一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統的製作方法

2023-04-27 08:42:31

一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，包括燃燒室和與燃燒室連接的燃氣輪機、燃料供應裝置和空氣流量控制閥，還包括依次連接的吸氣裝置、增壓裝置和單向閥一，單向閥一與空氣流量控制閥相連，燃燒室和空氣流量控制閥之間還連接有溫度傳感器和氧氣傳感器，餘熱鍋爐還與汽輪機、單向閥二相連，單向閥二與二氧化碳吸收裝置、化學反應裝置依次相連，化學反應裝置還與燃燒室連接。本實用新型設計新穎、操作簡便、工作效率高、工作穩定可靠、資源利用率高、環境效益好。
【專利說明】一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃氣輪機工程【技術領域】，尤其是涉及一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統。
【背景技術】
[0002]燃氣輪機(Gas Turbine)是一種以連續流動的氣體作為工質、把熱能轉換為機械功的旋轉式動力機械。在空氣和燃氣的主要流程中，只有壓氣機(Compressor)、燃燒室(Combustor)和燃氣透平(Turbine)這三大部件組成的燃氣輪機循環,通稱為簡單循環。大多數燃氣輪機均採用簡單循環方案。因為它的結構最簡單，而且最能體現出燃氣輪機所特有的體積小、重量輕、起動快、少用或不用冷卻水等一系列優點。壓氣機從外界大氣環境吸入空氣，並經過軸流式壓氣機逐級壓縮使之增壓，同時空氣溫度也相應提高；壓縮空氣被壓送到燃燒室與噴入的燃料混合燃燒生成高溫高壓的燃氣；然後再進入到透平中膨脹做功，推動透平帶動壓氣機和外負荷轉子一起高速旋轉，實現了氣體或液體燃料的化學能部分轉化為機械功，並輸出電功。從透平中排出的乏氣排至大氣自然放熱。這樣，燃氣輪機就把燃料的化學能轉化為熱能，又把部分熱能轉變成機械能。
[0003]燃氣輪機燃氣初溫和壓氣機的壓縮比，是影響燃氣輪機效率的兩大因素，燃氣初溫又收燃燒環境的影響，如燃燒物燃燒熱效率、空氣含氧量。然而，現有的燃氣輪機大多通過壓縮機從大氣中吸入空氣將其壓縮，並進入燃燒室內與燃料混合後燃燒，空氣中可作為燃燒所需助燃劑的氧氣所佔體積只有20.95%，其餘為氮氣等非助燃劑，不利於燃料完全燃燒，影響燃氣渦輪機效率。同時，燃氣輪機系統工作排出的二氧化碳等會引起溫室效應，導致全球變暖。因此在燃氣輪機工作過程中有效利用和處理二氧化碳是十分關鍵的技術，而目前燃氣輪機系統排煙中的二氧化碳被氮氣稀釋，使二氧化碳濃度變低，處理難度大。
[0004]此外，燃氣輪機工作時，燃燒室外圍會產生大量的熱量，而現有技術未將其有效利用，而是白白讓其散發於大氣中，不利於環境，也不符合資源循環利用的理念。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統。該裝置將系統排出二氧化碳通過與過氧化鈉反應，生成氧氣，再通往燃燒室，不僅提高了燃料燃燒效率，而且有效處理了二氧化碳。整個系統設計新穎、操作簡便、工作效率高、工作穩定可靠、資源利用率高、環境效益好。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特殊之處在於，包括燃燒室和與燃燒室連接的燃氣輪機、燃料供應裝置和空氣流量控制閥，還包括依次連接的吸氣裝置、增壓裝置和單向閥一，所述單向閥一與空氣流量控制閥相連，所述燃燒室和空氣流量控制閥之間還連接有溫度傳感器和氧氣傳感器，所述餘熱鍋爐還與汽輪機、單向閥二相連，所述單向閥二與二氧化碳吸收裝置、化學反應裝置依次相連，所述化學反應裝置還與燃燒室連接。[0007]上述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵在於:所述燃燒室外殼上包圍有冷卻水套一，並通過冷卻水套一將熱能傳輸給餘熱鍋爐。
[0008]上述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵在於:所述燃燒室以煤氣、天然氣、油料、城市垃圾中任意一種為燃料。
[0009]上述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵在於:所述吸氣裝置通過使其內部形成負壓吸取空氣。
[0010]上述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵在於:所述增壓裝置為軸流式壓氣機。
[0011]上述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵在於:所述溫度傳感器和氧氣傳感器安裝在燃燒室出氣口處。
[0012]上述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵在於:所述化學反應裝置裝有過氧化鈉。
[0013]上述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵在於:所述化學反應裝置外殼上包圍有冷卻水套二，並通過冷卻水套二將化學反應的熱能傳輸給餘熱鍋爐。
[0014]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0015]1、本實用新型將系統排出二氧化碳通過與裝在化學反應裝置裡的過氧化鈉反應生成氧氣，再通往燃燒室，使燃料燃燒燃燒更充分，釋放出更多能量，提高了燃氣輪機效率，而且有效處理了二氧化碳，避免了其對環境的不利影響。
[0016]2、本實用新型在燃燒室、化學反應裝置這兩個放出大量熱能的裝置外殼都包圍有冷卻水套，並通過冷卻水套又將熱能傳輸給餘熱鍋爐，不僅有利於降低裝置的外殼溫度，以防止設備機械損壞，而且實現了熱量資源的循環利用。
[0017]3、本實用新型採用溫度傳感器、熱量傳感器來檢測燃燒室內的氣體溫度和含氧量，並反饋給流量閥，通過流量閥控制進入燃燒室的空氣量，使系統工作更加安全、可靠、穩定。
[0018]綜上所述，本實用新型設計新穎、操作簡便、工作效率高、工作穩定可靠、資源利用率高、環境效益好。
[0019]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0021]附圖標記說明:
【權利要求】
1.一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵在於:包括燃燒室(I)和與燃燒室(I)連接的燃氣輪機(2)、燃料供應裝置(3)和空氣流量控制閥(8)，還包括依次連接的吸氣裝置(5)、增壓裝置(6)和單向閥一(7)，所述單向閥一(7)與空氣流量控制閥(8)相連，所述燃燒室(I)和空氣流量控制閥(8)之間還連接有溫度傳感器(9)和氧氣傳感器(10)，餘熱鍋爐(12)還與汽輪機(11)、單向閥二(13)相連，所述單向閥二(13)與二氧化碳吸收裝置(14)、化學反應裝置(15)依次相連，所述化學反應裝置(15)還與燃燒室(I)連接。
2.根據權利要求1所述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵是:所述燃燒室(I)外殼上包圍有冷卻水套一(4)，並通過冷卻水套一(4)將熱能傳輸給餘熱鍋爐(12)。
3.根據權利要求1所述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵是:所述燃燒室(I)以煤氣、天然氣、油料、城市垃圾中任意一種為燃料。
4.根據權利要求1所述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵是:所述吸氣裝置(5 )通過使其內部形成負壓吸取空氣。
5.根據權利要求1所述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵是:所述增壓裝置(6)為軸流式壓氣機。
6.根據權利要求1所述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵是:所述溫度傳感器(9)和氧氣傳感器(10)安裝在燃燒室(I)出氣口處。
7.根據權利要求1所述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵是:所述化學反應裝置(15 )裝有過氧化鈉。
8.根據權利要求1所述的一種燃氣輪機熱量和尾氣綜合利用系統，其特徵是:所述化學反應裝置(15)外殼上包圍有冷卻水套二( 16)，並通過冷卻水套二( 16)將化學反應的熱能傳輸給餘熱鍋爐(12)。
【文檔編號】F02C6/18GK203702345SQ201320680259
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】潘汝良 申請人:江蘇海事職業技術學院