一种可移动式联合循环发电系统
本发明创造提供了一种可移动式联合循环发电系统，包括单级微型燃气轮机发电子系统、双级有机朗肯循环发电子系统和电池组，单级微型燃气轮机发电子系统包括Ⅰ级压气机、Ⅱ级压气机、燃烧室、透平、回热器、换热器一、换热器二、空冷发电机一、转子一和燃料泵；双级有机朗肯循环发电子系统包括Ⅰ级驱动泵、Ⅱ级驱动泵、Ⅰ级循环工质、Ⅱ级循环工质、蒸发器、Ⅰ级膨胀机、Ⅱ级膨胀机、冷凝器、冷凝泵、燃料箱、转子二和空冷发电机二；空冷发电机一和空冷发电机二均向电池组供电，电池组向用电侧供电。本发明创造系统流程简单，具有高度集成化特性，操作方便，调节范围广，污染物排放低，可针对不同的燃料和环境条件，实现发电效率的提高。
实用新型
CN202022026343.9
2020-09-16
CN213654996U
2021-07-09
F02C6/00(2006.01)
哈尔滨工业大学
邢畅;刘栗;邱朋华;沈闻凯;于欣;陈希叶;张林瑶;吕亚锦;胡启明;刘健;卢成
150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司
王海婷
黑龙江;23
1.一种可移动式联合循环发电系统，其特征在于：包括单级微型燃气轮机发电子系统(1)、双级有机朗肯循环发电子系统(2)和电池组(3)，所述的单级微型燃气轮机发电子系统(1)包括Ⅰ级压气机(7)、Ⅱ级压气机(8)、燃烧室(19)、透平(10)、回热器(18)、换热器一(13)、换热器二(17)、空冷发电机一(11)、转子一(9)和燃料泵(16)；所述双级有机朗肯循环发电子系统(2)包括Ⅰ级驱动泵(24)、Ⅱ级驱动泵(25)、Ⅰ级循环工质(26)、Ⅱ级循环工质(27)、蒸发器(23)、Ⅰ级膨胀机(28)、Ⅱ级膨胀机(30)、冷凝器(33)、冷凝泵(35)、燃料箱(34)、转子二(31)和空冷发电机二(32)； 所述的Ⅰ级压气机(7)、Ⅱ级压气机(8)、透平(10)和空冷发电机一(11)依次排布并共用转子一(9)；所述Ⅰ级膨胀机(28)、Ⅱ级膨胀机(30)和空冷发电机二(32)依次排布并共用转子二(31)； Ⅰ级压气机(7)的进气口连通空气(5)，加压后的空气(5)分成冷却空气(12)和做功空气(14)，Ⅰ级压气机(7)的出气口分别与换热器一(13)的热流体入口和换热器二(17)的热流体入口连通；换热器一(13)的热流体出口排出降温后的冷却空气(12)，换热器一(13)的冷流体入口与燃料泵(16)出口连通，换热器一(13)的冷流体出口与燃烧室(19)连通；换热器二(17)的热流体出口与Ⅱ级压气机(8)的进气口连通，Ⅱ级压气机(8)的出气口与回热器(18)的冷流体入口连通，回热器(18)的冷流体出口与燃烧室(19)连通，燃烧室(19)所生成的高温燃气(21)进入透平(10)做功，透平(10)的出气口与回热器(18)的热流体入口连通，回热器(18)的热流体出口与蒸发器(23)的热流体入口连通，蒸发器(23)的热流体出口与大气(22)连通； 燃料箱(34)给燃料泵(16)提供燃料(15)，所述燃料箱(34)与冷凝泵(35)连通，冷凝泵(35)与冷凝器(33)的冷流体入口连通，经过冷凝泵(35)的燃料为冷凝工质(36)，冷凝器(33)的冷流体出口与燃料箱(34)的入口连通，冷凝器(33)的高温冷凝段与Ⅰ级驱动泵(24)、换热器二(17)的高温换热段、蒸发器(23)的高温蒸发段和Ⅰ级膨胀机(28)依次连通构成Ⅰ级循环工质(26)的循环回路，冷凝器(33)的低温冷凝段与Ⅱ级驱动泵(25)、换热器二(17)的低温换热段、蒸发器(23)的低温蒸发段和Ⅱ级膨胀机(30)依次连通构成Ⅱ级循环工质(27)的循环回路； 所述空冷发电机一(11)和空冷发电机二(32)均向电池组(3)供电，所述电池组(3)向用电侧(4)供电。 2.根据权利要求1所述的一种可移动式联合循环发电系统，其特征在于：所述换热器一(13)内的热流体为冷却空气(12)，冷流体为燃料(15)；所述换热器二(17)内的热流体为做功空气(14)，高温换热段的冷流体为Ⅰ级循环工质(26)，低温换热段的冷流体为Ⅱ级循环工质(27)；所述的回热器(18)内的热流体为高温燃气(21)，冷流体为做功空气(14)；所述蒸发器(23)内的热流体为高温燃气(21)，高温蒸发段的冷流体为Ⅰ级循环工质(26)，低温蒸发段的冷流体为Ⅱ级循环工质(27)；所述冷凝器(33)内的高温冷凝段的热流体为Ⅰ级循环工质(26)，低温冷凝段的热流体为Ⅱ级循环工质(27)，冷流体为冷凝工质(36)。 3.根据权利要求2所述的一种可移动式联合循环发电系统，其特征在于：所述换热器二(17)包括热空气换热通道(17-1)、Ⅰ级循环工质高温换热段通道(17-2)和Ⅱ级循环工质低温换热段通道(17-3)，且热空气换热通道(17-1)同时与Ⅰ级循环工质高温换热段通道(17-2)和Ⅱ级循环工质低温换热段通道(17-3)进行换热，且Ⅰ级循环工质高温换热段通道(17-2)和Ⅱ级循环工质低温换热段通道(17-3)相互独立不连通。 4.根据权利要求3所述的一种可移动式联合循环发电系统，其特征在于：所述蒸发器(23)包括热燃气换热通道(23-1)、Ⅰ级循环工质高温蒸发段通道(23-2)和Ⅱ级循环工质低温蒸发段通道(23-3)，且热燃气换热通道(23-1)同时与Ⅰ级循环工质高温蒸发段通道(23-2)和Ⅱ级循环工质低温蒸发段通道(23-3)进行换热，且Ⅰ级循环工质高温蒸发段通道(23-2)和Ⅱ级循环工质低温蒸发段通道(23-3)相互独立不连通。 5.根据权利要求4所述的一种可移动式联合循环发电系统，其特征在于：所述冷凝器(33)包括冷凝工质换热通道(33-1)、Ⅰ级循环工质高温冷凝段通道(33-2)和Ⅱ级循环工质低温冷凝段通道(33-3)，且冷凝工质换热通道(33-1)同时与Ⅰ级循环工质高温冷凝段通道(33-2)和Ⅱ级循环工质低温冷凝段通道(33-3)进行换热，且Ⅰ级循环工质高温冷凝段通道(33-2)和Ⅱ级循环工质低温冷凝段通道(33-3)相互独立不连通。 6.根据权利要求1所述的一种可移动式联合循环发电系统，其特征在于：所述转子一(9)采用空气轴承(6)支撑，转子二(31)采用滑动轴承(29)支撑。 7.根据权利要求6所述的一种可移动式联合循环发电系统，其特征在于：换热器一(13)的热流体出口排出冷却空气(12)经管道输入空气轴承(6)及空冷发电机一(11)和空冷发电机二(32)的线圈。 8.根据权利要求1所述的一种可移动式联合循环发电系统，其特征在于：所述燃烧室(19)配有高能点火器(20)，所述高能点火器(20)由电池组(3)供电。 9.根据权利要求1所述的一种可移动式联合循环发电系统，其特征在于：所述燃烧室(19)设置为贫预混燃烧室。 10.根据权利要求1所述的一种可移动式联合循环发电系统，其特征在于：所述燃料箱(34)的体积为300-500L；所述电池组(3)的容量为100-200kWh。