[实用新型]一种燃气轮机系统

说明书

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，公开了一种燃气轮机系统，该燃气轮机系统包括燃气轮机和增压单元，燃气轮机包括第一压气机、燃烧室和涡轮组件，燃烧室设有空气入口、燃气入口和排气口，第一压气机的出气口与空气入口连通，增压单元的出气口与燃气入口连通，燃烧室的排气口设有排气管路，涡轮组件设于排气管路上，包括沿排气管路内气体流动方向设置的至少两级涡轮；增压单元包括第二压气机和用于驱动第二压气机动作的增压驱动涡轮；增压驱动涡轮的进气口通过引流支路与涡轮组件中相邻两级涡轮之间的部位连通。该燃气轮机系统改善了现有的燃气轮机常采用“燃气压缩机+燃气轮机”的系统配置方式，占地面积大、成本也比较高的问题。

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，特别涉及一种燃气轮机系统。

背景技术

在生产生活中存在大量的低压或者常压燃气，如：生物质气化合成气、煤制燃气、沼气、瓦斯气等，以这类低压低热值燃气为燃料发电供热是微小型燃气轮机的重要应用市场。而燃气轮机系统需要进气压力满足特定的要求，例如：微小型燃气轮机的燃气进气压力通常在6-15bar的范围内，因而，微小型燃气轮机若要以低压燃气为燃料，则必须对燃气进行增压。

在现有技术中，通常采用“燃气压缩机+燃气轮机”的系统配置方式，即用燃气压缩机来给低压燃气增压。然而，一台燃气压缩机的价格通常占微小型燃气轮机价格的30-60％，占地面积与整个微小型燃气轮机系统的占地面积相当，不但占地面积大，而且成本也比较高。此外，大部分低压燃气由于热值低，通常体积流量较大，使得燃气压缩机的功耗比较大，燃气压缩机的功耗甚至可以占到微小型燃气轮机发电量的50％左右，严重影响微小型燃气轮机发电系统的经济性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种燃气轮机系统，能够改善现有的燃气轮机常采用“燃气压缩机+燃气轮机”的系统配置方式，占地面积大、成本也比较高的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种燃气轮机系统，包括：燃气轮机和增压单元，其中，所述燃气轮机包括第一压气机、燃烧室以及涡轮组件，所述燃烧室设置有空气入口、燃气入口和排气口，所述第一压气机的出气口与所述空气入口连通，所述增压单元的出气口与所述燃气入口连通，所述燃烧室的排气口设有排气管路，所述涡轮组件设置于所述排气管路上，且所述涡轮组件包括沿所述排气管路内气体流动方向设置的至少两级涡轮；

所述增压单元包括第二压气机和动作时用于驱动所述第二压气机动作的增压驱动涡轮；所述增压驱动涡轮的进气口通过引流支路与所述涡轮组件中相邻两级涡轮之间的部位连通，以用于将所述涡轮组件中的一部分烟气引致所述增压驱动涡轮内；所述第二压气机的出气口与所述燃气入口连通。

本实用新型提供的燃气轮机系统所能够达到的有益效果为：

本实用新型提供的燃气轮机系统中燃气轮机包括第一压气机、燃烧室和涡轮组件，其中，涡轮组件包括沿排气管路内气体流动方向设置的至少两级涡轮，工作时，第一压气机从外界吸入空气，并将空气压缩使之增压，压缩空气由空气入口进入燃烧室与由燃气入口喷入燃烧室中的燃料混合燃烧生成高温高压的气体，高温高压的气体再经排气口进入涡轮组件做功，通过第二压气机和增压驱动涡轮代替现有技术中的燃气压缩机，相比于采用传统的活塞式或螺杆式燃气压缩机占地面积大大减小；在涡轮组件中相邻两级涡轮之间的部位连通设置引流支路引流烟气来驱动增压驱动涡轮，再由增压驱动涡轮带动第二压气机，不但无需再为第二压气机配置单独的驱动电机，更加节省设备成本，而且是把烟气能量直接转化为压缩能，相比于配置燃气压缩机的传统燃气轮机系统“烟气能量-机械能-电能-机械能-压缩能”的能量转换过程，系统效率更高，相比于在涡轮组件之后引流烟气，系统高效率更高，相比于从燃烧室与涡轮组件之间引气，引气温度下降，设备(例如下文提到的流量调节组件)的耐温要求下降，可降低设备的成本。