CN114233472A - 燃气轮机组及燃气轮机驱动设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种燃气轮机组及燃气轮机驱动设备，涉及燃气轮机领域。一种燃气轮机组包括第一橇块组件和第二橇块组件；第一橇块组件包括通风模块和进气模块；通风模块包括通风管道和沿气流方向依次设于通风管道的通风过滤器、设备舱体和通风阀体，通风阀体具有第一通风口和第二通风口，第一通风口与外界大气连通；进气模块包括进气管道和进气过滤器；第一橇块组件包括连接管道，连接管道的一端与第二通风口连接，另一端与进气管道连接，且连接管道与进气管道的衔接处位于进气过滤器上游；第二橇块组件包括燃气轮机，进气管道与燃气轮机连接。一种燃气轮机驱动设备包括燃气轮机组。本申请能够解决能量损耗或影响燃气轮机输出动力等问题。

Description

燃气轮机组及燃气轮机驱动设备

技术领域

本申请属于燃气轮机技术领域，具体涉及一种燃气轮机组及燃气轮机驱动设备。

背景技术

燃气轮机具有输出功率大、能量密度高、低噪声、低排放等优点，在发电或者驱动领域均得到广泛的应用。一些燃气轮机在温度较低的环境中运行时，进气系统容易结冰，从而影响燃气轮机进气，进而影响燃气轮机的正常运行。

当前，一些燃气轮机进气防冰处理方式包括：采用压缩机取气、电加热、燃气轮机余热加热等。然而，上述方法会造成额外的能量损耗或者影响燃气轮机的输出动力。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种燃气轮机组，能够解决当前防冰处理方式增加能量损耗或影响燃气轮机输出动力等问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种燃气轮机组，该燃气轮机组包括：配合安装的第一橇块组件和第二橇块组件；

所述第一橇块组件包括通风模块和进气模块；

所述通风模块包括通风管道和沿所述通风管道内气体流动方向依次设置于通风管道的通风过滤器、设备舱体和通风阀体，所述通风阀体具有第一通风口和第二通风口，所述第一通风口与外界大气连通；

所述进气模块包括进气管道和设置于进气管道的进气过滤器；

所述第一橇块组件还包括连接管道，所述连接管道的一端与所述第二通风口连接，所述连接管道的另一端与所述进气管道连接，且所述连接管道与所述进气管道的衔接处位于所述进气过滤器的上游；

所述第二橇块组件包括燃气轮机，所述进气管道与所述燃气轮机连接。

可选地，所述通风模块还包括通风风机，所述通风风机设置于所述通风管道，并位于所述通风过滤器与所述设备舱体之间。

可选地，所述通风模块还包括消音器，所述消音器设置于所述通风管道，并位于所述通风阀体的下游。

可选地，所述进气模块还包括进气百叶，所述进气百叶设置于所述进气管道，并位于所述连接管道与所述进气管道的衔接处的上游。

可选地，所述进气模块还包括进气蜗壳，所述进气蜗壳连接于所述进气管道与所述燃气轮机本体之间。

可选地，所述燃气轮机组还包括附件组件，所述附件组件具有第一固定部；

所述第一橇块组件具有第二固定部，所述第二固定部与所述第一固定部之间通过紧固件可拆卸连接。

可选地，所述第一固定部包括第一板，所述第一板设有第一固定孔，所述第二固定部包括第二板，所述第二板设有第二固定孔；

所述紧固件为销钉，所述销钉穿设于所述第一固定孔和所述第二固定孔中，所述销钉设有通孔，所述通孔中穿设有开口销。

可选地，所述燃气轮机组还包括多个集装箱角件；

所述多个集装箱角件连接于所述第一橇块组件与所述第二橇块组件之间。

本申请实施例还提供了一种燃气轮机驱动设备，包括被驱动装置和上述燃气轮机组；

所述燃气轮机组的输出端与所述被驱动装置传动连接。

可选地，所述被驱动装置包括发电机和压缩机中的一者。

本申请实施例中，通过通风模块可以实现对设备舱体的通风，从而可以对设备舱体内的一些工作装置进行散热、降温，以防止设备舱体内的工作装置温度过高而影响燃气轮机组的正常运行。在外界大气环境温度相对较高时，通风阀体切换至通风模式，此时，第一通风口开启，第二通风口关闭，从而可以通过通风模块将设备舱体内各工作装置产生的热量经由第一通风口排出到外界大气中。在外界大气环境温度相对较低时，进气过滤器处容易结冰，容易使进气过滤器堵塞，影响燃气轮机组进气，此时，将通风阀体切换至除冰模式，使第一通风口关闭，第二通风口开启，设备舱体内各工作装置产生的热量经由第二通风口流动至连接管道中，并通过连接管道输送至进气过滤器的上游，使经由连接管道回流的热空气与进气过滤器上游的冷空气混合，从而使混合后的暖空气流至进气过滤器，以使进气过滤器进口处的冰融化，并保证进气过滤器进口处不易结冰，进而解决了进气过滤器结冰而影响进气的问题，保证了燃气轮机组的正常运行。与此同时，不会额外增加能耗，且不会影响燃气轮机的输出动力。

附图说明

图1为本申请实施例公开的燃气轮机组的第一结构示意图；

图2为本申请实施例公开的燃气轮机组的第二结构示意图；

图3为本申请实施例公开的第一橇块组件与附件组件安装的局部示意图；

图4为本申请实施例公开的燃气轮机组防冰原理的示意图。

附图标记说明：

100-第一橇块组件；110-通风模块；111-通风管道；112-通风过滤器；113-设备舱体；114-通风阀体；1141-第一通风口；1142-第二通风口；115-通风风机；116-消音器；120-进气模块；121-进气管道；122-进气过滤器；123-进气百叶；124-进气蜗壳；130-连接管道；140-第二固定部；141-第二板；

200-第二橇块组件；210-燃气轮机本体；220-电控舱；230-减速箱；240-润滑系统；250-排气扩散管道；

300-附件组件；310-第一固定部；311-第一板；3111-第一固定孔；

410-紧固件；411-通孔；420-开口销；

500-被驱动装置。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例进行详细地说明。

参考图1至图4，本申请实施例公开了一种燃气轮机组，所公开的燃气轮机组包括第一橇块组件100和第二橇块组件200，且第一橇块组件100和第二橇块组件200配合安装。可选地，将第一橇块组件100和第二橇块组件200上下层叠设置，具体为，第一橇块组件100可以为上层橇块组件，第二橇块组件200可以为下层橇块组件，其中，第二橇块组件200为燃气轮机主橇块组件。

其中，第一橇块组件100为燃气轮机组的进气和通风部分，其包括进气模块120和通风模块110，通过进气模块120可以对燃气轮机组提供助燃剂，通过通风模块110可以对燃气轮机组的部分装置进行通风散热。

一些实施例中，通风模块110包括通风管道111、通风过滤器112、设备舱体113和通风阀体114，其中，通风管道111输送用于通风、冷却的空气，通风过滤器112用于对空气进行过滤，以防止杂质进入通风模块110中，设备舱体113用于容纳一些工作装置，且通过设备舱体113还可以对这些工作装置进行通风散热，以使工作装置冷却降温，通风阀体114用于控制空气的流动方向。

本申请实施例中，通风过滤器112、设备舱体113和通风阀体114沿通风管道111内气体流动方向依次设置于通风管道111，以使通风过滤器112、设备舱体113和通风阀体114中，相邻两者之间通过通风管道111连接。如此，可以使空气依次经过通风过滤器112、设备舱体113和通风阀体114，最终由通风阀体114控制流向。

为了对空气中的热量进行充分利用，本申请实施例中，通风阀体114具有第一通风口1141和第二通风口1142，其中，第一通风口1141与外界大气连通，从而可以在通风阀体114处于通风模式时，使空气经由第一通风口1141排出到外界大气中，与此同时，在空气流经设备舱体113内时，可以与各工作装置发生热传递、热传导等，实现热交换，从而可以将设备舱体113内的热量携带到外界大气中，实现对各工作装置的冷却降温作用。

可选地，通风阀体114可以包括三通形式的壳体和设置于壳体内的挡板，其中，壳体的三个口分别与进气管道121、外界大气、连接管道130连通，且挡板在壳体内可移动切换，以通过挡板遮挡第一通风口1141或第二通风口1142，从而可以实现进气管道121与外界大气连通，或者进气管道121与连接管道130连通，以满足不同工况下的需求。

一些实施例中，进气模块120包括进气管道121和进气过滤器122，进气过滤器122设置于进气管道121。可选地，进气过滤器122可以设置在进气管道121的进口端。其中，进气过滤器122用于对进入燃气轮机本体210的空气进行过滤，进气管道121用于将过滤后的空气传输至燃气轮机本体210，从而为燃气轮机本体210提供助燃器，以使燃气轮机本体210内燃烧更充分。

考虑到在温度较低的环境中，进气过滤器122的进口处容易结冰，影响燃气轮机组的正常运行，一些实施例中，第一橇块组件100还包括连接管道130，该连接管道130的一端与第二通风口1142连接，连接管道130的另一端与进气管道121连接，且连接管道130与进气管道121的衔接处位于进气过滤器122的上游。

基于上述设置，在通风阀体114切换至除冰模式时，第一通风口1141关闭，第二通风口1142开启，从而使通风管道111中经过设备舱体113吸收热量后的空气流入连接管道130，并经由连接管道130回流至进气过滤器122的上游，从而可以使较高温度的空气可以流入进气过滤器122，以使进气过滤器122进口处的冰融化。

第二橇块组件200包括燃气轮机本体210，进气管道121与燃气轮机本体210连接。如此，可以将空气输送至燃气轮机本体210内，以在燃气轮机本体210中作为助燃器，有利于燃气轮机本体210内的燃料燃烧。

可选地，第二橇块组件200还可以包括电控舱220、减速箱230、润滑系统240、排气扩散管道250等部分。其中，通过电控舱220可以对燃气轮机组进行控制，以使燃气轮机组正常运行。减速箱230连接在燃气轮机本体210与被驱动装置500之间，如此，在燃气轮机本体210运行时，可以通过减速箱230将运动和动力传输至被驱动装置500，以使被驱动装置500工作。润滑系统240用于为燃气轮机本体210提供具有润滑作用的润滑油，与此同时，润滑油还可以对燃气轮机本体210起到冷却作用，从而保证燃气轮机本体210正常运行，延长燃气轮机本体210的使用寿命。排气扩散管道250可以与燃气轮机本体210连接，从而可以通过排气扩散管道250将燃气轮机本体210产生的废气排出。

基于上述设置，本申请实施例中，通过通风模块110可以实现对设备舱体113的通风，从而可以对设备舱体113内的一些工作装置进行散热、降温，以防止设备舱体113内的工作装置温度过高而影响燃气轮机组的正常运行。

通常情况下，通风阀体114切换至通风模式，此时，第一通风口1141开启，第二通风口1142关闭，第二橇块组件200的冷却通风过程由通风风机115提供动力，从外界大气中吸入空气，经由通风过滤器112过滤后进入设备舱体113内进行热量交换，而后经由第一通风口1141排出到外界，以实现通风冷却。

在大气环境温度相对较低时，进气过滤器122处容易结冰，使进气过滤器122堵塞，影响燃气轮机组进气，此种情况下，将通风阀体114切换至除冰模式，使第一通风口1141关闭，第二通风口1142开启，设备舱体113内各工作装置产生的热量经由第二通风口1142流动至连接管道130中，并通过连接管道130输送至进气过滤器122的上游，使经由连接管道130回流的热空气与进气过滤器122上游的冷空气混合，从而使混合后的暖空气流向进气过滤器122，以促使进气过滤器122进口处的冰融化，并抑制进气过滤器122进口处结冰，进而解决了进气过滤器122结冰而影响进气的问题，保证了燃气轮机组的正常运行。

在一些实施例中，通风模块110还包括通风风机115，该通风风机115设置于通风管道111，并位于通风过滤器112与设备舱体113之间。可选地，通风风机115具有进风口和出风口，进风口和出风口分别与两侧的通风管道111连通。如此，在通风风机115处于工作状态下，可以使通风管道111的进口处形成一定负压，以使外界空气流入通风管道111，与此同时，空气还会流经通风过滤器112，并受到通风过滤器112的过滤作用，以防止杂质进入通风风机115而导致通风风机115损坏。

在一些实施例中，通风模块110还包括消音器116，该消音器116设置于通风管道111，且位于通风阀体114的下游。可选地，消音器116的进口与通风阀体114的第一通风口1141之间通过通风管道111的一段连接。如此，在通风阀体114处于通风模式情况下，吸收热量后的空气可以经由第一通风口1141流出，在空气流经消音器116时，可以通过消音器116对空气的流动进行降噪，以缓解空气排出时产生噪音的问题。

此处需要说明的是，消音器116的具体结构及其工作原理可参考相关技术，此处不作详细阐述。

在一些实施例中，进气模块120还包括进气百叶123，该进气百叶123设置于进气管道121，并位于连接管道130与进气管道121的衔接处的上游。可选地，可以将进气百叶123设置在进气管道121的进口处，且位于外界大气中。如此，通过进气百叶123可以对外界大的杂质进行阻挡作用，以防止尺寸较大的杂质进入进气管道121中，并经由进气通道121进入燃气轮机本体210而增加燃气轮机本体210损坏的风险。

在一些实施例中，进气模块120还包括进气蜗壳124，该进气蜗壳124连接于进气管道121与燃气轮机本体210之间。可选地，在设置进气蜗壳124时，可以将进气蜗壳124设置在第二橇块组件200中的某一位置，如，靠近燃气轮机本体210的位置。如此，通过进气蜗壳124可以将进气管道121中的空气传输至燃气轮机本体210中，以促进燃料燃烧。

在一些实施例中，燃气轮机组还包括附件组件300。可选地，附件组件300可以包括平台、梯子、护栏等构件。

为了实现对附件组件300的安装，本申请实施例中的附件组件300具有第一固定部310，相应地，第一橇块组件100具有第二固定部140，且第二固定部140与第一固定部310之间通过紧固件410可拆卸连接。

基于上述设置，在需要使用附件组件300时，可以采用紧固件410将第一固定部310和第二固定部140紧固连接，从而将附件组件300安装至第一橇块组件100，以便于供操作人员使用。在不需要使用附件组件300时，为减小燃气轮机组所占用的空间，还可以将紧固件410从第一固定部310和第二固定部140中拆下，从而可以将附件组件300与第一橇块组件100分离，以实现对附件组件300的拆卸，进而可以有效避免附件组件300额外占用空间。

一些实施例中，第一固定部310可以包括第一板311，第二固定部140可以包括第二板141，紧固件410可以是销钉。为了安装第一固定部310和第二固定部140，可以在第一板311上设置第一固定孔3111，在第二板141上设置第二固定孔(图中未示出)。基于此，在安装附件组件300时，可以将第一板311与第二板141贴合，并使第一固定孔3111与第二固定孔对齐，而后将销钉穿设于第一固定孔3111和第二固定孔中，以实现对第一板311与第二板141的紧固。

可选地，第一板311上可以设置多个第一固定孔3111，第二板141上可以设置多个第二固定孔，每个第一固定孔3111与对应的第二固定孔中分别穿设销钉，从而可以通过多个销钉同时紧固第一板311和第二板141，以提高第一板311与第二板141之间的牢固性。

为防止销钉意外脱离第一固定孔3111和第二固定孔，本申请实施例中，在销钉上设置通孔411，该通孔411的轴线与销钉的轴线垂直，并在通孔411中穿设开口销412。在安装时，首先将销钉穿入第一固定孔3111和第二固定孔中，使通孔411露出，而后将开口销412穿入通孔411中，并将开口销412的两端弯折，以防止开口销412脱离通孔411。

当前，一些场站建造耗时较长，需要根据机组具体结构尺寸进行现场浇铸建造地基，并且现场焊接或者螺栓连接，如果相对尺寸掌握不好，还需要对零部件进行二次改造，增加了施工的难度和施工周期。

基于上述问题，为了降低施工难度、缩短施工周期，本申请实施例中，燃气轮机组还包括多个集装箱角件，且多个集装箱角件分别连接于第一橇块组件100和第二橇块组件200之间。基于上述设置，可以通过多个集装箱角件快速组装第一橇块组件100和第二橇块组件200，从而大幅提升了燃气轮机组在现场建造的效率，缩短项目建造周期。此处需要说明的是，集装箱角件的具体结构以及集装箱角件与第一橇块组件100及第二橇块组件200之间的连接方式均可以参考相关技术，此处不作详细阐述。

一些实施例中，第一橇块组件100与第二橇块组件200之间的管道可以采用软连接方式进行对接，从而可以保证第一橇块组件100与第二橇块组件200之间拆装的快捷性和高效性。

本申请实施例还公开了一种燃气轮机驱动设备，所公开的燃气轮机驱动设备包括被驱动装置500和上述燃气轮机组，燃气轮机组的输出端与被驱动装置500传动连接。

本申请实施例中，燃气轮机组可以通过外部供给燃料到燃料系统，并进入燃气轮机本体210进行燃烧做工，从而可以通过输出端将运动和动力传输至被驱动装置500，以使被驱动装置500工作。

可选地，燃气轮机组与被驱动装置500之间可以通过减速箱230传动连接，以实现减速驱动。

一些实施例中，被驱动装置500可以包括发电机，此时，燃气轮机组的输出端与发电机传动连接，从而带动发电机运行，以实现发电。

另一些实施例中，被驱动装置500还可以包括压缩机，此时，燃气轮机组的输出端与压缩机传动连接，从而带动压缩机运行，以对气体进行压缩。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种燃气轮机组，其特征在于，包括：配合安装的第一橇块组件(100)和第二橇块组件(200)；

所述第一橇块组件(100)包括通风模块(110)和进气模块(120)；

所述通风模块(110)包括通风管道(111)和沿所述通风管道(111)内气体流动方向依次设置于通风管道(111)的通风过滤器(112)、设备舱体(113)和通风阀体(114)，所述通风阀体(114)具有第一通风口(1141)和第二通风口(1142)，所述第一通风口(1141)与外界大气连通；

所述进气模块(120)包括进气管道(121)和设置于进气管道(121)的进气过滤器(122)；

所述第一橇块组件(100)还包括连接管道(130)，所述连接管道(130)的一端与所述第二通风口(1142)连接，所述连接管道(130)的另一端与所述进气管道(121)连接，且所述连接管道(130)与所述进气管道(121)的衔接处位于所述进气过滤器(122)的上游；

所述第二橇块组件(200)包括燃气轮机本体(210)，所述进气管道(121)与所述燃气轮机本体(210)连接。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机组，其特征在于，所述通风模块(110)还包括通风风机(115)，所述通风风机(115)设置于所述通风管道(111)，并位于所述通风过滤器(112)与所述设备舱体(113)之间。

3.根据权利要求1所述的燃气轮机组，其特征在于，所述通风模块(110)还包括消音器(116)，所述消音器(116)设置于所述通风管道(111)，并位于所述通风阀体(114)的下游。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机组，其特征在于，所述进气模块(120)还包括进气百叶(123)，所述进气百叶(123)设置于所述进气管道(121)，并位于所述连接管道(130)与所述进气管道(121)的衔接处的上游。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机组，其特征在于，所述进气模块(120)还包括进气蜗壳(124)，所述进气蜗壳(124)连接于所述进气管道(121)与所述燃气轮机本体(210)之间。

6.根据权利要求1所述的燃气轮机组，其特征在于，所述燃气轮机组还包括附件组件(300)，所述附件组件(300)具有第一固定部(310)；

所述第一橇块组件(100)具有第二固定部(140)，所述第二固定部(140)与所述第一固定部(310)之间通过紧固件(410)可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的燃气轮机组，其特征在于，所述第一固定部(310)包括第一板(311)，所述第一板(311)设有第一固定孔(3111)，所述第二固定部(140)包括第二板(141)，所述第二板(141)设有第二固定孔；

所述紧固件(410)为销钉，所述销钉穿设于所述第一固定孔(3111)和所述第二固定孔中，所述销钉设有通孔(411)，所述通孔(411)中穿设有开口销(420)。

8.根据权利要求1所述的燃气轮机组，其特征在于，所述燃气轮机组还包括多个集装箱角件；

所述多个集装箱角件连接于所述第一橇块组件(100)与所述第二橇块组件(200)之间。

9.一种燃气轮机驱动设备，其特征在于，包括被驱动装置(500)和权利要求1至8中任意一项所述的燃气轮机组；

所述燃气轮机组的输出端与所述被驱动装置(500)传动连接。

10.根据权利要求9所述的燃气轮机驱动设备，其特征在于，所述被驱动装置(500)包括发电机和压缩机中的一者。

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