CN212615040U - 进气冷却装置及燃气轮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种进气冷却装置及燃气轮机，进气冷却装置包括箱体，所述箱体包括进气端和出气端，沿着所述进气端到所述出气端的方向，所述箱体内依次设有温度感应器和冷却器，所述温度感应器电性连接于所述冷却器，当所述空气温度处于所述最佳温度范围内时，所述冷却器处于关闭状态。若空气温度高于最佳温度范围时，冷却器启动对空气进行降温，直至空气达到最佳温度范围。如此，进气冷却装置可以对进入压气机的空气进行检测，并根据空气温度来判断是否对空气降温，从而有利于降低进气冷却装置的能耗，节约能源，也保证进入压气机内的空气一直处于最佳温度范围，从而有利于提高燃气轮机的输出功率。

Description

进气冷却装置及燃气轮机

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机辅助设备技术领域，特别是涉及一种进气冷却装置及燃气轮机。

背景技术

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气涡轮等组成。

燃气轮机的输出功率受环境温度的影响。夏季为用电高峰期，但夏季高温严重制约燃气轮机的输出功率，大大削弱其调峰能力。在环境温度为二十多摄氏度时，燃气轮机的输出功率较高。但是随着温度每升高1℃，燃气轮机的输出力就下降将近1％。比如在环境温度在35℃时，燃气轮机输出功率只有额定输出功率的85％。

现有的燃气轮机的进气冷却装置进对进入压气机的空气进行冷却。但是现有的冷却装置一直持续工作，在空气温度合适时，仍然对进入的空气进行降温，还导致进入压气机的空气温度不能达到最佳温度，降低燃气轮机的输出功率。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种进气冷却装置及燃气轮机，根据空气温度来判断是否对空气降温，从而有利于节约能源，也保证进入压气机内的空气一直处于最佳温度，有利于提高燃气轮机的输出功率。

一种进气冷却装置，包括：

箱体，所述箱体包括进气端和出气端，沿着所述进气端到所述出气端的方向，所述箱体内依次设有温度感应器和冷却器，所述温度感应器电性连接于所述冷却器，所述温度感应器用于检测从所述进气端进入的空气温度；当所述空气温度高于最佳温度范围时，所述冷却器在所述温度感应器的感应下启动用于冷却空气；当所述空气温度处于所述最佳温度范围内时，所述冷却器处于关闭状态。

上述进气冷却装置，至少具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的进气冷却装置包括箱体，箱体内设有温度感应器和冷却器。进入进气冷却装置的气体先经过温度感应器进行温度检测，若空气温度高于最佳温度范围时，冷却器启动对空气进行降温，直至空气达到最佳温度范围。当空气温度处于最佳温度范围内时，冷却器不启动。如此，进气冷却装置可以对进入压气机的空气进行检测，并根据空气温度来判断是否对空气降温，从而有利于降低进气冷却装置的能耗，节约能源，也保证进入压气机内的空气一直处于最佳温度范围，从而有利于提高燃气轮机的输出功率。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述箱体内还设有干燥器，所述干燥器设于所述冷却器背离所述温度感应器的一侧。

在其中一个实施例中，所述箱体内设有一级过滤器，所述一级过滤器靠近所述进气端设置。

在其中一个实施例中，所述箱体内设有二级过滤器，所述二级过滤器靠近所述出气端设置，所述冷却器设于所述一级过滤器和所述二级过滤器之间。

在其中一个实施例中，所述箱体内还设有流量控制器，所述流量控制器设于所述进气端，从所述进气端进入的空气经过所述流量控制器流动至所述温度感应器。

在其中一个实施例中，所述流量控制器包括旋转轴、第一挡板和第一伸缩杆，所述旋转轴安装于所述箱体内，所述第一挡板朝向所述进气端的进气口设置，所述第一挡板转动连接于所述旋转轴，所述第一伸缩杆的一端铰接于所述箱体内壁，所述第一伸缩杆的另一端铰接于所述第一挡板；所述第一伸缩杆推动所述第一挡板绕所述旋转轴转动。

在其中一个实施例中，所述流量控制器还包括第二挡板和第二伸缩杆，所述第二挡板朝向所述进气口设置，所述第二挡板转动连接于所述旋转轴，所述第二伸缩杆的一端铰接于所述箱体内壁，所述第二伸缩杆的另一端铰接于所述第二挡板；所述第二伸缩杆推动所述第二挡板绕所述旋转轴转动。

在其中一个实施例中，所述进气冷却装置还包括防雨挡板，所述防雨挡板设于所述进气端。

在其中一个实施例中，所述箱体上设有控制面板，所述控制面板分别电性连接于所述温度感应器和所述冷却器，所述温度感应器反馈所述空气温度信息至所述控制面板，所述控制面板根据所述空气温度信息控制所述冷却器的启动和关闭。

在其中一个实施例中，一种燃气轮机包括压气机和如上述任一个实施例所述的进气冷却装置，空气从所述进气冷却装置输运至所述压气机内进行压缩。

上述燃气轮机，至少具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的燃气轮机包括进气冷却装置。进入进气冷却装置的气体先经过温度感应器进行温度检测，若空气温度高于最佳温度范围时，冷却器启动对空气进行降温，直至空气达到最佳温度范围。当空气温度处于最佳温度范围内时，冷却器不启动。如此，进气冷却装置可以对进入压气机的空气进行检测，并根据空气温度来判断是否对空气降温，从而有利于降低进气冷却装置的能耗，节约能源，也保证进入压气机内的空气一直处于最佳温度范围，从而有利于提高燃气轮机的输出功率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的燃气轮机的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的进气冷却装置的内部剖面结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的流量控制器的结构示意图；

图4为图3所示流量控制器的剖面结构示意图。

附图标记说明：100、燃气轮机；110、进气冷却装置；111、箱体；1111、进气端；1112、出气端；112、温度感应器；113、冷却器；114、干燥器；115、一级过滤器；116、二级过滤器；117、流量控制器；1171、旋转轴；1172、第一挡板；1173、第一伸缩杆；1174、第二挡板；1175、第二伸缩杆；1176、第一套管；1177、第二套管；1178、固定板；118、防雨挡板；119、控制面板；120、压气机；130、燃烧室；140、支撑架。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本实施例提供了一种进气冷却装置110及燃气轮机100，具有降低能耗，节约能源，保证进入压气机120内的空气一直处于最佳温度，有利于提高燃气轮机100的输出功率的优点，以下将结合附图进行详细说明。

在一个实施例中，请参阅图1和图2，图1示出了本实用新型一实施例提供的燃气轮机100的结构示意图，图2示出了本实用新型一实施例提供的进气冷却装置110的内部剖面结构示意图。进气冷却装置110包括箱体111，所述箱体111包括进气端1111和出气端1112，沿着所述进气端1111到所述出气端1112的方向，所述箱体111内依次设有温度感应器112和冷却器113，所述温度感应器112电性连接于所述冷却器113，所述温度感应器112用于检测从所述进气端1111进入的空气温度；当所述空气温度高于最佳温度范围时，所述冷却器113在所述温度感应器112的感应下启动用于冷却空气；当所述空气温度处于所述最佳温度范围内时，所述冷却器113处于关闭状态。其中，最佳温度范围是指能使燃气轮机100的输出功率较高的空气温度。比如，现有市场上的一些燃气轮机100的输出功率达到较好效果时，所需要的环境空气的最佳温度范围为20℃-30℃，超过这个范围后，燃气轮机100的输出功率会明显降低。冷却器113是换热设备的一类，用以冷却流体。通常用水或空气为冷却剂以除去热量。主要可以分为列管式冷却器、板式冷却器和风冷式冷却器。

本实用新型实施例提供的进气冷却装置110包括箱体111，箱体111内设有温度感应器112和冷却器113。进入进气冷却装置110的气体先经过温度感应器112进行温度检测，若空气温度高于最佳温度范围时，冷却器113启动对空气进行降温，直至空气达到最佳温度范围。当空气温度处于最佳温度范围内时，冷却器113不启动。如此，进气冷却装置110可以对进入压气机120的空气进行检测，并根据空气温度来判断是否对空气降温，从而有利于降低进气冷却装置110的能耗，节约能源，也保证进入压气机120内的空气一直处于最佳温度范围，从而有利于提高燃气轮机100的输出功率。

在一个实施例中，请参阅图2，所述箱体111内还设有干燥器114，所述干燥器114设于所述冷却器113背离所述温度感应器112的一侧。具体地，当冷却器113将空气降温后，空气变得潮湿，故空气经过冷却器113冷却后还需要经过干燥器114干燥，如此保证进入压气机120的空气较为干燥且温度适宜，更有利于助燃。起子，干燥器114内设有干燥剂等吸水性强的物质。

在一个实施例中，请参阅图2，所述箱体111内设有一级过滤器115，所述一级过滤器115靠近所述进气端1111设置。进一步地，所述箱体111内设有二级过滤器116，所述二级过滤器116靠近所述出气端1112设置，所述冷却器113设于所述一级过滤器115和所述二级过滤器116之间。空气从进气端1111进入箱体111内并经过一级过滤器115过滤掉空气中的大颗粒物质，过滤后的空气经过冷却器113，接着再进入二级过滤器116内进行第二次过滤。即空气需要经过二次过滤，保证空气的杂质含量处于较低水平，从而提高燃烧室130的燃烧效率，有利于提高燃气轮机100的输出功率。其中，一级过滤器115和二级过滤器116均可由过滤网和过滤包组成。可以理解的是，一级过滤器115和二级过滤器116的设置位置较为灵活。比如，沿着进气端1111到出气端1112的方向，箱体111内依次设置一级过滤器115、温度感应器112、冷却器113、干燥器114、二级过滤器116；或者，箱体111内依次设置温度感应器112、一级过滤器115、冷却器113、干燥器114、二级过滤器116；或者，箱体111内依次设置温度感应器112、一级过滤器115、冷却器113、二级过滤器116、干燥器114。只要保证冷却器113设于一级过滤器115和二级过滤器116之间即可，在此不做具体限定。

在一个实施例中，请参阅图2至图4，所述箱体111内还设有流量控制器117，所述流量控制器117设于所述进气端1111，从所述进气端1111进入的空气经过所述流量控制器117流动至所述温度感应器112。

在一个实施例中，请参阅图2至图4，所述流量控制器117包括旋转轴1171、第一挡板1172和第一伸缩杆1173，所述旋转轴1171安装于所述箱体111内，所述第一挡板1172朝向所述进气端1111的进气口设置。所述第一挡板1172转动连接于所述旋转轴1171，所述第一伸缩杆1173的一端铰接于所述箱体111内壁，所述第一伸缩杆1173的另一端铰接于所述第一挡板1172；所述第一伸缩杆1173推动所述第一挡板1172绕所述旋转轴1171转动。具体地，第一挡板1172的一侧设有第一套管1176，第一套管1176套在旋转轴1171上，第一挡板1172通过第一套管1176转动连接于旋转轴1171。第一伸缩杆1173可以先铰接在一个固定板1178上，该固定板1178固定在箱体111的内壁上。

作为一种可选的实施方式，在旋转轴1171上仅设置第一挡板1172，第一挡板1172的大小和进气口的大小相当。当第一伸缩杆1173伸长或缩短时，均可以推动第一挡板1172转动，如此第一挡板1172和进气口所在平面的夹角可以变化，进而可以改变进气口的进气量。如此，该进气冷却装置110可以控制进气量，从而保证进入压气机120内的空气一直处于最佳浓度，有利于燃烧室130燃料的充分燃烧，进一步提高燃气轮机100的输出功率。

在一个实施例中，请参阅图2至图4，所述流量控制器117还包括第二挡板1174和第二伸缩杆1175，所述第二挡板1174朝向所述进气口设置，所述第二挡板1174转动连接于所述旋转轴1171，所述第二伸缩杆1175的一端铰接于所述箱体111内壁，所述第二伸缩杆1175的另一端铰接于所述第二挡板1174。所述第二伸缩杆1175推动所述第二挡板1174绕所述旋转轴1171转动。具体地，第二挡板1174的一侧设有第二套管1177，第二套管1177套在旋转轴1171上，第二挡板1174通过第二套管1177转动连接于旋转轴1171。第二伸缩杆1175可以先铰接在一个固定板1178上，该固定板1178固定在箱体111的内壁上。

作为另一种可选的实施方式，请参阅图2至图4，在旋转轴1171上套设第一挡板1172和第二挡板1174，这两块挡板关于旋转轴1171对称设置。第一挡板1172和第二挡板1174的大小之和相当于进气口的大小。第二伸缩杆1175伸长或缩短时，可以推拉第二挡板1174转动，如此第二挡板1174和进气口所在平面的夹角可以变化，进而可以改变进气口的进气量。同理，第一伸缩杆1173伸长或缩短时，可以推动第一挡板1172转动，如此第一挡板1172和进气口所在平面的夹角可以变化，进而可以改变进气口的进气量。即第一挡板1172和第二挡板1174的转动可以分别进行，二者无联动关系。如此，该进气冷却装置110可以通过控制第一挡板1172和第二挡板1174的转动来控制进气量，从而保证进入压气机120内的空气一直处于最佳浓度，有利于燃烧室130燃料的充分燃烧，进一步提高燃气轮机100的输出功率。

进一步地，第一挡板1172和第二挡板1174可以为圆形、方形或其他形状，在此不做具体限定。第一伸缩杆1173和第二伸缩杆1175可以采用电动推杆。

在一个实施例中，请参阅图1至图2，所述进气冷却装置110还包括防雨挡板118，所述防雨挡板118设于所述进气端1111。防雨挡板118用于挡住雨水，防止雨水通过进气口进入箱体111内。

在一个实施例中，请参阅图1至图2，所述箱体111上设有控制面板119，所述控制面板119分别电性连接于所述温度感应器112和所述冷却器113，所述温度感应器112反馈所述空气温度信息至所述控制面板119，所述控制面板119根据所述空气温度信息控制所述冷却器113的启动和关闭。具进一步地，第一伸缩杆1173和第二伸缩杆1175也可以电性连接于控制面板119，如此控制面板119可以通过控制第一伸缩杆1173和第二伸缩杆1175的伸缩来改变第一挡板1172和第二挡板1174相对于进气口所在平面的角度，进而改变进气量，如此该进气冷却装置110可以控制进气量，保证进入压气机120内的空气一直处于最佳浓度，进一步提高燃气轮机100的输出功率。

在一个实施例中，请参阅图1至图2，一种燃气轮机100包括压气机120和上述任一个实施例所述的进气冷却装置110，空气从所述进气冷却装置110输运至所述压气机120内。压气机120背离进气冷却装置110的一端连通于燃烧室130，空气在压气机120内压缩后可进入燃烧室130内助燃。由于燃气轮机100包括上述所述的进气冷却装置110，技术效果由进气冷却装置110带来，有益效果已经包括了进气冷却装置110的有益效果，故在此不进行赘述。

进一步地，请参阅图1至图2，燃气轮机100设置于支撑架140上。

本实用新型实施例提供的进气冷却装置110包括箱体111，箱体111内设有温度感应器112和冷却器113。进入进气冷却装置110的气体先经过温度感应器112进行温度检测，若空气温度高于最佳温度范围时，冷却器113启动对空气进行降温，直至空气达到最佳温度范围。当空气温度处于最佳温度范围内时，冷却器113不启动。如此，进气冷却装置110可以对进入压气机120的空气进行检测，并根据空气温度来判断是否对空气降温，从而有利于降低进气冷却装置110的能耗，节约能源，也保证进入压气机120内的空气一直处于最佳温度范围，从而有利于提高燃气轮机100的输出功率。另外，该进气冷却装置110还可以控制进气量，保证进入压气机120内的空气一直处于最佳浓度，进一步提高燃气轮机100的输出功率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种进气冷却装置，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体包括进气端和出气端，沿着所述进气端到所述出气端的方向，所述箱体内依次设有温度感应器和冷却器，所述温度感应器电性连接于所述冷却器，所述温度感应器用于检测从所述进气端进入的空气温度；当所述空气温度高于最佳温度范围时，所述冷却器在所述温度感应器的感应下启动用于冷却空气；当所述空气温度处于所述最佳温度范围内时，所述冷却器处于关闭状态。

2.根据权利要求1所述的进气冷却装置，其特征在于，所述箱体内还设有干燥器，所述干燥器设于所述冷却器背离所述温度感应器的一侧。

3.根据权利要求1所述的进气冷却装置，其特征在于，所述箱体内设有一级过滤器，所述一级过滤器靠近所述进气端设置。

4.根据权利要求3所述的进气冷却装置，其特征在于，所述箱体内设有二级过滤器，所述二级过滤器靠近所述出气端设置，所述冷却器设于所述一级过滤器和所述二级过滤器之间。

5.根据权利要求1所述的进气冷却装置，其特征在于，所述箱体内还设有流量控制器，所述流量控制器设于所述进气端，从所述进气端进入的空气经过所述流量控制器流动至所述温度感应器。

6.根据权利要求5所述的进气冷却装置，其特征在于，所述流量控制器包括旋转轴、第一挡板和第一伸缩杆，所述旋转轴安装于所述箱体内，所述第一挡板朝向所述进气端的进气口设置，所述第一挡板转动连接于所述旋转轴，所述第一伸缩杆的一端铰接于所述箱体内壁，所述第一伸缩杆的另一端铰接于所述第一挡板；所述第一伸缩杆推动所述第一挡板绕所述旋转轴转动。

7.根据权利要求6所述的进气冷却装置，其特征在于，所述流量控制器还包括第二挡板和第二伸缩杆，所述第二挡板朝向所述进气口设置，所述第二挡板转动连接于所述旋转轴，所述第二伸缩杆的一端铰接于所述箱体内壁，所述第二伸缩杆的另一端铰接于所述第二挡板；所述第二伸缩杆推动所述第二挡板绕所述旋转轴转动。

8.根据权利要求1所述的进气冷却装置，其特征在于，所述进气冷却装置还包括防雨挡板，所述防雨挡板设于所述进气端。

9.根据权利要求1所述的进气冷却装置，其特征在于，所述箱体上设有控制面板，所述控制面板分别电性连接于所述温度感应器和所述冷却器，所述温度感应器反馈所述空气温度信息至所述控制面板，所述控制面板根据所述空气温度信息控制所述冷却器的启动和关闭。

10.一种燃气轮机，其特征在于，包括压气机和权利要求1至9任一项所述的进气冷却装置，空气从所述进气冷却装置运输至所述压气机内。

Images