一種間冷燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種間冷燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)是在簡(jiǎn)單循環(huán)的基礎(chǔ)上，增加壓縮空氣中間冷卻器組成的復(fù)雜 循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)，由于加入了中間冷卻，使得其效率較簡(jiǎn)單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)得到提升。
[0003] 在燃?xì)廨啓C(jī)中，采用間冷循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)由于其高的循環(huán)比功與高效率，日益受 到人們的關(guān)注。然而，常規(guī)間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)中，燃?xì)饨?jīng)高壓渦輪膨脹做功后，溫度下降。 在余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)中，燃?xì)廨啓C(jī)的排氣通至余熱鍋爐中，加熱鍋爐中的水產(chǎn)生蒸汽驅(qū) 動(dòng)汽輪機(jī)做功。但燃?xì)廨啓C(jī)中動(dòng)力渦輪排出的氣體溫度較低，導(dǎo)致基于聯(lián)合循環(huán)的間冷 燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)熱效率較低（美國(guó)GE公司的間冷燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)LSM100PA熱效率 50. 1% ) 〇

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種間冷燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，以解決【背景技術(shù)】中的間冷 燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)中熱效率較低的問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種間冷燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，包含余熱鍋爐、低壓 壓氣機(jī)、高壓渦輪、高壓壓氣機(jī)、渦輪組件、補(bǔ)燃燃燒室及中間冷卻器，其中，所述補(bǔ)燃燃燒 室布置在高壓渦輪與渦輪組件之間，高壓渦輪排出的燃?xì)饨?jīng)過(guò)補(bǔ)燃燃燒室再次加熱后加入 渦輪組件，渦輪組件的排氣溫度升高；所述渦輪組件的排氣端與所述余熱鍋爐的進(jìn)氣端連 接；所述中間冷卻器布置在低壓壓氣機(jī)與高壓壓氣機(jī)之間。
[0006] 優(yōu)選地，所述間冷燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)一步包含第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子、低壓壓 氣機(jī)及高壓壓氣機(jī)，其中，所述低壓壓氣機(jī)與渦輪組件通過(guò)第一轉(zhuǎn)子連接，且低壓壓氣機(jī)與 渦輪組件同軸，所述高壓渦輪與高壓壓氣機(jī)之間通過(guò)第二轉(zhuǎn)子連接，且高壓渦輪與高壓壓 氣機(jī)同軸。
[0007] 優(yōu)選地，所述渦輪組件包含低壓渦輪和動(dòng)力渦輪，燃?xì)饨?jīng)補(bǔ)燃燃燒室再次燃燒后 進(jìn)入低壓渦輪，燃?xì)庠诘蛪簻u輪內(nèi)膨脹做功后驅(qū)動(dòng)動(dòng)力渦輪。
[0008] 優(yōu)選地，所述第一轉(zhuǎn)子的一端用于連接第二負(fù)載，所述低壓壓氣機(jī)布置在所述渦 輪組件與第二負(fù)載之間。
[0009] 優(yōu)選地，所述低壓壓氣機(jī)的進(jìn)氣端背離渦輪組件的排氣端。
[0010] 優(yōu)選地，所述低壓壓氣機(jī)同旋向的葉片葉型沿第一轉(zhuǎn)子的軸線對(duì)稱布置。
[0011] 優(yōu)選地，所述渦輪組件同時(shí)驅(qū)動(dòng)低壓壓氣機(jī)及第二負(fù)載。
[0012] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明中的間冷燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)中增添了補(bǔ)燃燃燒 室，使得低壓渦輪與動(dòng)力渦輪組件排出的氣體溫度較高，提高了余熱鍋爐的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的間冷燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。
[0014] 其中：1-第一負(fù)載，2-蒸汽輪機(jī)，3-余熱鍋爐，4-第二負(fù)載，5-第一轉(zhuǎn)子，6-低壓 壓氣機(jī)，7-渦輪組件，8-補(bǔ)燃燃燒室，9-高壓渦輪，10-燃燒室，11-高壓壓氣機(jī)，12-第二轉(zhuǎn) 子，13-中間冷卻器。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中 的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類 似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明 一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用 于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下 面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"中心"、"縱向"、"橫向"、"前"、"后"、"左"、 "右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底" "內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方 位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元 件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的 限制。
[0017] 如圖1所示，一種間冷燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，包含有第一負(fù)載1、蒸汽輪機(jī)2、余 熱鍋爐3、第二負(fù)載4、第二轉(zhuǎn)子5、低壓壓氣機(jī)6、渦輪組件7、補(bǔ)燃燃燒室8、高壓渦輪9、燃 燒室10、高壓壓氣機(jī)11、第二轉(zhuǎn)子12及中間冷卻器13,其中，渦輪組件7包含低壓渦輪及動(dòng) 力渦輪，燃?xì)饨?jīng)補(bǔ)燃燃燒室8再次燃燒后進(jìn)入低壓渦輪，燃?xì)庠诘蛪簻u輪內(nèi)膨脹做功后驅(qū) 動(dòng)動(dòng)力渦輪。
[0018] 低壓壓氣機(jī)6與渦輪組件7通過(guò)第一轉(zhuǎn)子5連接，且低壓壓氣機(jī)6與渦輪組件7 同軸，第一轉(zhuǎn)子5的一端用于連接第二負(fù)載4。
[0019] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，將低壓渦輪與動(dòng)力渦輪組裝為渦輪組件7。渦輪組件7同時(shí) 帶動(dòng)低壓壓氣機(jī)6及第二負(fù)載4,減少了零件的數(shù)量，縮短了第一轉(zhuǎn)子5的軸向長(zhǎng)度，提高了 系統(tǒng)的可靠性。
[0020] 低壓壓氣機(jī)6布置在渦輪組件7與第二負(fù)載4之間，且低壓壓氣機(jī)6的進(jìn)氣端遠(yuǎn) 離渦輪組件7的排氣端（附圖1中，低壓壓氣機(jī)6的右端為低壓壓氣機(jī)6的進(jìn)氣端，渦輪組 件7的右端為渦輪組件7的排氣端）。低壓壓氣機(jī)6同旋向的葉片葉型沿第一轉(zhuǎn)子5的軸 線對(duì)稱布置得到反旋向的葉片葉型，使得渦輪組件7和低壓壓氣機(jī)6的氣流方向相反，而旋 向相同。
[0021] 低壓壓氣機(jī)6的進(jìn)氣端遠(yuǎn)離渦輪組件7的排氣端的優(yōu)點(diǎn)在于：低壓壓氣機(jī)6的進(jìn) 口溫度不受渦輪組件7的排氣的影響，提高了低壓壓氣機(jī)6進(jìn)口的空氣質(zhì)量。
[0022] 高壓渦輪9與高壓壓氣機(jī)11通過(guò)第二轉(zhuǎn)子12連接，且高壓渦輪9與高壓壓氣機(jī) 11同軸，在高壓渦輪9與高壓壓氣機(jī)11之間布置有燃燒室10,高壓壓氣機(jī)11將空氣壓縮 后進(jìn)入燃燒室10。在燃燒室10內(nèi)噴入燃料，燃料在高壓空氣下燃燒生成高溫高壓燃?xì)猓?溫高壓燃?xì)饬魅敫邏簻u輪9用于高壓渦輪9做功，高壓渦輪9做功用于通過(guò)第二轉(zhuǎn)子12帶 動(dòng)高壓壓氣機(jī)11運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0023] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，包含有第一轉(zhuǎn)子5和第二轉(zhuǎn)子12,其優(yōu)點(diǎn)在于：現(xiàn)有技術(shù)中 的轉(zhuǎn)子需要穿過(guò)中間冷卻器13、高壓壓氣機(jī)11、燃燒室10、高壓渦輪9,轉(zhuǎn)子的軸向距離較 長(zhǎng)，不利于轉(zhuǎn)子軸承布置和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)。而本發(fā)明中采用了兩個(gè)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子軸向長(zhǎng)度明 顯降低，大幅提高了轉(zhuǎn)子的剛度，有利于轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，使得燃?xì)廨啓C(jī)工作過(guò)程中更加 穩(wěn)定。
[0024] 補(bǔ)燃燃燒室8布置在第二轉(zhuǎn)子12上的高壓渦輪9與第一轉(zhuǎn)子5上的渦輪組件7 之間。補(bǔ)燃燃燒室8對(duì)從高壓渦輪9流出的燃?xì)庠俅渭訜?，補(bǔ)燃燃燒室8內(nèi)噴入燃料，燃料 在補(bǔ)燃燃燒室8中的高溫高壓氣流中充分燃燒，燃燒后的燃?xì)饬魅霚u輪組件7做功，渦輪組 件7通過(guò)第一轉(zhuǎn)子5帶動(dòng)低壓壓氣機(jī)6和第二負(fù)載4。
[0025] 增加補(bǔ)燃燃燒室8的優(yōu)點(diǎn)在于：可提高渦輪組件7進(jìn)口燃?xì)獾臏囟龋谷細(xì)廨啓C(jī)的 循環(huán)功加大，而且補(bǔ)燃燃燒室8中的壓力較高，燃燒效率也高，因而既提高了功率又使熱效 率保持較高的水平，對(duì)降