專利名稱：濕壓縮－后表冷－回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種燃?xì)廨啓C(jī)。具體地說是一種燃?xì)廨啓C(jī)的循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燃?xì)廨啓C(jī)可分為簡單循環(huán)和復(fù)雜循環(huán)。簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)具有壓氣機(jī)、燃燒室和渦輪這三大類主要部件，為提高其循環(huán)效率，需要提高渦輪前溫度、壓氣機(jī)壓比和部件效率。復(fù)雜循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)是在簡單循環(huán)基礎(chǔ)上增加了其他部件，循環(huán)工質(zhì)的熱力過程有了性質(zhì)上的改變，可在渦輪前溫度等循環(huán)參數(shù)不變的條件下提高效率、功率等性能。簡單循環(huán)和復(fù)雜循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)，自燃?xì)廨啓C(jī)誕生以來一直相互競爭發(fā)展，性能得到不斷提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以進(jìn)一步提高燃?xì)廨啓C(jī)的效率的濕壓縮-后表冷-回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括濕壓縮壓氣機(jī)、后表冷器、燃燒室、渦輪、回?zé)崞?，在壓氣機(jī)的進(jìn)口和中間處設(shè)有水滴霧加入口，在氣體循環(huán)工質(zhì)的壓縮流程中，水滴與氣體循環(huán)工質(zhì)混合并吸熱蒸發(fā)，在壓氣機(jī)的出口與渦輪之間串聯(lián)有后表冷器、回?zé)崞骱腿紵?，出壓氣機(jī)的循環(huán)工質(zhì)依次經(jīng)過后表冷器、回?zé)崞鞯蜏貍?cè)、燃燒室、渦輪、回?zé)崞鞲邷貍?cè)，最后排入大氣，后表冷器中的循環(huán)工質(zhì)冷凝析出水經(jīng)水處理器后作為水滴霧用水進(jìn)入壓氣機(jī)。
本發(fā)明屬于復(fù)雜循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)，現(xiàn)有的復(fù)雜循環(huán)機(jī)組和技術(shù)方案盡管熱效率已經(jīng)比較高，但本發(fā)明的技術(shù)方案是-個(gè)效率更高、技術(shù)更先進(jìn)的復(fù)雜循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)。本發(fā)明將簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)及其三大類主要部件技術(shù)、回?zé)峒夹g(shù)、濕壓縮技術(shù)、表面換熱技術(shù)有機(jī)集成，形成濕壓縮-后表冷-回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)，效果大幅超越了原有技術(shù)的單獨(dú)使用和已有的組合使用方案。
本發(fā)明的濕壓縮-后表冷-回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)，在渦輪前溫度、壓氣機(jī)壓比和部件效率相同條件下，可比簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)在熱效率指標(biāo)方面提高約29％-35％，在單位空氣流量的輸出功率指標(biāo)方面提高約26％-33％；同等條件下，現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)雜循環(huán)——蒸汽回注(STIG)、間冷回?zé)?ICR)、噴水中冷/蒸汽回注(S-S)在熱效率指標(biāo)方面的提高幅度低于濕壓縮-后表冷-回?zé)嵫h(huán)。另外，作為特色功能，濕壓縮-后表冷-回?zé)嵫h(huán)利用壓氣機(jī)后表冷器冷凝回收水在開式循環(huán)中容易地實(shí)現(xiàn)了水的循環(huán)使用。
本發(fā)明的濕壓縮-后表冷-回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的熱力循環(huán)方案為從循環(huán)工質(zhì)壓縮過程始點(diǎn)開始，1)濕壓縮主體循環(huán)工質(zhì)(空氣、氦氣等)流經(jīng)壓氣機(jī)升壓，同時(shí)，在流程起始端加入水滴霧，必要時(shí)在流程中補(bǔ)充加入水滴霧，使水滴沿流程蒸發(fā)，起到降溫作用，流程終端為水蒸汽和主體循環(huán)工質(zhì)的混合物；2)后表冷升壓后的主體循環(huán)工質(zhì)和水蒸汽流經(jīng)壓氣機(jī)后面的表面冷卻器，溫度降低，冷凝析出加入的水分；3)回?zé)崞鞯蜏貍?cè)流程在回?zé)崞髦信c高溫側(cè)氣體通過表面換熱增加溫度；4)燃燒升溫在燃燒室吸收高溫?zé)嵩吹臒崃浚?)膨脹做功高溫高壓循環(huán)工質(zhì)在渦輪中膨脹做功，降溫降壓；6)回?zé)崞鞲邷貍?cè)流程渦輪出口帶有余熱的循環(huán)工質(zhì)在回?zé)崞髦型ㄟ^表面換熱把熱量傳給低溫側(cè)氣體；7)向低溫冷源放熱循環(huán)工質(zhì)向低溫冷源放熱，重新回到常溫初壓的壓縮過程始點(diǎn)。
本發(fā)明的濕壓縮-后表冷-回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)提高功率和熱效率的理論依據(jù)及原理是壓氣機(jī)中噴入的水滴蒸發(fā)，降低了工質(zhì)溫度，因而明顯使壓氣機(jī)耗功減少，也就使機(jī)組的輸出功率增加；壓氣機(jī)出口溫度低于渦輪出口溫度，是回收渦輪排氣余熱的條件，充分利用濕壓縮降溫和后表冷降溫特點(diǎn)，增設(shè)回?zé)崞鳎蠓厥张艢庥酂?，使進(jìn)入燃燒室的氣體溫度升高，使燃料消耗減少，從而做到相同燃料消耗時(shí)輸出功率增加，也就是熱效率的增加。
與同類比較，本發(fā)明的濕壓縮-后表冷-回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)性能能夠得到較大幅度提高的原因是濕壓縮冷卻效果好，更接近于等溫壓縮，使機(jī)組功率增加幅度大；壓氣機(jī)后表面冷卻器使壓氣機(jī)出口氣體溫度繼續(xù)降低，使回?zé)岢潭雀睢?br> 四

附圖是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明作更詳細(xì)的描述結(jié)合附圖，濕壓縮-后表冷-回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的組成包括濕壓縮壓氣機(jī)、后表冷器、燃燒室、渦輪、回?zé)崞?，在壓氣機(jī)的進(jìn)口和中間處設(shè)有水滴霧加入口，在氣體循環(huán)工質(zhì)的壓縮流程中，水滴與氣體循環(huán)工質(zhì)混合并吸熱蒸發(fā)，在壓氣機(jī)的出口與渦輪之間串聯(lián)有后表冷器、回?zé)崞骱腿紵遥鰤簹鈾C(jī)的循環(huán)工質(zhì)依次經(jīng)過后表冷器、回?zé)崞鞯蜏貍?cè)、燃燒室、渦輪、回?zé)崞鞲邷貍?cè)，最后排入大氣，后表冷器中的循環(huán)工質(zhì)冷凝析出水經(jīng)過水處理器后作為水滴霧用水進(jìn)入壓氣機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種濕壓縮-后表冷-回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)，它包括濕壓縮壓氣機(jī)、后表冷器、燃燒室、渦輪、回?zé)崞鳎涮卣魇菈簹鈾C(jī)的進(jìn)口和中間處設(shè)有水滴霧加入口，在氣體循環(huán)工質(zhì)的壓縮流程中，水滴與氣體循環(huán)工質(zhì)混合并吸熱蒸發(fā)；壓氣機(jī)的出口設(shè)有表面換熱式后表冷器和回?zé)崞?，出壓氣機(jī)的循環(huán)工質(zhì)進(jìn)入后表冷器，出后表冷器的循環(huán)工質(zhì)進(jìn)入回?zé)崞鞯蜏貍?cè)，回?zé)崞鞲邷貍?cè)通以渦輪出口氣體；后表冷器的循環(huán)工質(zhì)冷凝析出水經(jīng)水處理器后作為水滴霧用水進(jìn)入壓氣機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種濕壓縮－后表冷－回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)。它包括濕壓縮壓氣機(jī)、后表冷器、燃燒室、渦輪、回?zé)崞?，在壓氣機(jī)的進(jìn)口和中間處設(shè)有水滴霧加入口，在氣體循環(huán)工質(zhì)的壓縮流程中，水滴與氣體循環(huán)工質(zhì)混合并吸熱蒸發(fā)，在壓氣機(jī)的出口與渦輪之間串聯(lián)有后表冷器、回?zé)崞骱腿紵?，出壓氣機(jī)的循環(huán)工質(zhì)依次經(jīng)過后表冷器、回?zé)崞鞯蜏貍?cè)、燃燒室、渦輪、回?zé)崞鞲邷貍?cè)，最后排入大氣，后表冷器的冷凝析出水經(jīng)水處理器后作為水滴霧用水進(jìn)入壓氣機(jī)。本發(fā)明的濕壓縮－后表冷－回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)，在渦輪前溫度、壓氣機(jī)壓比和部件效率相同條件下，可比簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)在熱效率指標(biāo)方面提高約29％－35％，在單位空氣流量的輸出功率指標(biāo)方面提高約26％－33％。
文檔編號F02C7/08GK101078370SQ20071007242
公開日2007年11月28日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者徐立民 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七○三研究所