一种燃气轮机系统技术方案

本实用新型专利技术涉及燃气轮机技术领域，公开了一种燃气轮机系统。燃气轮机系统包括燃气轮机和增压装置；所述增压装置包括第一涡轮以及与所述第一涡轮传动连接的第一压气机；所述第一涡轮与所述燃气轮机的烟气通道相连，被配置为通过所述燃气轮机的输出烟气做功，以驱动所述第一压气机工作；所述第一压气机与所述燃气轮机的燃气入口相连，被配置为向所述燃气轮机输送高压燃气。本实用新型专利技术提出的适用于低压燃气的燃气轮机系统，相对于采用常规的燃气压缩机的燃机系统，占地面积可以减小近一半，同时可以大大提升系统的效率，降低维护成本和燃机系统整体成本。统整体成本。统整体成本。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机系统


[0001]本技术涉及燃气轮机
，特别涉及一种燃气轮机系统。

技术介绍

[0002]在生产生活中存在大量的低压或者常压燃气，如生物质气化合成气、煤制燃气、沼气、瓦斯气等。以这类低压低热值燃气为燃料发电供热是微小型燃气轮机的重要市场应用场景。而燃气轮机系统需要进气压力满足特定的要求，微小型燃气轮机的燃气进气压力通常在6
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15bar的范围。因而微小型燃气轮机若要以低压燃气为燃料，必须对燃气进行增压。
[0003]在现有技术中，通常采用“燃气压缩机+燃气轮机”的系统配置方式，即用燃气压缩机来给低压燃气增压。上述系统，一般具有占地面积大、耗电高、成本高、需要定时维护等缺陷。具体的，燃气压缩机是由电力带动做功，大部分低压燃气由于热值低，通常体积流量较大，造成压缩机耗电很大；并且，燃气轮机发电，再用发出的电带动压缩机做功压缩，复杂的能量转换过程大大降低了系统的效率，例如，生物质气压缩机的耗功可以占到燃气轮机发电量的50％左右，严重影响燃气轮机发电系统的经济性；同时，燃气压缩机占地面积几乎与一个微小型燃机系统的占地面积相当，会大大增加燃机系统的占地面积，适用性较差。

技术实现思路

[0004]本技术公开了一种燃气轮机系统，用于提高适用于低压燃气的燃气轮机系统的效率，减小系统占地面积。
[0005]为达到上述目的，本技术提供以下技术方案：
[0006]一种燃气轮机系统，包括燃气轮机和增压装置；所述增压装置包括第一涡轮以及与所述第一涡轮传动连接的第一压气机；所述第一涡轮与所述燃气轮机的烟气通道相连，被配置为通过所述燃气轮机的输出烟气做功，以驱动所述第一压气机工作；所述第一压气机与所述燃气轮机的燃气入口相连，被配置为向所述燃气轮机输送高压燃气。
[0007]本技术提出的适用于低压燃气的燃气轮机系统，在以低压燃气为燃料时，不用配置燃气压缩机，其配置的增压装置可以与常规的燃机单元进行耦合集成，相对于采用常规的燃气压缩机的系统，该燃机系统的占地面积可以减小近一半。同时，配置燃气压缩机的传统燃机系统中，能量转换需要经历“烟气能量
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机械能
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电能
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机械能
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压缩能”的过程，相比之下，本技术的系统中把烟气能量直接转化为了压缩能，可以大大提升系统的效率。另外，本技术的增压装置中通过涡轮旋转设备实现增压，其维护成本远远小于采用活塞式或螺杆式的传统燃气压缩机。
[0008]综上所述，本技术提供的燃气轮机系统可以适用于低压燃气，相对于常规适用于低压燃气的燃机系统，整体占地面积大大减小，系统效率得到有效提升，并且维护成本和系统整体成本都较低。
[0009]可选的，燃气轮机系统，还包括用于将所述第一涡轮与所述燃气轮机的烟气通道相连的引流支路，所述引流支路上设有流量调节装置。
[0010]可选的，所述流量调节装置包括调压阀门。
[0011]可选的，所述第一压气机和第一涡轮同轴设置。
[0012]可选的，所述第一压气机和所述第一涡轮的级数大于或者等于1。
[0013]可选的，所述第一压气机的级数大于1，所述第一压气机相邻级结构之间设有间冷器。
[0014]可选的，所述增压装置还包括设置在所述第一压气机和所述燃气轮机的燃气入口之间的稳压罐。
[0015]可选的，燃气轮机系统，还包括第二涡轮和第二压气机；所述第二涡轮与所述燃气轮机的烟气通道相连，用于将所述燃气轮机的输出烟气的能量转换为机械能；所述第二压气机用于向所述燃气轮机输送高压空气。
[0016]可选的，所述第二压气机和所述第二涡轮的级数大于或者等于1。
附图说明
[0017]图1为本技术实施例提供的一种燃气轮机系统的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]如图1所示，本技术实施例提供了一种燃气轮机系统，包括燃气轮机2和增压装置1；所述增压装置1包括第一涡轮12以及与所述第一涡轮12传动连接的第一压气机11；所述第一涡轮12与所述燃气轮机2的烟气通道相连，被配置为通过所述燃气轮机2的输出烟气做功，以驱动所述第一压气机11工作；所述第一压气机11与所述燃气轮机2的燃气入口相连，被配置为向所述燃气轮机2输送高压燃气。
[0020]本技术提出的适用于低压燃气的燃气轮机系统，在以低压燃气为燃料时，不用配置燃气压缩机，其配置的增压装置1可以与常规的燃机单元进行耦合集成，相对于采用常规燃气压缩机的燃机系统，该燃机系统的占地面积可以减小近一半。同时，配置燃气压缩机的传统燃机系统中，能量转换需要经历“烟气能量
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机械能
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压缩能”的能量转化过程，相比之下，本技术系统中的增压装置，把烟气能量直接转化为了压缩能，可以大大提升燃机系统的效率。另外，本技术的增压装置1中通过涡轮旋转设备实现增压，其维护成本远远小于采用活塞式或螺杆式的传统燃气压缩机的维护成本。
[0021]综上所述，本技术提供的燃气轮机系统可以适用于低压燃气，相对于常规适用于低压燃气的燃机系统，整体占地面积大大减小，系统效率得到有效提升，并且维护成本和系统整体成本都较低。
[0022]如图1所示，一种具体的实施例中，本技术提供燃气轮机系统，还包括用于将所述第一涡轮12与所述燃气轮机2的烟气通道相连的引流支路，所述引流支路上设有流量调节装置13。
[0023]通过流量调节装置13调节进入增压装置1的烟气流量，从而可以在燃气轮机2需要
变负荷运行(低压燃气流量变化)时保证增压单元增压比稳定。
[0024]具体的，所述流量调节装置13可以包括调压阀门等器件。
[0025]一种具体的实施例中，所述第一压气机11和第一涡轮12同轴设置。
[0026]一种具体的实施例中，所述第一压气机11和所述第一涡轮12的级数可以大于或者等于1。
[0027]示例性的，当所述第一压气机11的级数大于1时，所述第一压气机11相邻级结构之间可以设有间冷器，以用于调节温度。
[0028]一种具体的实施例中，所述增压装置1还可以包括设置在所述第一压气机11和所述燃气轮机2的燃气入口之间的稳压罐。
[0029]如图1所示，一种具体的实施例中，本技术提供燃气轮机系统，还包括第二涡轮4和第二压气机3；所述第二涡轮4与所述燃气轮机2的烟气通道相连，用于将所述燃气轮机2的输出烟气的能量转换为机械能；所述第二压气机3用于向所述燃气轮机2输送高压空气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机系统，其特征在于，包括燃气轮机和增压装置；所述增压装置包括第一涡轮以及与所述第一涡轮传动连接的第一压气机；所述第一涡轮与所述燃气轮机的烟气通道相连，被配置为通过所述燃气轮机的输出烟气做功，以驱动所述第一压气机工作；所述第一压气机与所述燃气轮机的燃气入口相连，被配置为向所述燃气轮机输送高压燃气。2.根据权利要求1所述的燃气轮机系统，其特征在于，还包括用于将所述第一涡轮与所述燃气轮机的烟气通道相连的引流支路，所述引流支路上设有流量调节装置。3.根据权利要求2所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述流量调节装置包括调压阀门。4.根据权利要求1所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述第一压气机和第一涡轮同轴设置。5.根据权利要求1所述的燃气轮机系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成勤，李乃宇，张洪，韩孟克，郭荣荣，戴海凤，周涛，
申请(专利权)人：新奥能源动力科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：