回热循环燃气轮机及回热器制造技术

技术编号:35367341 阅读:14 留言:0更新日期:2022-10-29 18:08
本实用新型专利技术公开了一种回热循环燃气轮机,环形燃烧室的环形燃烧室外环外同轴设置一环形回热器,回热器的前端部、后端部沿周向均匀形成有多个独立不干扰的径向通道及轴向通道,回热器的前端部、后端部允许一半通道使烟气竖向流通,一半通道使烟气横向流通;回热器中间部的A类中间轴向通道连接前端部及后端部的径向通道,回热器中间部的B类中间轴向通道连通回热器的前端部及后端部的轴向通道。该回热循环燃气轮机,利用回热器形成一种新的回热循环,降低热能的流失,使涡轮做功对燃料量的需求减少,能够有效的降低燃机对燃料的需求,提高燃气轮机的热循环效率,并且其整体结构紧凑,简单实用。本实用新型专利技术还公开了一种回热器。本实用新型专利技术还公开了一种回热器。本实用新型专利技术还公开了一种回热器。

【技术实现步骤摘要】
回热循环燃气轮机及回热器


[0001]本技术涉及燃气轮机
,特别涉及一种回热循环燃气轮机及回热器。

技术介绍

[0002]燃气轮机(Gas Turbine)是一种以连续流动的气体作为工质,把工质热能转换为机械功的旋转式动力机械,与传统内燃机相比,在同等功率下具有结构简单、体积小、重量轻等一系列优点,广泛应用于能源、电力、舰船、军事等领域。
[0003]现有燃气轮机多是压气机、燃烧室、涡轮简单循环。通过压气机将空气压入燃烧室,通过燃料的喷入在燃烧室内预混燃烧产生高温燃气,高温燃气流入涡轮进行膨胀做功,最后高温燃气排出燃机。其中燃气温度高达700℃,这一部分的热量如果直接排放,会造成热量的流失,若将这部分的热能回收利用将大大提高能源的利用率,减少燃机对燃料的需要。
[0004]现有燃气轮机,压气机、燃烧室、涡轮三大件的位置趋于固定,利用回热器能降低热能的流失,虽然回热器的设计与布置相对来说是不受限制的,但一个燃气的循环闭路将受到其压气机与燃烧室大小位置的限制,通常回热器结构庞大,会导致燃气轮机整体结构不紧凑,不协调。
[0005]中国专利CN202021912307.6公开了一种燃气轮机环形燃烧室,如图1所示,其包括环形燃烧室外环1、环形燃烧室内环2、排气管4及燃烧室喷嘴环6;
[0006]所述环形燃烧室外环1套设在环形燃烧室内环2外侧,并且后端连接在一起;
[0007]所述排气管4套设在所述环形燃烧室内环2内侧;
[0008]所述排气管4前端同所述环形燃烧室内环2前端搭接在一起;
[0009]所述燃烧室喷嘴环6包括外喷嘴环61和内喷嘴环62;
[0010]所述外喷嘴环61前部沿径向向内弯折,后部沿轴向向后弯折;
[0011]所述内喷嘴环62前部沿径向向外弯折,后部沿轴向向后弯折;
[0012]所述内喷嘴环62同所述外喷嘴环61形成热气喷射通道;
[0013]所述环形燃烧室外环1前端处通过外活塞环同所述外喷嘴环61后端处密封配合连接;
[0014]所述排气管4前端处通过内活塞环同所述内喷嘴环62后端处密封配合连接。
[0015]所述机匣外壳51后端处沿周向设有进气孔7;
[0016]所述环形燃烧室外环1同环形燃烧室内环2的后端连接处设有燃料喷嘴9;
[0017]所述外冷却筒31、内冷却筒32沿径向设置有发散孔33;
[0018]环形燃烧室外环1设置有外环冲击孔101;
[0019]环形燃烧室内环2设置有内环冲击孔103;
[0020]环形燃烧室外环1沿径向设置有外腔掺孔41;
[0021]环形燃烧室内环2沿径向设置有内腔掺孔。

技术实现思路

[0022]本技术要解决的技术问题是提供一种回热循环燃气轮机,降低热能的流失,使涡轮做功对燃料量的需求减少,能够有效的降低燃机对燃料的需求,提高燃气轮机的热循环效率,并且其整体结构紧凑,简单实用。
[0023]为解决上述技术问题,本技术提供的回热循环燃气轮机,其包括同轴装配在一起的回热器8、环形燃烧室、喷嘴环6及涡轮5;
[0024]所述回热器8为圆环状套设固定在环形燃烧室的环形燃烧室外环1外;
[0025]所述回热器8从前到后依次分为前端部81、中间部82及后端部83;
[0026]所述前端部81沿周向均匀形成有独立不干扰的径向通道8A及轴向通道8B共N个,并且径向通道8A、轴向通道8B在周向上间隔排列,N为大于1的整数;
[0027]所述后端部83沿周向均匀形成有独立不干扰的径向通道8A及轴向通道8B共N个,并且径向通道8A、轴向通道8B在周向上间隔排列;
[0028]所述中间部82沿周向均匀形成有N个独立不干扰的中间轴向通道;N个中间轴向通道由在周向上间隔排列的A类中间轴向通道82A和B类中间轴向通道82B组成;
[0029]所述中间部82的A类中间轴向通道82A,前端分别一一对应连通所述前端部81的径向通道8A,后端分别一一对应连通所述后端部83的径向通道8A;
[0030]所述中间部82的B类中间轴向通道82B,前端分别一一对应连通所述前端部81的轴向通道8B,后端分别一一对应连通所述后端部83的轴向通道8B;
[0031]所述环形燃烧室的环形燃烧室外环1,其前部对应回热器8前端部81的各径向通道8A形成有径向出气孔,其后部对应回热器8后端部83的径向通道8A形成有径向进气孔;
[0032]所述环形燃烧室的前端固定连接喷嘴环6,后端装配燃料喷嘴9。
[0033]较佳的,所述回热器8的中间部82同环形燃烧室外环1之间设置有外冷却筒31。
[0034]较佳的,所述回热循环燃气轮机还包括圆环状排气罩壳86;
[0035]所述排气罩壳86套设在环形燃烧室的环形燃烧室外环1的前部外,并密封连通回热器8前端部81的轴向通道8B。
[0036]较佳的,所述回热循环燃气轮机的压气机87的叶轮871通过中心拉杆885及轴承室886与涡轮5同轴固定;
[0037]进气罩壳89同轴套设在压气机87外;
[0038]所述进气罩壳89用于连通空气,通过压气机87将空气压缩进入环形燃烧室内。
[0039]较佳的,环形燃烧室及涡轮5后侧设有连通到回热器8后端部83轴向通道8B的回热管道11;
[0040]所述燃料喷嘴9后端固定到所述回热管道11;
[0041]所述回热器8通过螺栓固定到环形燃烧室上。
[0042]较佳的,30
°
≤α≤90
°
,α为环形回热器8的前端部81径向截面的前侧角度,或环形回热器8的后端部83径向截面的后侧角度。
[0043]较佳的,所述回热器8中间部82各中间轴向通道的径向截面结构成波浪形或月牙形。
[0044]较佳的,N为24~720。
[0045]本技术的回热循环燃气轮机,环形燃烧室的环形燃烧室外环1外同轴设置一
环形回热器8,回热器8的前端部81、后端部83沿周向均匀形成有多个独立不干扰的径向通道8A及轴向通道8B,回热器8的前端部81、后端部83允许一半通道使烟气竖向(径向)流通,一半通道使烟气横向(轴向)流通;回热器8中间部82的A类中间轴向通道82A连接前端部81及后端部83的径向通道8A,使从环形燃烧室的环形燃烧室外环1前部(近喷嘴环端)的径向出气孔喷出的烟气流入回热器8前端部81的径向通道8A,再通过回热器8中间部82的A类中间轴向通道82A,流入回热器8后端部83的径向通道8A,并经过环形燃烧室的环形燃烧室外环1后部(近燃料喷嘴9端)的径向进气孔流进燃烧室内部;回热器8中间部82的B类中间轴向通道82B连通回热器8的前端部81及后端部83的轴向通道8B,涡轮做功后的烟气依次流经后端部83的轴向通道8B、回热器8中间部82的B类中间轴向通道82B、前端部81的轴向通道8B,横向从本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回热循环燃气轮机,其特征在于,其包括同轴装配在一起的回热器(8)、环形燃烧室、喷嘴环(6)及涡轮(5);所述回热器(8)为圆环状套设固定在环形燃烧室的环形燃烧室外环(1)外;所述回热器(8)从前到后依次分为前端部(81)、中间部(82)及后端部(83);所述前端部(81)沿周向均匀形成有独立不干扰的径向通道(8A)及轴向通道(8B)共N个,并且径向通道(8A)、轴向通道(8B)在周向上间隔排列,N为大于1的整数;所述后端部(83)沿周向均匀形成有独立不干扰的径向通道(8A)及轴向通道(8B)共N个,并且径向通道(8A)、轴向通道(8B)在周向上间隔排列;所述中间部(82)沿周向均匀形成有N个独立不干扰的中间轴向通道;N个中间轴向通道由在周向上间隔排列的A类中间轴向通道(82A)和B类中间轴向通道(82B)组成;所述中间部(82)的A类中间轴向通道(82A),前端分别一一对应连通所述前端部(81)的径向通道(8A),后端分别一一对应连通所述后端部(83)的径向通道(8A);所述中间部(82)的B类中间轴向通道(82B),前端分别一一对应连通所述前端部(81)的轴向通道(8B),后端分别一一对应连通所述后端部(83)的轴向通道(8B);所述环形燃烧室的环形燃烧室外环(1),其前部对应回热器(8)前端部(81)的各径向通道(8A)形成有径向出气孔,其后部对应回热器(8)后端部(83)的径向通道(8A)形成有径向进气孔;所述环形燃烧室的前端固定连接喷嘴环(6),后端装配燃料喷嘴(9)。2.根据权利要求1所述的回热循环燃气轮机,其特征在于,所述回热器(8)的中间部(82)同环形燃烧室外环(1)之间设置有外冷却筒(31)。3.根据权利要求1所述的回热循环燃气轮机,其特征在于,所述回热循环燃气轮机还包括圆环状排气罩壳(86);所述排气罩壳(86)套设在环形燃烧室的环形燃烧室外环(1)的前部外,并密封连通回热器(8)前端部(81)的轴向通道(8B)。4.根据权利要求1所述的回热循环燃气轮机,其特征在于,所述回热循环燃气轮机的压气机(87)的叶轮(871)通过中心拉杆(885)及轴承室(886)与涡轮(5)同轴固定;进气罩壳(89)同轴套设在压气机(...

【专利技术属性】
技术研发人员:邢冬燕舒玲玲潘红明张成
申请(专利权)人:上海和兰透平动力技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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