[实用新型]一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置

权利要求书

1.一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，包括进气道(1)、压气机(2)、储气室(3)、压气机变速器(6)、压气机排气管(8)、燃烧室进气道(10)、燃烧室进气锥(11)、燃烧室气动阀(14)、火花塞(19)、脉冲爆震燃烧室(21)、特斯拉涡轮(22)、集气腔(27)、排气管(28)、发电机变速器(32)和发电机(33)；其中，

进气道(1)位于燃气轮机最前端，压气机(2)与进气道(1)相连，储气室(3)置于压气机(2)下游，压气机排气管(8)连接储气室(3)和燃烧室进气道(10)，燃烧室进气锥(11)布置在燃烧室进气道(10)内，燃烧室气动阀(14)安装在燃烧室进气锥(11)上，脉冲爆震燃烧室(21)与燃烧室进气道(10)相连，脉冲爆震燃烧室(21)头部设置有火花塞(19)，脉冲爆震燃烧室(21)的出口布置有特斯拉涡轮(22)，集气腔(27)置于特斯拉涡轮(22)的侧边，排气管(28)与集气腔(27)相连，压气机变速器(6)左端与压气机转子(4)相连，右端与涡轮转子(30)相连，发电机变速器(32)左端与涡轮转子(30)相连，右端与发电机(33)相连。

2.根据权利要求1所述的一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，特斯拉涡轮(22)包括涡轮动力盘(23)、涡轮转子(30)、涡轮排气壳(26)、集气腔(27)、涡轮排气通道(29)和涡轮燃气壳(31)；涡轮动力盘(23)由一组直径相同等厚的圆形薄板组成，圆形薄板间的布置距离相同，圆形薄板的中心开设有扇形排气孔，圆形薄板通过扇形排气孔间的肋板与涡轮转子(30)连接；涡轮燃气壳(31)为圆柱体腔体结构，其上设计有封严篦齿(24)，防止高能爆震燃气直接泄漏至由涡轮排气壳(26)与涡轮燃气壳(31)包裹形成的涡轮排气通道(29)，涡轮排气壳(26)上设计有涡轮轴承安装座，集气腔(27)布置在特斯拉涡轮(22)的排气侧，集气腔(27)与涡轮排气通道(29)相连通。

3.根据权利要求1所述的一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，所述进气道(1)、压气机(2)与传统燃气轮机的进气道和压气机相同，压气机级数减少为2至3级；所述压气机转子(4)采用悬臂转子设计结构，压气机叶片布置在压气机转子的悬臂端，压气机转子轴承(5)安装在储气室(3)内缸上。

4.根据权利要求1所述的一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，所述储气室(3)的入口为一扩张式环形通道，压气机出口亚音速气流经扩张通道后减速增压；所述储气室(3)的主体部分为一等截面的环形腔体，储气室(3)的体积容量较大，主要用于当燃烧室气动阀(12)关闭时，存储压气机(2)排出的压缩空气，防止压气机(2)进入喘振等不稳定工作边界。

5.根据权利要求1所述的一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，所述压气机排气管(8)为一普通金属圆管，管路上安装有压缩空气流量计(7)和空气流量调节阀(9)，根据燃气轮机负荷变化对空气流量大小进行精确控制。

6.根据权利要求1所述的一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，所述燃烧室进气道(10)为长方形横截面腔体结构，是脉冲爆震燃烧室(21)燃烧燃料所需空气的主要进气通道，其内安装有燃烧室进气锥(11)和燃烧室气动阀(14)。

7.根据权利要求1所述的一种结合黏性涡轮的脉冲爆震燃烧燃气轮机发电装置，其特征在于，所述燃烧室进气锥(11)头部为锥形体，主体为圆柱体结构，燃烧室进气锥内设置有雾化空气流道、燃料流道和锥形旋流喷嘴(18)，雾化空气流道将雾化空气进气管道(12)与锥形旋流喷嘴(18)相连，燃料流道将燃料供给管道(13)与锥形旋流喷嘴(18)相连；所述燃烧室进气锥(11)是燃烧室燃料的供给结构，实现液体燃料的雾化和喷射，液体燃料经锥形旋流喷嘴(18)，在高压雾化空气旋转射流的剪切作用下破碎并形成细小油滴喷入燃烧室。