一种联合循环燃气轮机系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及燃气轮机设计，特别是涉及一种联合循环燃气轮机系统。
【背景技术】
[0002] 在燃气轮机中，空气经压缩、燃烧、做功后的排气温度依然很高，具有大量的排气 余热可以利用，现有的余热回收技术均是基于开式循环，难以避免余热回收部件的积灰、氧 化腐蚀等。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供了一种联合循环燃气轮机系统，至少解决现有燃气轮机排气 余热利用时容易积灰的问题。
[0004] 本发明的技术方案是：
[0005] -种联合循环燃气轮机系统，包括：
[0006] 第一燃机，所述第一燃机具有第一压气机和第一涡轮；
[0007] 第一回热器，所述第一压气机出气口流出的气流通过所述第一回热器流入所述第 一涡轮进气口；
[0008] 第二回热器，所述第一涡轮出气口流出的气流通过所述第二回热器流入所述第一 压气机进气口；
[0009] 第一冷却水管，与所述第二回热器连通，用于通过冷却水对流经所述第二回热器 中的气流进行冷却；
[0010] 第二燃机，所述第二燃机具有依次连通第二压气机、燃烧室以及第二涡轮，所述第 二涡轮出气口流出的气流流经所述第一回热器，用于对所述第一压气机出气口流入所述第 一回热器中的气流进行加热。
[0011]优选的，所述第一燃机还包括：
[0012] 第三压气机，所述第一涡轮的出气口通过所述第二回热器与所述第三压气机的进 气口连通；
[0013] 第三回热器，所述第三压气机的出气口通过所述第三回热器与所述第一压气机的 进气口连通；
[0014] 第二冷却水管，与所述第三回热器连通，用于通过冷却水对流经所述第三回热器 中的气流进行冷却。
[0015] 优选的，所述第一回热器内部具有相互平行的第一流道和第二流道，所述第一压 气机出气口通过所述第一流道与所述第一涡轮进气口连通，所述第二涡轮出气口通过所述 第二流道与外界连通。
[0016] 优选的，所述第一流道与第二流道中气流方向相反。
[0017] 优选的，所述第二回热器内部具有相互平行的第三流道和第四流道，所述第一涡 轮出气口通过所述第三流道与所述第一压气机进气口连通，第一冷却水管通过所述第四流 道与外界连通。
[0018] 优选的，所述第三流道中气流的方向与所述第四流道中冷却水的流动方向相反。
[0019] 优选的，所述第三回热器内部具有相互平行的第五流道和第六流道，所述第三压 气机的出气口通过所述第五流道与所述第一压气机进气口连通，第二冷却水管通过所述第 六流道与外界连通。
[0020] 优选的，所述第五流道中气流的方向与所述第六流道中冷却水的流动方向相反。
[0021] 本发明的优点在于：
[0022] 本发明的联合循环燃气轮机系统，第一燃机与第二燃机之间构成闭式循环系统， 采用闭式循环工质封闭在闭式循环燃机内部，不存在积灰问题，使得系统稳定性更强。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明联合循环燃气轮机系统一个优选实施例的结构示意图；
[0024] 图2是图1中联合循环燃气轮机系统进一步改进后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中 的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类 似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用 于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人 员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下 面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0026] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护 范围的限制。
[0027] 下面结合附图1至图2对本发明联合循环燃气轮机系统做进一步详细说明。
[0028] 本发明提供了一种联合循环燃气轮机系统，包括第一燃机(图1和图2中下部分，为 闭式循环燃机）、第二燃机(图1和图2中上部分，为开式循环燃机，其左侧为进气端）、第一回 热器31以及第二回热器32。
[0029]第一燃机具有第一压气机11和第一涡轮12,第一涡轮12连接相应的负载;第一压 气机11出气口流出的气流通过第一回热器31流入第一涡轮12进气口。第一涡轮11出气口流 出的气流通过第二回热器32流入第一压气机11进气口。另外，还包括第一冷却水管41，第一 冷却水管41与第二回热器32连通，用于通过冷却水对流经第二回热32器中的气流进行冷 却。
[0030]第二燃机具有依次连通第二压气机21、燃烧室22以及第二涡轮23,第二涡轮23连 接相应的负载;另外，第二涡轮23出气口流出的气流流经第一回热器31，用于对第一压气机 11出气口流入第一回热器31中的气流进行加热。
[0031 ]本发明的联合循环燃气轮机系统，第一燃机与第二燃机之间采用上述连接结构， 构成闭式循环系统，循环工质封闭在闭式循环燃机内部，不存在积灰问题，使得系统稳定性 更强。
[0032] 通过采用闭式循环能够提高或降低循环基础压力，能够通过选择合适的闭式循环 基础压力以获得更高的收益。例如，当提高循环基础压力时，可以减小燃机尺寸，有效降低 机组重量，降低成本；当降低循环基础压力时，可以有效减少叶片的泄露，提高压气机及涡 轮的效率，提高机组的收益。
[0033] 另外，其中的循环工质可以根据需要采用多种适合的气体，本实施例中，优选采用 氮气、氦气等作为闭式循环工质，能够避免部件的氧化腐蚀，提高燃机可靠性，延长燃机寿 命。
[0034] 进一步，通过第一回热器31和第二回热器32的冷却设计，实现压气机级间间冷，可 降低压气机耗功，提高闭式循环燃气轮机功率输出，提高机组功率及热效率。闭式循环的涡 轮出口排气余热全部由回热器带走，保留在冷却水中，这部分余热可以用作供热，后续可以 实现热电联供，热电联供效率可达71 %。
[0035]进一步，本发明的联合循环燃气轮机系统中，第一燃机还包括第三压气机13、第三 回热器33以及第二冷却水管42。
[0036] 第一涡轮12的出气口通过第二回热器32与第三压气机13的进气口连通;第三压气 机13的出气口通过第三回热器33与第一压气机11的进气口连通;第二冷却水管42与第三回 热器33连通，用于通过冷却水对流经第三回热器33中的气流