LNG燃气轮机及其启动系统技术方案

一种LNG燃气轮机，包括燃烧室、透平和压气机，所述压气机与所述透平驱动连接，所述燃烧室包括燃烧室入口和燃烧室出口，所述透平包括透平入口和透平出口，所述透平入口与所述燃烧室出口连通，所述压气机包括压气机入口和压气机出口，所述压气机入口用以接收空气，所述压气机出口与所述燃烧室入口连通，所述LNG燃气轮机还包括向所述燃烧室输入天然气的天然气输送通道。所述LNG燃气轮机还包括天然气透平，所述天然气透平与所述天然气输送通道连通，使得所述天然气输送通道内的气态天然气在所述天然气透平内做功后再通向所述燃烧室，所述天然气透平与所述压气机连接，使得所述天然气透平在所述天然气做功过程中旋转时驱动所述压气机转动。

LNG gas turbine and its starting system

A LNG gas turbine, including combustion chamber, turbine and compressor, the compressor and the turbine drive connection, the combustion chamber comprises a combustion chamber entrance and outlet of the combustion chamber, including the turbine turbine entrance and the turbine outlet, the turbine entrance and the combustion chamber outlet, wherein the air compressor comprises a compressor the entrance of the compressor and compressor exit, entrance for receiving air, the compressor outlet and the combustion chamber is communicated with the entrance, LNG also includes a gas turbine combustion chamber to the input of natural gas natural gas transmission channel. The LNG gas turbine also includes a gas turbine, the gas turbine and the gas passage is communicated, so that the gaseous gas transport channel in the gas turbine work and then to the combustion chamber, the gas turbine is connected with the compressor. The gas turbine to rotate in the natural gas work in the process of driving the compressor.

【技术实现步骤摘要】
LNG燃气轮机及其启动系统
本专利技术涉及一种燃气轮机的启动系统，特别涉及一种LNG燃气轮机及其启动系统。
技术介绍
目前燃气轮机启动大多用电机启动，液压泵启动，或者压缩空气启动。这些启动方式所需要的辅助设备都需要消耗较多的有用功。LNG环保清洁，价格较低。对于烧LNG的燃机，LNG本身蕴含的巨大冷能不加以利用是一种极大的浪费。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种可改善燃气轮机启动方式的LNG燃气轮机的启动系统。本专利技术还提出一种可改善燃气轮机启动方式的LNG燃气轮机。一种LNG燃气轮机，包括燃烧室、透平和压气机，所述压气机与所述透平驱动连接，所述燃烧室包括燃烧室入口和燃烧室出口，所述透平包括透平入口和透平出口，所述透平入口与所述燃烧室出口连通，所述压气机包括压气机入口和压气机出口，所述压气机入口用以接收空气，所述压气机出口与所述燃烧室入口连通，所述LNG燃气轮机还包括向所述燃烧室输入天然气的天然气输送通道。LNG燃气轮机还包括天然气透平，所述天然气透平与所述天然气输送通道连通，使得所述天然气输送通道内的气态天然气在所述天然气透平内做功后再通向所述燃烧室，所述天然气透平与所述压气机连接，使得所述天然气透平在所述气态天然气做功过程中旋转时驱动所述压气机转动。在一实施例中，所述天然气输送通道包括与所述天然气透平入口连通的第一天然气输送管线和第二天然气输送管线，所述第一天然气输送管线上设有第一换热器，所述第一换热器用以使得所述第一天然气输送管线内的LNG汽化，所述第二天然气输送管线上设有第二换热器，所述第二换热器构造成吸收所述透平排出的尾气的热能使所述第二天然气输送管线内的LNG汽化。在一实施例中，所述第一换热器是空温汽化器。在一实施例中，在所述LNG燃气轮机的启动阶段，所述第一天然气输送管线开启，当所述LNG燃气轮机运行到预定工作点时，所述第一天然气输送管线关闭，使得所述天然气输送通道内的气态天然气仅由所述第二天然气输送管线提供。一种LNG燃气轮机的启动系统，所述启动系统包括：天然气输送通道，所述天然气输送通道包括第一天然气输送管线，所述第一天然气输送管线上设有空温汽化器以使所述天然气输送通道内的LNG汽化；以及天然气透平，所述天然气透平与所述燃气轮机的压气机驱动连接，所述天然气透平包括天然气透平入口和天然气透平出口，所述天然气透平入口用以接收所述天然气输送通道内经空温汽化而成的气态天然气，所述气态天然气在所述天然气透平上做功后推动所述天然气透平转动从而带动所述压气机转动，所述气态天然气在所述天然气透平上做功后从所述天然气透平出口通向所述燃气轮机的燃烧室。在一实施例中，所述天然气输送通道包括与所述天然气透平入口连通的第二天然气输送管线，所述第二天然气输送管线上设有第二换热器，所述第二换热器构造成吸收所述燃气轮机的透平涡轮排出的尾气的热能使所述第二天然气输送管线内的LNG汽化，在所述燃气轮机的启动阶段，所述第一天然气输送管线开启，当所述燃气轮机运行到预定工作点时，所述第一天然气输送管线关闭，使得所述天然气输送通道内的气态天然气仅由所述第二天然气输送管线提供。在一实施例中，所述第一天然气输送管线和第二天然气输送管线并联于一LNG输送泵与所述天然气透平入口之间。在一实施例中，所述天然气透平、燃气轮机的压气机和透平同轴驱动连接。综上所述，本专利技术提供一种LNG燃气轮机及其启动系统。该LNG燃气轮机在常规燃气轮机核心机的基础上给压气机轴上加装一个或者多个天然气透平。LNG先通过专用输送泵输送到空温汽化器利用空温汽化，汽化后的气态天然气通入天然气透平做功驱动同轴的压气机叶轮。透平后的天然气和压缩空气通入燃烧室燃烧做功，排出的尾气携带大量的热能，一部分利用换热器与LNG输送泵输出的LNG换热，用于提高LNG的汽化效率和压力，保证天然气透平的输出功率。完成燃机启动后，天然气透平继续工作输出轴功，回收尾气热能。本专利技术充分利用了LNG本身蕴含的冷能，改善燃机的启动方式，启动消耗电力少，减少辅助动力设备投入，提高燃料利用率，减少污染物排放，提高燃气轮机效率，节约使用成本。附图说明图1为本专利技术的LNG燃气轮机的简化结构示意图。具体实施方式在详细描述实施例之前，应该理解的是，本专利技术不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本专利技术可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本专利技术并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。如图1所示，本专利技术提供一种LNG燃气轮机10，该LNG燃气轮机10包括燃烧室12、透平14、压气机16、天然气透平18以及向燃烧室12输入天然气的天然气输送通道20。压气机16与燃烧室12连通用以向燃烧室提供压缩空气，透平14与燃烧室12连通用以接收燃烧室12输出的燃烧工质，天然气透平18与压气机16驱动连接用以启动压气机16，压气机16与透平14驱动连接。在其他实施例中，天然气透平18、压气机16和透平14也可同轴驱动连接。更具体地，燃烧室12包括燃烧室入口22和燃烧室出口24，透平14包括透平入口26和透平出口28，压气机16包括压气机入口30和压气机出口32，天然气透平18包括天然气透平入口34和天然气透平出口36。其中，压气机入口30用以接收空气，透平入口26与燃烧室出口24连通，压气机出口32与燃烧室入口22连通以提供压缩空气，天然气透平出口36与燃烧室入口22连通。天然气透平18与天然气输送通道20连通，使得天然气输送通道内的天然气在天然气透平18内做功后再通向燃烧室12。具体而言，天然气输送通道20的一端连接一LNG输送泵38，另一端与天然气透平入口34连通，LNG输送泵38向天然气输送通道20内输入LNG，输入的LNG在天然气输送通道20的适当位置汽化成气态天然气向天然气透平18内输送，天然气透平18在天然气做功过程中旋转时驱动与天然气透平18驱动连接的压气机16运转。透平后的天然气通入燃烧室12燃烧。在所示的实施例中，天然气输送通道20包括并联设置的第一天然气输送管线40和第二天然气输送管线42。第一天然气输送管线40上设有第一换热器44，第一换热器44用以使得第一天然气输送管线40内的LNG汽化。在所示的实施例中，第一换热器44实施为空温汽化器44，使得第一天然气输送管线40内的LNG可与环境空气进行换热，同时LNG汽化。因此，天然气输送通道20，例如第一天然气输送管线40，空温汽化器44，天然气透平18以及LNG输送泵38可以组成一个用于启动LNG燃气轮机的启动系统。第二天然气输送管线42上设有第二换热器46，第二换热器46构造成吸收透平14排出的尾气的热能以使第二天然气输送管线42内的LNG汽化。具体来说，透平出口28与第二换热器46连通，以使得透平14排出的至少部分尾气可通入第二换热器46内与第二天然气输送管线42内的LNG换热使LNG汽化，回收尾气热能。换热后的尾气排放出去或作进一步处理。在LNG燃气轮机10的启动阶段，第一天然气输送管线40开启，在空温汽化器44内利用环境空气对LNG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LNG燃气轮机，包括燃烧室、透平和压气机，所述压气机与所述透平驱动连接，所述燃烧室包括燃烧室入口和燃烧室出口，所述透平包括透平入口和透平出口，所述透平入口与所述燃烧室出口连通，所述压气机包括压气机入口和压气机出口，所述压气机入口用以接收空气，所述压气机出口与所述燃烧室入口连通，所述LNG燃气轮机还包括向所述燃烧室输入天然气的天然气输送通道，其特征在于，还包括天然气透平，所述天然气透平与所述天然气输送通道连通，使得所述天然气输送通道内的气态天然气在所述天然气透平内做功后再通向所述燃烧室，所述气态天然气是由所述天然气输送通道内的LNG汽化而成，所述天然气透平与所述压气机连接，使得所述天然气透平在所述天然气做功过程中旋转时驱动所述压气机转动。

【技术特征摘要】
1.一种LNG燃气轮机，包括燃烧室、透平和压气机，所述压气机与所述透平驱动连接，所述燃烧室包括燃烧室入口和燃烧室出口，所述透平包括透平入口和透平出口，所述透平入口与所述燃烧室出口连通，所述压气机包括压气机入口和压气机出口，所述压气机入口用以接收空气，所述压气机出口与所述燃烧室入口连通，所述LNG燃气轮机还包括向所述燃烧室输入天然气的天然气输送通道，其特征在于，还包括天然气透平，所述天然气透平与所述天然气输送通道连通，使得所述天然气输送通道内的气态天然气在所述天然气透平内做功后再通向所述燃烧室，所述气态天然气是由所述天然气输送通道内的LNG汽化而成，所述天然气透平与所述压气机连接，使得所述天然气透平在所述天然气做功过程中旋转时驱动所述压气机转动。2.如权利要求1所述的LNG燃气轮机，其特征在于，所述天然气输送通道包括与所述天然气透平入口连通的第一天然气输送管线和第二天然气输送管线，所述第一天然气输送管线上设有第一换热器，所述第一换热器用以使得所述第一天然气输送管线内的LNG汽化，所述第二天然气输送管线上设有第二换热器，所述第二换热器构造成吸收所述透平排出的尾气的热能使所述第二天然气输送管线内的LNG汽化。3.如权利要求2所述的LNG燃气轮机，其特征在于，所述第一换热器是空温汽化器。4.如权利要求2或3所述的LNG燃气轮机，其特征在于，在所述LNG燃气轮机的启动阶段，所述第一天然气输送管线开启，当所述LNG燃气轮机运行到预定工作点时，所述第一天然气输送管线关闭，使得所述天然气输送通道内的气态天然...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡秀文，
申请(专利权)人：深圳智慧能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44