一种高集成化燃气轮发电机组
技术领域
本发明属于燃气轮发电机组技术领域,具体的说是一种高集成化燃气轮发电机组。
背景技术
燃气轮机的压气机从外界大气环境吸入空气并压缩增压,压缩空气被压送到燃气室与燃料混合燃烧生成高压高温气体,气体进入透平中膨胀做功,实现了部分化学能转换成机械能;现有的燃气轮机在使用时存在一定的弊端,首先,燃气轮机整体上是将化学能转化成热能,再将热能转化成机械能,现有的燃气轮机燃烧柴油、煤油等液态燃料时,燃料燃烧不充分,热能转换率较低,从而影响了装置整体的能量转换率,其次,燃气轮机在使用过程中整体震动及吸气排气噪音较大,且燃烧后产生的烟气仍然具有较高的温度,直接排放会容易烫伤工作人员,使用安全性较低,热利用率低,同时烟气的直接排放对环境污染较为严重,为此,我们提出一种高集成化燃气轮发电机组。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,解决燃料燃烧不充分,热能转换率较低,从而影响了装置整体的能量转换率,燃气轮机在使用过程中整体震动及吸气排气噪音较大,且燃烧后产生的烟气仍然具有较高的温度,直接排放会容易烫伤工作人员,使用安全性较低,热利用率低,同时烟气的直接排放对环境污染较为严重的问题,本发明提出的一种高集成化燃气轮发电机组。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种高集成化燃气轮发电机组,包括机匣,所述机匣的内侧设置有压气叶轮,所述压气叶轮的一侧设置有燃气发电涡轮,所述燃气发电涡轮的一侧设置有燃烧室,所述燃烧室的上端设置有进料筒,所述进料筒的内侧设置有雾化器,所述燃烧室的一侧设置有动力涡轮,所述动力涡轮的内侧设置有主轴,所述机匣的一端设置有法兰盘,所述法兰盘的一侧外表面设置有通气管,所述通气管的一端设置有排气消声器;所述主轴贯穿于压气叶轮、燃气发电涡轮及动力涡轮,所述主轴与压气叶轮、燃气发电涡轮及动力涡轮均为活动连接,所述压气叶轮、燃气发电涡轮及动力涡轮的数量均为若干组,所述燃烧室和机匣之间为固定连接,所述进料筒与燃烧室相接通;所述法兰盘的外表面设置有连接通孔,所述连接通孔贯穿于法兰盘的外表面,所述连接通孔的内侧设置有紧固螺丝,所述法兰盘与机匣之间通过连接通孔及紧固螺丝固定连接,所述法兰盘与通气管之间为固定连接;所述通气管与排气消声器之间为固定连接,所述排气消声器的外表面设置有消音孔,所述消音孔贯穿于排气消声器的外表面,所述排气消声器的一端外表面设置有排气孔,所述排气孔贯穿于排气消声器、通气管及法兰盘的内侧,所述排气孔与机匣内部相接通;工作时,外界空气在多组压气叶轮的压缩增压下进入燃烧室,燃烧室与进料筒相接通,液态燃料进入燃烧室,与加压加热后的空气混合燃烧,混合燃烧后的高温燃气进入动力涡轮并膨胀做功,一部分功使动力涡轮转动,动力涡轮通过主轴带着压气叶轮一起转动,另一部分作为机械输出功输出,此过程中各类叶轮转动和通过动力涡轮的残余燃气流动产生的噪音较大,排气消声器通过通气管及法兰盘和机匣连接,将残余燃气导出的同时,通过多组消音孔对声波降噪,减少尖锐噪音对人带来的负面影响。
优选的,所述雾化器的一端设置有连接座,所述连接座与进料筒之间为固定连接,所述连接座的内侧设置有固定连接转轴,所述固定连接转轴与连接座之间为固定连接,所述雾化器与连接座之间通过固定连接转轴活动连接;所述雾化器的外表面设置有雾化孔,所述雾化孔贯穿于雾化器的外表面,所述雾化孔的数量为若干组,所述雾化孔在雾化器的外表面呈均与阵列排布,所述雾化器的上端外表面设置有卡扣,所述卡扣与雾化器之间为固定连接,所述进料筒的内侧外表面设置有卡槽;工作时,液态燃料经过雾化器,雾化器上的雾化孔将液态燃料雾化进入燃烧室,与加压加热后的空气混合燃烧,雾化状态的燃料和空气混合的更均与、接触更充分,燃烧后产生的热能相对于液体状态更多,热能转换率增大,从而提高了装置整体的能量转换率,当燃料为气态时,使用者可将卡扣嵌于卡槽中,使进料筒通畅。
优选的,所述排气消声器内开设有水槽;所述排气消声器表面固连有进水管和蒸气管;所述进水管和蒸气管均连通至水槽内,且进水管一端连通水箱;所述水槽内于进水管连接处固连有两个限位板;所述限位板之间滑动连接有浮块;所述浮块与进水管相对设置,且浮块圆台形设计;工作时,高集成化燃气轮发电机组使用过程中燃烧产生的高温烟气通过排气消声器过程中,高温由于烟气温度较高,对排气消声器进行加热,从而使水槽内的水受热产生水蒸气,水蒸气通过蒸气管排出,可用于蒸气发电,提高热利用率,降低资源消耗,在水槽内水蒸发过程中,水槽内的水量减少,液位降低,使浮块下移,打开进水管,通过进水管对水槽内补充水量,水量受到补充后液位上升,使浮块上移堵住进水管,实现水槽内的水自动补给,降低人力消耗,同时防止排出的烟气温度较高烫伤工作人员,提高使用安全性。
优选的,所述排气消声器内固连有海绵板;所述海绵板周圈延伸至水槽内设计;所述海绵板表面开设有均匀布置的通孔;所述海绵板下方的水槽内通过隔板形成一个收集腔;所述收集腔与水槽之间密封设计;所述收集腔通过排气消声器表面开设的排污口连通外界,排污口处设有橡胶塞;所述收集腔通过均匀布置的收集管连通至排气消声器内部空间;工作时,高温烟气进入排气消声器,接触海绵板,由于海绵板周圈延伸至水槽内,海绵板内含有大量水,高温烟气接触海绵板后,使海绵板内水蒸发,产生水蒸气,水蒸气与烟气混合,可有效对烟气进行降温,进一步防止烟气排出后仍具有高温,烫伤工作人员,提高使用安全性,同时烟气和蒸气混合后,可有效对烟气进行净化,降低烟气排出后的污染程度,防止工作人员吸入大量烟气,影响身体健康,同时水蒸气与烟气混合后形成的大颗粒物质掉落在排气消声器内壁,随着部分水蒸气液化后形成的液体一同通过收集管进入收集腔内,从而通过排污口清理,可实现排气消声器内壁的自清理,提高使用寿命,同时提高烟气净化效率。
优选的,所述排气消声器内于海绵板远离法兰盘的一侧内壁固连有均匀布置的导流环;所述导流环漏斗形设计;工作时,通过导流环的设置,在烟气通过海绵板后,烟气与水蒸气混合通过导流环,使烟气和水蒸气的混合物在通过导流环的瞬间流速降低并向周圈扩散,提高烟气与水蒸气的接触频率,从而提高烟气净化效果。
优选的,所述海绵板远离法兰盘的一侧表面固连有均匀布置的飘带;所述飘带与通孔交替布置,且飘带为软质弹性耐高温橡胶材料制成;工作时,烟气通过海绵板上的通孔时,由于烟气流速较快,带动飘带摆动,从而通过飘带的变动对烟气和水蒸气进行搅动,提高混合效果,从而进一步提高烟气净化效果,同时飘带摆动过程中带动海绵板震动,将海绵板表面颗粒物质抖落,提高颗粒物质收集效率,同时防止通孔堵塞,从而有效提高烟气的降温速度和净化效率。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种高集成化燃气轮发电机组,通过设置有进料筒、雾化器及卡扣,外界空气在多组压气叶轮的压缩增压下进入燃烧室,燃烧室与进料筒相接通,液态燃料经过雾化器,雾化器上的雾化孔将液态燃料雾化进入燃烧室,与加压加热后的空气混合燃烧,雾化状态的燃料和空气混合的更均与、接触更充分,燃烧后产生的热能相对于液体状态更多,热能转换率增大,从而提高了装置整体的能量转换率。
2.本发明所述的一种高集成化燃气轮发电机组,通过设置有法兰盘、排气消声器及消音孔,混合燃烧后的高温燃气进入动力涡轮并膨胀做功,一部分功使动力涡轮转动,动力涡轮通过主轴带着压气叶轮一起转动,另一部分作为机械输出功输出,此过程中各类叶轮转动和通过动力涡轮的残余燃气流动产生的噪音较大,排气消声器通过通气管及法兰盘和机匣连接,将残余燃气导出的同时,通过多组消音孔对声波降噪,减少尖锐噪音对人带来的负面影响。
3.本发明所述的一种高集成化燃气轮发电机组,通过水槽内的水受热产生水蒸气,水蒸气通过蒸气管排出,可用于蒸气发电,提高热利用率,降低资源消耗,在水槽内水蒸发过程中,水槽内的水量减少,液位降低,使浮块下移,打开进水管,通过进水管对水槽内补充水量,水量受到补充后液位上升,使浮块上移堵住进水管,实现水槽内的水自动补给,降低人力消耗,同时防止排出的烟气温度较高烫伤工作人员,提高使用安全性。
4.本发明所述的一种高集成化燃气轮发电机组,通过高温烟气接触海绵板后,使海绵板内水蒸发,产生水蒸气,水蒸气与烟气混合,可有效对烟气进行降温,进一步防止烟气排出后仍具有高温,烫伤工作人员,提高使用安全性,同时烟气和蒸气混合后,可有效对烟气进行净化,降低烟气排出后的污染程度,防止工作人员吸入大量烟气,影响身体健康。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主视图;
图2是排气消声器的主视图;
图3是雾化器的剖视图;
图4是进料筒的部分剖视图;
图5是排气消声器的剖视图;
图中:机匣1、压气叶轮2、燃气发电涡轮3、主轴4、进料筒5、连接座6、固定连接转轴7、雾化器8、雾化孔9、卡扣10、卡槽11、燃烧室12、动力涡轮13、法兰盘14、连接通孔15、通气管16、排气消声器17、消音孔18、排气孔19、水槽20、进水管21、蒸气管22、限位板23、浮块24、海绵板25、通孔26、收集腔27、排污口28、收集管29、导流环30、飘带31。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图5所示,本发明所述的一种高集成化燃气轮发电机组,包括机匣1,所述机匣1的内侧设置有压气叶轮2,所述压气叶轮2的一侧设置有燃气发电涡轮3,所述燃气发电涡轮3的一侧设置有燃烧室12,所述燃烧室12的上端设置有进料筒5,所述进料筒5的内侧设置有雾化器8,所述燃烧室12的一侧设置有动力涡轮13,所述动力涡轮13的内侧设置有主轴4,所述机匣1的一端设置有法兰盘14,所述法兰盘14的一侧外表面设置有通气管16,所述通气管16的一端设置有排气消声器17;所述主轴4贯穿于压气叶轮2、燃气发电涡轮3及动力涡轮13,所述主轴4与压气叶轮2、燃气发电涡轮3及动力涡轮13均为活动连接,所述压气叶轮2、燃气发电涡轮3及动力涡轮13的数量均为若干组,所述燃烧室12和机匣1之间为固定连接,所述进料筒5与燃烧室12相接通;所述法兰盘14的外表面设置有连接通孔2615,所述连接通孔2615贯穿于法兰盘14的外表面,所述连接通孔2615的内侧设置有紧固螺丝,所述法兰盘14与机匣1之间通过连接通孔2615及紧固螺丝固定连接,所述法兰盘14与通气管16之间为固定连接;所述通气管16与排气消声器17之间为固定连接,所述排气消声器17的外表面设置有消音孔18,所述消音孔18贯穿于排气消声器17的外表面,所述排气消声器17的一端外表面设置有排气孔19,所述排气孔19贯穿于排气消声器17、通气管16及法兰盘14的内侧,所述排气孔19与机匣1内部相接通;工作时,外界空气在多组压气叶轮2的压缩增压下进入燃烧室12,燃烧室12与进料筒5相接通,液态燃料进入燃烧室12,与加压加热后的空气混合燃烧,混合燃烧后的高温燃气进入动力涡轮13并膨胀做功,一部分功使动力涡轮13转动,动力涡轮13通过主轴4带着压气叶轮2一起转动,另一部分作为机械输出功输出,此过程中各类叶轮转动和通过动力涡轮13的残余燃气流动产生的噪音较大,排气消声器17通过通气管16及法兰盘14和机匣1连接,将残余燃气导出的同时,通过多组消音孔18对声波降噪,减少尖锐噪音对人带来的负面影响。
作为本发明的一种实施方式,所述雾化器8的一端设置有连接座6,所述连接座6与进料筒5之间为固定连接,所述连接座6的内侧设置有固定连接转轴7,所述固定连接转轴7与连接座6之间为固定连接,所述雾化器8与连接座6之间通过固定连接转轴7活动连接;所述雾化器8的外表面设置有雾化孔9,所述雾化孔9贯穿于雾化器8的外表面,所述雾化孔9的数量为若干组,所述雾化孔9在雾化器8的外表面呈均与阵列排布,所述雾化器8的上端外表面设置有卡扣10,所述卡扣10与雾化器8之间为固定连接,所述进料筒5的内侧外表面设置有卡槽11;工作时,液态燃料经过雾化器8,雾化器8上的雾化孔9将液态燃料雾化进入燃烧室12,与加压加热后的空气混合燃烧,雾化状态的燃料和空气混合的更均与、接触更充分,燃烧后产生的热能相对于液体状态更多,热能转换率增大,从而提高了装置整体的能量转换率,当燃料为气态时,使用者可将卡扣10嵌于卡槽11中,使进料筒5通畅。
作为本发明的一种实施方式,所述排气消声器17内开设有水槽20;所述排气消声器17表面固连有进水管21和蒸气管22;所述进水管21和蒸气管22均连通至水槽20内,且进水管21一端连通水箱;所述水槽20内于进水管21连接处固连有两个限位板23;所述限位板23之间滑动连接有浮块24;所述浮块24与进水管21相对设置,且浮块24圆台形设计;工作时,高集成化燃气轮发电机组使用过程中燃烧产生的高温烟气通过排气消声器17过程中,高温由于烟气温度较高,对排气消声器17进行加热,从而使水槽20内的水受热产生水蒸气,水蒸气通过蒸气管22排出,可用于蒸气发电,提高热利用率,降低资源消耗,在水槽20内水蒸发过程中,水槽20内的水量减少,液位降低,使浮块24下移,打开进水管21,通过进水管21对水槽20内补充水量,水量受到补充后液位上升,使浮块24上移堵住进水管21,实现水槽20内的水自动补给,降低人力消耗,同时防止排出的烟气温度较高烫伤工作人员,提高使用安全性。
作为本发明的一种实施方式,所述排气消声器17内固连有海绵板25;所述海绵板25周圈延伸至水槽20内设计;所述海绵板25表面开设有均匀布置的通孔26;所述海绵板25下方的水槽20内通过隔板形成一个收集腔27;所述收集腔27与水槽20之间密封设计;所述收集腔27通过排气消声器17表面开设的排污口28连通外界,排污口28处设有橡胶塞;所述收集腔27通过均匀布置的收集管29连通至排气消声器17内部空间;工作时,高温烟气进入排气消声器17,接触海绵板25,由于海绵板25周圈延伸至水槽20内,海绵板25内含有大量水,高温烟气接触海绵板25后,使海绵板25内水蒸发,产生水蒸气,水蒸气与烟气混合,可有效对烟气进行降温,进一步防止烟气排出后仍具有高温,烫伤工作人员,提高使用安全性,同时烟气和蒸气混合后,可有效对烟气进行净化,降低烟气排出后的污染程度,防止工作人员吸入大量烟气,影响身体健康,同时水蒸气与烟气混合后形成的大颗粒物质掉落在排气消声器17内壁,随着部分水蒸气液化后形成的液体一同通过收集管29进入收集腔27内,从而通过排污口28清理,可实现排气消声器17内壁的自清理,提高使用寿命,同时提高烟气净化效率。
作为本发明的一种实施方式,所述排气消声器17内于海绵板25远离法兰盘14的一侧内壁固连有均匀布置的导流环30;所述导流环30漏斗形设计;工作时,通过导流环30的设置,在烟气通过海绵板25后,烟气与水蒸气混合通过导流环30,使烟气和水蒸气的混合物在通过导流环30的瞬间流速降低并向周圈扩散,提高烟气与水蒸气的接触频率,从而提高烟气净化效果。
作为本发明的一种实施方式,所述海绵板25远离法兰盘14的一侧表面固连有均匀布置的飘带31;所述飘带31与通孔26交替布置,且飘带31为软质弹性耐高温橡胶材料制成;工作时,烟气通过海绵板25上的通孔26时,由于烟气流速较快,带动飘带31摆动,从而通过飘带31的变动对烟气和水蒸气进行搅动,提高混合效果,从而进一步提高烟气净化效果,同时飘带31摆动过程中带动海绵板25震动,将海绵板25表面颗粒物质抖落,提高颗粒物质收集效率,同时防止通孔26堵塞,从而有效提高烟气的降温速度和净化效率。
具体工作流程如下:
工作时,外界空气在多组压气叶轮的压缩增压下进入燃烧室,燃烧室与进料筒相接通,液态燃料经过雾化器,雾化器上的雾化孔将液态燃料雾化进入燃烧室,与加压加热后的空气混合燃烧,当燃料为气态时,可将卡扣嵌于卡槽中,使进料筒通畅,通过设置有法兰盘、排气消声器及消音孔,混合燃烧后的高温燃气进入动力涡轮并膨胀做功,一部分功使动力涡轮转动,动力涡轮通过主轴带着压气叶轮一起转动,另一部分作为机械输出功输出,此过程中各类叶轮转动和通过动力涡轮的残余燃气流动产生的噪音较大,排气消声器通过通气管及法兰盘和机匣连接,将残余燃气导出的同时,通过多组消音孔对声波降噪;
高集成化燃气轮发电机组使用过程中燃烧产生的高温烟气通过排气消声器17过程中,高温由于烟气温度较高,对排气消声器17进行加热,从而使水槽20内的水受热产生水蒸气,水蒸气通过蒸气管22排出,可用于蒸气发电,在水槽20内水蒸发过程中,水槽20内的水量减少,液位降低,使浮块24下移,打开进水管21,通过进水管21对水槽20内补充水量,水量受到补充后液位上升,使浮块24上移堵住进水管21,实现水槽20内的水自动补给,高温烟气进入排气消声器17,接触海绵板25,由于海绵板25周圈延伸至水槽20内,海绵板25内含有大量水,高温烟气接触海绵板25后,使海绵板25内水蒸发,产生水蒸气,水蒸气与烟气混合,可有效对烟气进行降温,同时烟气和蒸气混合后,可有效对烟气进行净化,水蒸气与烟气混合后形成的大颗粒物质掉落在排气消声器17内壁,随着部分水蒸气液化后形成的液体一同通过收集管29进入收集腔27内,从而通过排污口28清理,烟气通过海绵板25上的通孔26时,由于烟气流速较快,带动飘带31摆动,从而通过飘带31的变动对烟气和水蒸气进行搅动,同时飘带31摆动过程中带动海绵板25震动,将海绵板25表面颗粒物质抖落。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。