【技术实现步骤摘要】
一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置
[0001]本技术涉及一种燃气轮机，特别涉及一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，应用于将低品质燃料释热内能转换为高品质电能。
技术介绍
[0002]缓燃燃烧是一种通过热传导、热扩散、热辐射的方式加热可燃混合物并发生化学反应的燃烧方式，火焰传播速度小，常低于1m/s。目前地面燃气轮机、舰用燃气轮机、航空发动机、弹用发动机等动力装置常采用基于缓燃燃烧方式的等压燃烧室。燃料在燃烧过程中燃烧室内燃气压力基本不变或略有降低，该类动力装置的性能已经发展到一个较为成熟的阶段。其理想循环热效率主要取决于压气机的增压比，理论上增压比越大动力装置的循环热效率越高，但随着动力装置压气机压比的升高，进入燃烧室的空气初始温度也大幅升高，而在材料受限的情况下动力装置中的涡轮入口温度又不可超限，进而导致燃烧室的加热量大幅下降，致使动力装置的输出功率降低。要进一步提高动力装置的性能主要得依靠新材料和叶片冷却技术的研发，而在材料及冷却方法受限时，其将受到采用等压燃烧方式的布莱顿热力循环的限制。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，包括进气道(1)、压气机(2)、储气室(3)、压气机变速器(6)、压气机排气管(8)、燃烧室进气道(10)、燃烧室进气锥(11)、燃烧室气动阀(14)、火花塞(19)、脉冲爆震燃烧室(21)、特斯拉涡轮(22)、集气腔(27)、排气管(28)、发电机变速器(32)和发电机(33)；其中，进气道(1)位于燃气轮机最前端，压气机(2)与进气道(1)相连，储气室(3)置于压气机(2)下游，压气机排气管(8)连接储气室(3)和燃烧室进气道(10)，燃烧室进气锥(11)布置在燃烧室进气道(10)内，燃烧室气动阀(14)安装在燃烧室进气锥(11)上，脉冲爆震燃烧室(21)与燃烧室进气道(10)相连，脉冲爆震燃烧室(21)头部设置有火花塞(19)，脉冲爆震燃烧室(21)的出口布置有特斯拉涡轮(22)，集气腔(27)置于特斯拉涡轮(22)的侧边，排气管(28)与集气腔(27)相连，压气机变速器(6)左端与压气机转子(4)相连，右端与涡轮转子(30)相连，发电机变速器(32)左端与涡轮转子(30)相连，右端与发电机(33)相连。2.根据权利要求1所述的一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，特斯拉涡轮(22)包括涡轮动力盘(23)、涡轮转子(30)、涡轮排气壳(26)、集气腔(27)、涡轮排气通道(29)和涡轮燃气壳(31)；涡轮动力盘(23)由一组直径相同等厚的圆形薄板组成，圆形薄板间的布置距离相同，圆形薄板的中心开设有扇形排气孔，圆形薄板通过扇形排气孔间的肋板与涡轮转子(30)连接；涡轮燃气壳(31)为圆柱体腔体结构，其上设计有封严篦齿(24)，防止高能爆震燃气直接泄漏至由涡轮排气壳(26)与涡轮燃气壳(31)包裹形成的涡轮排气通道(29)，涡轮排气壳(26)上设计有涡轮轴承安装座，集气腔(27)布置在特斯拉涡轮(22)的排气侧，集气腔(27)与涡轮排气通道(29)相连通。3.根据权利要求1所述的一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，所述进气道(1)、压气机(2)与传统燃气轮机的进气道和压气机相同，压气机级数减少为2至3级；所述压气机转子(4)采用悬臂转子设计结构，压气机叶片布置在压气机转子的悬臂端，压气机转子轴承(5)安装在储气室(3)内缸上。4.根据权利要求1所述的一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，所述储气室(3)的入口为一扩张式环形通道，压气机出口亚音速气流经扩张通道后减速增压；所述储气室(3)的主体部分为一等截面的环形腔体，储气室(3)的体积容量较大，主要用于当燃烧室气动阀(12)关闭时，存储压气机(2)排出的压缩空气，防止压气机(2)进入喘振等不稳定工作边界。5.根据权利要求1所述的一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，所述压气机排气管(8)为一普通金属圆管，管路上安装有压缩空气...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓丰，肖俊峰，王峰，王玮，胡孟起，张蒙，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。