[发明专利]燃气轮机联合系统

说明书

本发明公开了燃气轮机联合系统，包括燃气轮机、低温回收装置和余热回收装置。该燃气轮机包括液氨供给装置、压缩机、燃烧室和涡轮，该液氨供给装置能为燃烧室供应氨，该压缩机压缩包含空气的气体并供给到燃烧室，通过燃烧室燃烧产生的排气推动涡轮运转。该低温回收装置连接在液氨供给装置和燃烧室之间，该液氨通过低温回收装置变化为气态氨，该低温回收装置回收液氨气化的冷量。该燃烧室内包含有通入的气态氨与空气的气体混合燃烧，该燃烧室的排气推动涡轮运转并由排气通路排出；该余热回收装置设置在排气通路上以收集排气热量。它具有如下优点：能够输出动力，能回收排气余热和/或回收液氨气化产生的气化潜热以利用。

技术领域

本发明涉及燃气轮机系统，尤其涉及一种以氨为燃料的燃气轮机联合系统。

背景技术

燃气轮机是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械。在空气和燃气的主要流程中，有空气压缩机、燃烧室和涡轮这三大部件组成的燃气轮机循环，通称为简单循环。大多数燃气轮机均采用简单循环方案。因为它的结构最简单，而且最能体现出燃气轮机所特有的体积小、重量轻、启动快、无需冷却水等一系列优点。

我国是目前世界上氨产量和用量最多的国家，占世界总产量的1/3左右，因而我国有优异的条件逐步实现从现有的化石能源转向可再生的氨能源。氨可以作为燃气轮机或发动机的燃料。然而燃气轮机排气中余热，以及液氨气化产生的气化潜热并未被有效地回收或利用,如CN102272427B、CN102272428B。

发明内容

本发明提供了一种燃气轮机联合系统，它克服了背景技术中以氨为燃料的燃气轮机所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：

燃气轮机联合系统，包括以氨为燃料的燃气轮机，该燃气轮机包括液氨供给装置、压缩机、燃烧室和涡轮，该液氨供给装置能为燃烧室供应氨，该压缩机连接燃烧室以压缩包含空气的气体并供给到燃烧室，该燃烧室连接涡轮以通过燃烧室燃烧产生的排气推动涡轮运转；该燃气轮机联合系统还包括低温回收装置和余热回收装置；该低温回收装置连接在液氨供给装置和燃烧室之间，该液氨通过低温回收装置变化为气态氨，该低温回收装置回收液氨气化的冷量；该燃烧室内包含有通入的气态氨与空气的气体混合燃烧，该燃烧室的排气推动涡轮运转并由排气通路排出；该余热回收装置设置在排气通路上以收集排气热量。

一实施例之中：该低温回收装置包括热交换通路，该液氨经过该热交换通路而从液氨变化为气态氨，该热交换通路回收液氨气化的冷量。

一实施例之中：该热交换通路配合压缩机，以通过热交换通路冷却空气，冷却后的空气进入该压缩机。

一实施例之中：该热交换通路设置于燃烧室的外壁或燃烧室内以吸收燃烧室内的热量。

一实施例之中：该热交换通路配合所述涡轮的静叶片内和动叶片内的至少一方，以将液态氨送入到所述涡轮的静叶片内和动叶片内的至少一方，通过冷却静叶片或动叶片气化液氨为气态氨并供给到该燃烧室内。

一实施例之中：该燃气轮机还包括能使氨分解出氢的氨裂解装置，该液氨供给装置连接氨裂解装置以为氨裂解装置提供氨，该余热回收装置连接氨裂解装置，以将排气产生的热量导入氨裂解装置以为氨裂解反应提供反应热；该氨裂解装置连接燃烧室以向燃烧室供应包含氢和氨的气体。

一实施例之中：该余热回收装置控制排气通路内温度以使排气中所含的NO_X在氨存在的状态下能够被还原。

一实施例之中：该排气通路内设置NO_X选择还原催化剂。

一实施例之中：该燃气轮机联合系统还包括发电机，该发电机连接涡轮以通过涡轮驱动发电机输出电能。