專利名稱：徑流射流熱動力系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱能與動カ領域，尤其是一種熱動力系統(tǒng)。
背景技術：
具有連續(xù)燃燒室的燃氣輪機可以在大空氣過量系數(shù)下穩(wěn)定工作，這種熱動カ系統(tǒng)對于利用低濃度煤層氣等燃料含量較低的可燃氣體的利用具有先天的優(yōu)勢，然而，經(jīng)多級葉輪壓氣機壓縮后的氣體進入燃燒室燃燒后溫度較高，直接作用在動カ渦輪上會對動カ渦輪提出較高的要求，因而導致成本高。為此，需要發(fā)明ー種能夠利用燃料含量較低的可燃氣體的新型熱動カ系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了ー種徑流射流熱動カ系統(tǒng)，針對高溫高壓氣體直接對動カ渦輪做功會對動カ渦輪提出較高要求而使得成本過高的問題，通過在高溫高壓氣體出口與動カ渦輪之間設置射流泵來解決上述問題，同時還增強了動力渦輪的做功能力，從而使得對燃料含量較低的可燃氣體的利用得到了大幅擴展。為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術方案如下
一種徑流射流熱動カ系統(tǒng)，包括多級徑流壓氣機、燃燒室和單級動カ渦輪，所述多級徑流壓氣機的壓縮氣體出口經(jīng)所述燃燒室與射流泵的高壓氣體入口連通，所述射流泵的氣體出口與所述單級動カ渦輪的氣體入口連通，所述單級動カ渦輪對所述多級徑流壓氣機輸出動力。所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)還包括單級壓氣機，所述射流泵的低壓氣體入口與所述單級壓氣機的壓縮氣體出口連通，所述單級動カ渦輪對所述單級壓氣機輸出動力。所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)還包括旁通管，所述旁通管的氣體入口設在所述多級徑流壓氣機與所述燃燒室的連通通道上，所述旁通管的氣體出口與所述射流泵的低壓氣體入ロ連通。所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)還包括旁通管，所述旁通管的氣體入口設在所述多級徑流壓氣機的級間連通通道上，所述旁通管的氣體出口與所述射流泵的低壓氣體入口連通。在所述多級徑流壓氣機的級間連通通道上設冷卻器。所述單級動カ渦輪對發(fā)電機輸出動力。本發(fā)明中，所謂的多級徑流壓氣機是指由兩個以上的徑流壓氣機串聯(lián)構(gòu)成的壓氣機。本發(fā)明中，所謂的射流泵是指通過動カ流體引射非動カ流體，兩流體相互作用從ー個出口排出的裝置，它可以是氣體射流泵(即噴射泵)，也可以是液體射流泵；所謂的射流泵可以是傳統(tǒng)射流泵，也可以是非傳統(tǒng)射流泵。本發(fā)明中，所謂的傳統(tǒng)射流泵是指由兩個套裝設置的管構(gòu)成的，向內(nèi)管提供高壓動カ氣體，內(nèi)管高壓動カ氣體在外管內(nèi)噴射，在內(nèi)管高壓動カ氣體噴射和外管的共同作用下使內(nèi)外管之間的其他氣體(從外管進入的氣體)沿內(nèi)管高壓動カ氣體的噴射方向產(chǎn)生運動的裝置；所謂射流泵的外管可以有縮擴區(qū)，外管可以設為文丘里管，內(nèi)管噴嘴可以設為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴區(qū)是指外管內(nèi)截面面積發(fā)生變化的區(qū)域；所述射流泵至少有三個接ロ或稱通道，即射流泵高壓動カ氣體噴嘴、射流泵低壓氣體入口和射流泵氣體出口。本發(fā)明中，所謂的非傳統(tǒng)射流泵是指由兩個或兩個以上相互套裝設置或相互并列設置的管構(gòu)成的，其中至少ー個管與動カ氣體源連通，并且動力氣體源中的動カ氣體的流動能夠引起其他管中的氣體產(chǎn)生定向流動的裝置；所謂射流泵的管可以有縮擴區(qū)，可以設為文丘里管，管的噴嘴可以設為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴區(qū)是指管內(nèi)截面面積發(fā)生變化的區(qū)域；所述射流泵至少有三個接ロ或稱通道，即射流泵高壓動カ氣體噴嘴、射流泵低壓氣體入口和射流泵氣體出口 ；所述射流泵可以包括多個射流泵高壓動カ氣體噴嘴，在包括多個射流泵高壓動カ氣體噴嘴的結(jié)構(gòu)中，所述射流泵高壓動カ氣體噴嘴可以布置在所述射流泵低壓氣體入ロ的管道中心區(qū)，也可以布置在所述射流泵低壓氣體入ロ的管道壁附近，所述射流泵高壓動カ氣體噴嘴也可以是環(huán)繞所述射流泵低壓氣體入口管道壁的環(huán)形噴嘴。本發(fā)明中，所述射流泵包括多級射流泵、多股射流泵和脈沖射流泵等。 本發(fā)明中，根據(jù)本領域的公知技術，在必要的地方設置必要的部件、單元或系統(tǒng)，例如在某些結(jié)構(gòu)中，需要在燃燒室上設燃料噴射器等。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明所公開的徑流射流熱動カ系統(tǒng)通過在所述燃燒室和所述單級動カ渦輪之間設射流泵，不僅使得從所述燃燒室出來的高溫高壓氣體在進入所述單級動カ渦輪前的溫度大幅降低，而且使得進入所述單級動カ渦輪的氣體摩爾數(shù)大幅増加，在大大增強所述單級動力渦輪做功能力的同時也降低了對所述單級動力渦輪的要求，有效降低了成本；另外，本發(fā)明所公開的徑流射流熱動カ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)エ業(yè)化，具有廣闊的應用前景。


圖I是本發(fā)明實施例I的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明實施例5的結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖中
I多級徑流壓氣機、2燃燒室、3單級動力渦輪、4射流泵、5單級壓氣機、6旁通管、7冷卻器、8發(fā)電機。
具體實施例方式實施例I
如圖I所示的徑流射流熱動カ系統(tǒng)，包括多級徑流壓氣機I、燃燒室2和單級動カ渦輪3，所述多級徑流壓氣機I的壓縮氣體出口經(jīng)所述燃燒室2與射流泵4的高壓氣體入口連通，所述射流泵4的氣體出口與所述單級動カ渦輪3的氣體入口連通，所述單級動カ渦輪3對所述多級徑流壓氣機I輸出動力，其中，所述多級徑流壓氣機I為三級徑流壓氣機。具體地，經(jīng)所述多級徑流壓氣機I壓縮后的氣體在所述燃燒室2中燃燒，燃燒后的氣體作為所述射流泵4的高壓氣體；從所述射流泵4出來的氣體エ質(zhì)推動所述單級動カ渦輪3對外輸出動力。選擇性地，所述多級徑流壓氣機I可設為兩級以上的任意級數(shù)的徑流壓氣機。實施例2
如圖2所示的徑流射流熱動カ系統(tǒng)，其與實施例I的區(qū)別在于所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)還包括單級壓氣機5，所述單級壓氣機5提供所述射流泵4的低壓氣體，所述射流泵4的低壓氣體入口與所述單級壓氣機5的壓縮氣體出ロ連通，所述單級動カ渦輪3對所述單級壓氣機5輸出動力。
實施例3
如圖3所示的徑流射流熱動カ系統(tǒng)，其與實施例I的區(qū)別在于還包括旁通管6，所述旁通管6的氣體入口設在所述多級徑流壓氣機I與所述燃燒室2的連通通道上，所述旁通管6的氣體出口與所述射流泵4的低壓氣體入口連通，從所述多級徑流壓氣機I出來的氣體エ質(zhì)一部分進入所述燃燒室2中參與燃燒化學反應，另一部分通過所述旁通管6進入所述射流泵4中作為所述射流泵4的低壓氣體，從所述射流泵4出來的氣體エ質(zhì)推動所述單級動カ渦輪3對外輸出動力。實施例4
如圖4所示的徑流射流熱動カ系統(tǒng)，其與實施例I的區(qū)別在于還包括旁通管6，所述旁通管6的氣體入口設在所述多級徑流壓氣機I的級間連通通道上，具體地，所述旁通管6的氣體入口設在所述多級徑流壓氣機I的第二級壓氣機和第三級壓氣機之間連通通道上，所述旁通管6的氣體出口與所述射流泵4的低壓氣體入口連通，從所述多級徑流壓氣機I的級間連通通道上出來的氣體エ質(zhì)一部分經(jīng)第三級壓氣機壓縮之后隨之進入所述燃燒室2中參與燃燒化學反應，另一部分通過所述旁通管6進入所述射流泵4中作為所述射流泵4的低壓氣體，從所述射流泵4出來的氣體エ質(zhì)推動所述單級動カ渦輪3對外輸出動力。實施例5
如圖5所示的徑流射流熱動カ系統(tǒng)，其與實施例I的區(qū)別在于在所述多級徑流壓氣機I的第二級壓氣機與第三級壓氣機之間的連通通道上設冷卻器7。實施例6
如圖6所示的徑流射流熱動カ系統(tǒng)，其與實施例I的區(qū)別在于所述單級動カ渦輪3對發(fā)電機8輸出動力。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，根據(jù)本領域的公知技術和本發(fā)明所公開的技術方案，可以推導出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應認為是本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種徑流射流熱動カ系統(tǒng)，包括多級徑流壓氣機(I)、燃燒室(2)和單級動カ渦輪(3)，其特征在于所述多級徑流壓氣機(I)的壓縮氣體出口經(jīng)所述燃燒室(2)與射流泵(4)的高壓氣體入口連通，所述射流泵(4)的氣體出口與所述單級動カ渦輪(3)的氣體入口連通，所述單級動カ渦輪(3)對所述多級徑流壓氣機(I)輸出動力。
2.如權利要求I所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)，其特征在于所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)還包括單級壓氣機(5)，所述射流泵(4)的低壓氣體入口與所述單級壓氣機(5)的壓縮氣體出ロ連通，所述單級動カ渦輪(3)對所述單級壓氣機(5)輸出動力。
3.如權利要求I所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)，其特征在于所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)還包括旁通管(6)，所述旁通管(6)的氣體入口設在所述多級徑流壓氣機(I)與所述燃燒室(2)的連通通道上，所述旁通管(6)的氣體出口與所述射流泵(4)的低壓氣體入口連通。
4.如權利要求I所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)，其特征在于所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)還包括旁通管(6)，所述旁通管(6)的氣體入口設在所述多級徑流壓氣機(I)的級間連通通道上，所述旁通管(6)的氣體出口與所述射流泵(4)的低壓氣體入口連通。
5.如權利要求I所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)，其特征在于在所述多級徑流壓氣機(I)的級間連通通道上設冷卻器(7 )。
6.如權利要求I所述徑流射流熱動カ系統(tǒng)，其特征在于所述單級動カ渦輪(3)對發(fā)電機(8)輸出動力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種徑流射流熱動力系統(tǒng)，包括多級徑流壓氣機、燃燒室和單級動力渦輪，所述多級徑流壓氣機的壓縮氣體出口經(jīng)所述燃燒室與射流泵的高壓氣體入口連通，所述射流泵的氣體出口與所述單級動力渦輪的氣體入口連通，所述單級動力渦輪對所述多級徑流壓氣機以及外界輸出動力。本發(fā)明所公開的徑流射流熱動力系統(tǒng)可大大增強所述單級動力渦輪得做功能力并降低對所述單級動力渦輪的要求，成本低、結(jié)構(gòu)簡單，具有廣闊的應用前景。
文檔編號F02C6/08GK102865139SQ201210323800
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權日2011年9月8日
發(fā)明者靳北彪 申請人:摩爾動力(北京)技術股份有限公司