービン アウトプット ホールディング エル エル シー 過給発電ガスタービン装置、過給補助装置、過給発電ガスタービン装置作動方法、高圧流体搬送用ダクト及び発電設備
GB2409936B (en) * 2001-02-09 2005-09-14 Rolls Royce Plc Gas turbine with electrical machine
CN1888403A (zh) * 2005-06-30 2007-01-03 李志文 活塞式燃气涡轮发动机
EP2392684A1 (de) * 2010-06-02 2011-12-07 Siemens Aktiengesellschaft Legierung, Schutzchicht und Bauteil
US20160376908A1 (en) * 2015-06-29 2016-12-29 General Electric Company Power generation system exhaust cooling
CN205744152U (zh) * 2016-05-02 2016-11-30 宁夏正邦品牌管理有限公司 一种发电厂电力发电专用的燃气轮发电机

Also Published As

Publication number Publication date
CN108915871A (zh) 2018-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5709076A (en) Method and apparatus for power generation using rotating ramjet which compresses inlet air and expands exhaust gas against stationary peripheral wall
CN202250247U (zh) 喷射式旋转马达
CN108915871B (zh) 一种发电式燃气轮机
JP4209680B2 (ja) タービンエンジン
CN104963774B (zh) 一种轮机
CN108915872B (zh) 一种提高火力发电厂发电效率的方法
CN108953178A (zh) 一种超临界循环发电装置及其喷射激波升压装置
CN208718788U (zh) 一种基于自动化技术的发电机组除潮装置
CN101929406A (zh) 涡旋冷真空航空发动机
CN204877557U (zh) 一种全密封循环空气能源动力系统
CN112879099B (zh) 一种多功能电力用发电机
US20170306843A1 (en) Method and apparatus for increasing useful energy/thrust of a gas turbine engine by one or more rotating fluid moving (agitator) pieces due to formation of a defined steam region
CA2301624A1 (en) Device to generate energy through a turbo engine
CN104847419A (zh) 一种空气能源动力系统
JP7008296B2 (ja) 逆ブレイトンサイクルによる空気ガスタービン装置及びその制御方法
KR102566355B1 (ko) 가스 터빈 송풍기/펌프
US20220056842A1 (en) Method and apparatus for increasing useful energy/thrust of a gas turbine engine by one or more rotating fluid moving (agitator) pieces due to formation of a defined steam region
KR20240049274A (ko) 가스에 높은 압력 및 온도를 생성하는 장치
CN108412615A (zh) 涡喷式发电燃烧机
CN107100758A (zh) 一种双热力循环喷气发动机
CN100476297C (zh) 一种具有风机的爆炸波吹灰器
CN209385236U (zh) 一种热机
CN102192045A (zh) 冲压式转子风扇发动机
TW202321565A (zh) 一種利用流體的壓力能與動能輸出機械能及水流、氣流的方法及其系統
CA2362537A1 (en) Combustor/turbocharger self-powered portable air heater

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210406

Address after: Room 282, block C, No.333, Huanhu West 1st Road, Nanhui new town, Pudong New Area, Shanghai, 200120

Applicant after: G-TECH MACHINERY (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Address before: 518057 South Building Pulian Technology Co., Ltd., No.5 Keyuan Road, Science Park, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant before: Chang Kanghua

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant