一种用于燃气轮机的二次空气流路系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于燃气轮机的二次空气流路系统，二次空气流路(5)通过第一支路(7)通向空气透平(6)，二次空气流路(5)上设有第一阀门(8)，第一支路(7)上设有第二阀门(9)。第一支路(7)或二次空气流路(5)上设置有换热器(10)，换热器(10)用于预热进入燃烧室(2)的燃料(11)。二次空气流路(5)还通过第二支路(15)通向空气透平(6)，第二支路(15)上设有第三阀门(16)。燃气轮机部分负荷下，调整第一阀门(8)的开度，使进入二次空气流路(5)中的空气量增加，进入燃烧室(2)内的空气量减少且满足燃烧需求。本实用新型专利技术可实现根据燃机的运行工况，实时的调节二次空气流量，降低燃机最小环保负荷。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃气轮机领域，特别是涉及一种用于燃气轮机的二次空气流路系统。
技术介绍
燃气轮机发电机组是一种把热能转换成机械能进而转换成电能的能量转换装置，具有启动速率快、效率高等优点。随着经济的发展，大众的环保意识也逐渐提高。各国相应的出台了一系列环保标准，对燃气轮机在不同工况下运行的排放要求也越来越严苛，提出了最小环保负荷的概念，即满足环保排放标准的燃气轮机最小运行负荷。在燃气轮机部分负荷工况下，特别是负荷较低时，由于燃烧温度比较低等原因易造成不完全燃烧，空气过量系数大，使得燃机排气中CO增多，同时，通常二次空气流量无法主动控制。现有的技术中关联性最大的对二次空气的利用主要集中在提升燃气轮机的性能。从压气机引出的二次空气经过换热器对燃料进行预热后进入透平，这样的好处是预热了燃料的同时，降低了冷却空气的温度，从而提升燃气轮机的性能。但缺点是灵活性不足，无法根据燃机的运行工况，实时的调节二次空气流量，也无法降低燃机最小环保负荷。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种用于燃气轮机的二次空气流路系统，用于解决现有技术中的二次空气流路灵活性不足，无法根据燃机的运行工况，实时的调节二次空气流量，也无法降低燃机最小环保负荷的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种用于燃气轮机的二次空气流路系统，至少包括：压缩机、燃烧室、主透平，所述压缩机与燃烧室之间连接有一次空气流路，所述压缩机与主透平之间连接有二次空气流路，其特征在于，还包括一空气透平，所述二次空气流路还通过第一支路通向所述空气透平，二次空气流路上还设有第一阀门，第一支路上设有第二阀门。优选地，所述第一支路上还设有换热器，所述换热器用于预热进入燃烧室的燃料。优选地，所述主透平连接一排气装置，所述空气透平的排气口也通向所述排气装置。优选地，所述主透平连接第一发电机，空气透平连接第二发电机。优选地，所述二次空气流路还通过第二支路通向空气透平，第二支路上设有第三阀门。优选地，所述二次空气流路上还设有换热器，所述换热器用于预热进入燃烧室的燃料，所述二次空气流路还通过第三支路从所述换热器的二次空气进气侧通向其二次空气出气侧，所述换热器的二次空气进气侧设置有第四阀门，所述第三支路上设置有第五阀门。优选地，所述二次空气流路可为多条。优选地，第一阀门可为多个。如上所述，本技术的用于燃气轮机的二次空气流路系统，具有以下有益效果：1、在部分负荷下，能够通过阀门调节二次空气流量，使进入燃烧室的空气量减少，降低过量空气系数，以减少燃机排气中的CO含量，从而降低燃机最小环保负荷；2、通过在第一支路或二次空气流路上设置换热器使得部分二次空气进入换热器，使燃料升温，提升燃气轮机性能；3、在第一支路设置换热器时，经过换热器的二次空气送入空气透平做功后注入排气装置，进一步降低燃气轮机排放；4、无需对燃料进行预热或厂用电需求较高时，可通过进行空气透平的做功，以满足需求。附图说明图1显示为本技术的用于燃气轮机的二次空气流路系统的实施方式一结构示意图。图2显示为本技术用于燃气轮机的二次空气流路系统的实施方式二结构示意图。图3显示为本技术用于燃气轮机的二次空气流路系统的实施方式三结构示意图。图4显示为本技术用于燃气轮机的二次空气流路系统的实施方式四结构示意图。元件标号说明1压缩机2燃烧室3主透平4一次空气流路5二次空气流路6空气透平7第一支路8第一阀门9第二阀门10换热器11燃料12排气装置13第一发电机14第二发电机15第二支路16第三阀门17第三支路18第四阀门19第五阀门具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。实施方式一：本技术提供的一种用于燃气轮机的二次空气流路系统如图1所示，压缩机1与燃烧室2之间连接有一次空气流路4，压缩机1与主透平3之间连接有二次空气流路5，还包括一空气透平6，二次空气流路5还通过第一支路7通向空气透平6，二次空气流路5上还设有第一阀门8，第一支路7上设有第二阀门9。主透平3连接一排气装置12，空气透平6的排气口也通向排气装置12。主透平3连接第一发电机13，空气透平6连接第二发电机14。第一阀门8、第二阀门9的开度与二次空气流量具有对应关系，以便于实现阀门对空气流量的调整。本技术的二次空气流路5可为一条或多条，其上的第一阀门8可为一个或多个。由此，本技术中，压缩机1中的空气一部分经过一次空气流路4进入燃烧室，另一部分进入二次空气流路5，在二次空气流路5上设置第一阀门8，可进行二次空气流路5中空气流量的调整，在燃气轮机部分负荷下，通过第一阀门8来调节二次空气量，使得进入燃烧室2中的空气量减少，从而降低空气过量系数，以减少CO排放，降低燃气轮机最小环保负荷。二次空气流路5中的空气进入主透平3。燃烧室2排出的燃气进入主透平3做功带动第一发电机13发电后注入到排气装置12中。而在二次空气流路5上设置第一支路7，并通过第二阀门9使得二次空气流路5中的部分空气进入第一支路7后，二次空气通过第一支路7进入空气透平6做功带动第二发电机14发电后注入到排气装置12中，进一步降低燃气轮机排放。第二发电机14发的电比如可以作为厂用电。采用前述的二次空气流路系统所进行的二次空气流量的控制方法为：燃气轮机部分负荷下，调整第一阀门8的开度，使进入二次空气流路5中的空气量增加，进入燃烧室2内的空气量减少且满足燃烧需求；燃气轮机正常负荷下，调整第一阀门8的开度，使进入燃烧室2内的空气量满足燃烧需求。实施方式二：如图2所示，本实施方式在实施方式一的基础上做出了进一步的改进，在实施方式一所描述的用于燃气轮机的二次空气流路系统上，第一支路7上还设有换热器10，换热器10用于预热进入燃烧室2的燃料11。由此本实施方式的二次空气流路系统在实现实施方式一所具有的功能外，还在第一支路7上设置换热器10，通过第二阀门9使得二次空气流路5中的部分空气进入第一支路7后，第一支路7中的二次空气流经换热器10与流经换热器10的用于输入燃烧室2的燃料11发生热交换，将燃料11预热，能够提高燃料焓值，降低所需燃料量，提高部分负荷下的燃气轮机性能。经过换热器10的气体进入空气透平6做功带动第二发电机14发电后注入到排气装置12中，进一步降低燃气轮机排放。采用本实施方式的二次空气流路系统所进行的二次空气流量的控制方法为：当需要对进入燃烧室2的燃料11预热时，还通过调整第二阀门9的开度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃气轮机的二次空气流路系统，至少包括：压缩机(1)、燃烧室(2)、主透平(3)，所述压缩机(1)与燃烧室(2)之间连接有一次空气流路(4)，所述压缩机(1)与主透平(3)之间连接有二次空气流路(5)，其特征在于，还包括一空气透平(6)，所述二次空气流路(5)还通过第一支路(7)通向所述空气透平(6)，二次空气流路(5)上还设有第一阀门(8)，第一支路(7)上设有第二阀门(9)。

【技术特征摘要】
1.一种用于燃气轮机的二次空气流路系统，至少包括：压缩机(1)、燃烧室(2)、主透平(3)，所述压缩机(1)与燃烧室(2)之间连接有一次空气流路(4)，所述压缩机(1)与主透平(3)之间连接有二次空气流路(5)，其特征在于，还包括一空气透平(6)，所述二次空气流路(5)还通过第一支路(7)通向所述空气透平(6)，二次空气流路(5)上还设有第一阀门(8)，第一支路(7)上设有第二阀门(9)。2.根据权利要求1所述的用于燃气轮机的二次空气流路系统，其特征在于：所述第一支路(7)上还设有换热器(10)，所述换热器(10)用于预热进入燃烧室(2)的燃料(11)。3.根据权利要求2所述的用于燃气轮机的二次空气流路系统，其特征在于：所述主透平(3)连接一排气装置(12)，所述空气透平(6)的排气口也通向所述排气装置(12)。4.根据权利要求2所述的用于燃气轮机的二次空气流路系统，其特征在于：所述主透平(3)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴克梁，彭淑宏，孙博，
申请(专利权)人：上海电气燃气轮机有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31