CN108457749A - 一种燃气轮机进气可控区域喷雾加湿的装置 - Google Patents

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张海
林阿强
郑群
贾兴运
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Abstract

本发明的目的在于提供一种燃气轮机进气可控区域喷雾加湿的装置，燃气轮机的进气区域包括轮毂、机匣，轮毂和机匣之间设置进气导流支板和进口导流叶片，还包括引流架，引流架位于进气导流支板和进口导流叶片之间，引流架包括中空的圆环结构，圆环结构支出分段，分段均与圆环的中空部分相通，分段的一端为冷却介质的注口并固定在机匣壁面上，分段的另一端通过支架固定在轮毂壁面上，圆环结构和分段上均设置有喷雾口，喷雾口的开口方向迎向进气气流的方向。本发明控制区域可以沿径向均匀加湿；同时，所述喷雾口采用反向布置，使所述冷却介质可以作用在进气段较长时间与进气气流接触，以实现更高效加湿冷却进气气流。

Description

一种燃气轮机进气可控区域喷雾加湿的装置
技术领域
本发明涉及的是一种燃气轮机，具体地说是燃气轮机进气装置。
背景技术
在能源动力行业中燃气轮机具有功率密度大、启动速度快、机动性好、体积小、重量轻等优点，未来发电技术需要更高的发电效率和功率输出、更低的污染物排放。作为燃气轮机的部件之一，压气机耗功通常占涡轮膨胀功的1/2至2/3，因此降低压气机压缩耗功对增加燃机输出功的作用明显，而燃气轮机进气湿化技术是降低压缩耗功一种切实有效的方法。
燃气轮机进气湿化技术也可称为湿压缩技术，通过向压气机内部喷入细小颗粒的液滴进行蒸发，起到对压缩气流的冷却作用，降低了压缩耗功，提升了燃机的输出功率及热效率。因此，作为改善燃机性能的有效措施之一，湿压缩技术近年来备受关注。
发明内容
本发明的目的在于提供实现高效冷却燃气轮机进气来流，从而降低压气机耗功的一种燃气轮机进气可控区域喷雾加湿的装置。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种燃气轮机进气可控区域喷雾加湿的装置，燃气轮机的进气区域包括轮毂、机匣，轮毂和机匣之间设置进气导流支板和进口导流叶片，其特征是：还包括引流架，引流架位于进气导流支板和进口导流叶片之间，引流架包括中空的圆环结构，圆环结构支出分段，分段均与圆环的中空部分相通，分段的一端为冷却介质的注口并固定在机匣壁面上，分段的另一端通过支架固定在轮毂壁面上，圆环结构和分段上均设置有喷雾口，喷雾口的开口方向迎向进气气流的方向。
本发明还可以包括：
1、所述的喷雾口包括液态水喷雾口和液氧喷雾口。
2、每个分段上设置两个液态水喷雾口，圆环结构上设置液态水喷雾口和液氧喷雾口，态水喷雾口和液氧喷雾***错布置且均匀分布在圆环结构上。
3、所述的分段有6个，沿圆环结构的周向均匀设置，圆环结构上的态水喷雾口和液氧喷雾口各设置5个。
本发明的优势在于：本发明可以沿燃气轮机进气道垂直中分面全周均匀加湿进气气流，也可以控制所述装置喷雾来加湿某一区域进气气流，由于所述引流架分段控制区采用沿径向均匀布置所述喷雾口，使控制区域可以沿径向均匀加湿；同时，所述喷雾口采用反向布置，使所述冷却介质可以作用在进气段较长时间与进气气流接触，以实现更高效加湿冷却进气气流。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明圆环结构、分段的示意图；
图3为圆环结构及分段的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1-3，本发明关键部件为喷雾加湿装置，安装在燃气轮进气导流支板和压气机进口导流叶片之间适当的位置，喷雾加湿装置一端固定在机匣壁面、另一端依靠支架固定在轮毂壁面，以保证所述安装的牢固性；引流架采用均匀分段管道(控制区)环形拼接的整周布置，每一个分段控制区就是一个控制喷雾区；喷雾口均匀布置在引流架上，引流管道布置在引流架内部，冷却介质利用引流管道并通过喷雾口向外喷射，以实现均匀或局部加湿进气气流。
引流架采用圆形管道，起到支架作用和内置引流管，其大小应保证进气气流经过时所产生的扰流影响较小。
引流架采用若干分段管道(控制区)沿圆周方向均匀拼接在一起，每段控制区设置为先径向再圆周方向的布置结构，以保证喷雾在该控制区沿径向能够均匀加湿。
引流管道采用耐高温材质。
冷却介质包括但不限于液氧和液态水的配合使用、低温湿空气。
喷雾口应反向布置，即与进气气流方向相反。
装置可以但不限于适用喷雾加湿，也可以作为其他介质射流混合进气气流。
如图1、图2和图3所示，本发明喷雾加湿装置4包括引流架11、喷雾口(9与10)、引流管道13及支架12。喷雾加湿装置4安装在燃气轮机进气导流支板2和压气机进口导流叶片3之间的适当位置，并固定在机匣壁面5和依靠支架12固定在轮毂壁面6上，以保证所述安装的牢固性。冷却介质7有液氧和液态两种，其借助引流管道13从机匣壁面5进入引流架11内，通过喷雾口(9与10)反向射流8，即与进气气流1相反的方向进行喷雾加湿。实施例中引流架11采用六段分段控制区环形拼接在一起，每个控制均采用三个液态水喷雾口9和一个液氧喷雾口10，并且在径向及靠近轮毂壁面6各布置两个喷雾口，以达到每个控制区能够在该控制区域沿径向均匀喷雾加湿。
本发明所述冷却介质除了使用液氧和液态水配合使用外，也可以但不限于使用低温湿空气。

Claims (4)

1.一种燃气轮机进气可控区域喷雾加湿的装置，燃气轮机的进气区域包括轮毂、机匣，轮毂和机匣之间设置进气导流支板和进口导流叶片，其特征是：还包括引流架，引流架位于进气导流支板和进口导流叶片之间，引流架包括中空的圆环结构，圆环结构支出分段，分段均与圆环的中空部分相通，分段的一端为冷却介质的注口并固定在机匣壁面上，分段的另一端通过支架固定在轮毂壁面上，圆环结构和分段上均设置有喷雾口，喷雾口的开口方向迎向进气气流的方向。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机进气可控区域喷雾加湿的装置，其特征是：所述的喷雾口包括液态水喷雾口和液氧喷雾口。
3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机进气可控区域喷雾加湿的装置，其特征是：每个分段上设置两个液态水喷雾口，圆环结构上设置液态水喷雾口和液氧喷雾口，态水喷雾口和液氧喷雾***错布置且均匀分布在圆环结构上。
4.根据权利要求3所述的一种燃气轮机进气可控区域喷雾加湿的装置，其特征是：所述的分段有6个，沿圆环结构的周向均匀设置，圆环结构上的态水喷雾口和液氧喷雾口各设置5个。
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