一种燃气轮机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种燃气轮机，包括第一转轴及套设安装于第一转轴的压气机和第一涡轮，以及环绕第一转轴设置的燃烧室，第一涡轮背向压气机的一侧设置有第二转轴，第二转轴上套设安装有第二涡轮和电机，第二涡轮临近第一涡轮设置，燃烧室在背向压气机的方向上，沿轴向且径向向外延伸，形成扩口状。本实用新型专利技术通过将燃烧室设置为异形，缩短涡轮与自由涡轮之间轴向尺寸的同时，保证燃烧室内燃料有充足的燃烧时间和空间，从而保证燃烧效果。从而保证燃烧效果。从而保证燃烧效果。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机


[0001]本技术属于热机领域，具体涉及一种燃气轮机。

技术介绍

[0002]燃气轮机以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功，是一种旋转叶轮式热力发动机。其主要包括压气机、燃烧室、涡轮三大部件：压气机从外界大气环境吸入空气，并压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体；然后再进入到涡轮中膨胀做功，推动涡轮带动压气机和外负荷转子一起高速旋转，实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功，并可通过连接发电机输出电能。
[0003]现有技术中燃气轮机存在如下缺陷：具有环形燃烧室的燃气轮机中，当设置有相连接的自由涡轮和电机来输出电能时，往往由于各零部件尺寸和空间布局的限制，导致自由涡轮相对于燃气轮机的涡轮的轴向距离过大，使得燃烧室排气到达自由涡轮时能量损失过大，影响电机发电效率。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种燃气轮机。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]第一方面，本技术实施例提供一种燃气轮机，包括第一转轴及套设安装于第一转轴的压气机和第一涡轮，以及环绕第一转轴设置的燃烧室，第一涡轮背向压气机的一侧设置有第二转轴，第二转轴上套设安装有第二涡轮和电机，第二涡轮临近第一涡轮设置，燃烧室在背向压气机的方向上，沿轴向且径向向外延伸，形成扩口状。
[0007]进一步地，燃烧室围绕形成容纳第一涡轮的开口腔，第二涡轮位于开口腔内。
[0008]进一步地，在第一涡轮远离压气机的轴向方向上，燃烧室的内径的径向尺寸逐渐增大。
[0009]进一步地，在第一涡轮远离压气机的轴向方向上，至少部分燃烧室的外径与内径的径向尺寸的差值逐渐增大。
[0010]进一步地，燃气轮机还包括喷嘴，喷嘴位于燃烧室的径向远端。
[0011]进一步地，燃烧室包括弹焰板，弹焰板绕第二转轴设置，且弹焰板自燃烧室壁向燃烧室内腔延伸。
[0012]进一步地，喷嘴位于弹焰板的远离第二转轴一侧。
[0013]进一步地，喷嘴的喷口朝向弹焰板。
[0014]进一步地，弹焰板为两个以上，相邻的弹焰板错开并对向设置。
[0015]进一步地，燃烧室与电机之间设置有排气口。
[0016]根据本技术实施例的燃气轮机，通过将第二涡轮临近第一涡轮设置，燃烧室在背向压气机的方向上，沿轴向且径向向外延伸，形成扩口状，能够缩短第一涡轮与第二涡
轮(自由涡轮)之间轴向尺寸，使得燃烧室排气到达第二涡轮(自由涡轮)时能量损失减小，有利于提高电机发电效率，并且能够保证燃烧室内燃料有充足的燃烧时间和空间，从而保证燃烧效果。
附图说明
[0017]通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征，附图并未按照实际的比例绘制。
[0018]图1为本技术一个实施例的燃气轮机的结构示意图；
[0019]图2为本技术设置有弹焰板的实施例的燃气轮机的结构示意图；
[0020]图3为本技术弹焰板为两个的实施例的燃气轮机的结构示意图。
[0021]附图标记：110、第一转轴，120、第二转轴，200、压气机，310、第一涡轮，320、第二涡轮，400、燃烧室，410、弹焰板，420、第二弹焰板，500、电机，600、排气口，700、喷嘴。
具体实施方式
[0022]下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本技术，并不被配置为限定本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
[0023]如图1所示，图1为本技术一个实施例的燃气轮机的结构示意图。本技术实施例提供一种燃气轮机，包括第一转轴110及套设安装于第一转轴110的压气机200和第一涡轮310，以及对应第一涡轮310环绕第一转轴110设置的燃烧室400。第一转轴110、压气机200和第一涡轮310可同步转动。第一涡轮310背向压气机200的一侧设置有第二转轴120，第二转轴120上套设安装有第二涡轮320和电机(发电机)500，第二涡轮320临近第一涡轮310设置。
[0024]其中，第一转轴110和第二转轴120的材质可以是钢，也可以是其他合适金属、合金或复合材质。第一转轴110和第二转轴120可以通过轴承支撑于燃气轮机的壳体或轴承座。该轴承优选为空气轴承，也可以是磁轴承或气磁混合轴承等其他非接触轴承。
[0025]压气机200可以是轴流式压气机、离心式压气机或斜流式压气机。在一些实施例中，压气机200可以包括压气机叶轮和扩压器。压气机200的进气端与外部环境连通以用于吸气，吸入的气体(例如空气)经过压气机200压缩后通过压气机200的排气端进入燃烧室中。
[0026]第一涡轮310和第二涡轮320可以是轴流式涡轮。在其他实施例中，第一涡轮310和第二涡轮320也可以是离心式涡轮。第一涡轮310和第二涡轮320的材质可以是耐高温材料，例如镍或镍合金。第一涡轮310和第二涡轮320一般与燃烧室400的排气端相连，以接收来自于燃烧室400的高温燃气并利用高温燃气做功。第一涡轮310和第二涡轮320可以依据负载及轴向力而同向设置，或对向设置。第一涡轮310和第二涡轮320的前侧均可以设置有导叶，
以利于气体导流作用。
[0027]本技术提供的燃气轮机，燃烧室400在背向压气机200的方向上，沿轴向且径向向外延伸，形成扩口状。扩口状能够增加容纳空间，使得燃烧室400轴心区域能够容纳临近第一涡轮310设置的第二涡轮320和电机500，并且便于设置排气口。在一个可选的实施例中，燃烧室400与电机500之间设置有排气口600。
[0028]根据本技术实施例的燃气轮机，通过将第二涡轮320临近第一涡轮310设置，燃烧室400在背向压气机200的方向上，沿轴向且径向向外延伸，形成扩口状，能够缩短第一涡轮310与第二涡轮(自由涡轮)320之间轴向尺寸，从而降低因第一涡轮310与第二涡轮320之间轴向距离过大而导致的燃烧室400排气到达第二涡轮(自由涡轮)320时能量损失，有利于提高电机500发电效率，并且能够保证燃烧室400内燃料有充足的燃烧时间和空间，具有足够的燃烧路径，从而保证燃烧效果，使燃气轮机能够稳定运行。
[0029]具体地，如图1所示，燃烧室400围绕形成容纳第一涡轮310的开口腔，第二涡轮320位于所述开口腔内。即，燃烧室400沿轴向围绕第一涡轮310和第二涡轮320设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机，其特征在于，包括第一转轴及套设安装于第一转轴的压气机和第一涡轮，以及环绕第一转轴设置的燃烧室，第一涡轮背向压气机的一侧设置有第二转轴，第二转轴上套设安装有第二涡轮和电机，第二涡轮临近第一涡轮设置，燃烧室在背向压气机的方向上，沿轴向且径向向外延伸，形成扩口状。2.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于，燃烧室围绕形成容纳第一涡轮的开口腔，第二涡轮位于所述开口腔内。3.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于，在第一涡轮远离压气机的轴向方向上，燃烧室的内径的径向尺寸逐渐增大。4.根据权利要求3所述的燃气轮机，其特征在于，在第一涡轮远离压气机的轴向方向上，至少部分燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：段萌珠，
申请(专利权)人：星辰萌想科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：