用于涡轮机的热管中间冷却系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106050429A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610198607.4(22)申请日2016.04.01(30)优先权数据14/6768892015.04.02US(71)申请人通用电气公司地址美国．纽约州(72)发明人S.埃卡纳亚克A.I.西皮奥J.P.里佐(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军周心志(51)Int.Cl.F02C7/143(2006.01)F02C7/224(2006.01)F01K23/04(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图6页(54)发明名称用于涡轮机的热管中间冷却系统(57)摘要本发明涉及用于涡轮机的热管中间冷却系统。具体而言，一种涡轮机包括压缩机，压缩机包括进气部分和出口部分。压缩机压缩在进气部分处接收到的空气，以形成离开到出口部分中的压缩空气流。燃烧器与压缩机可操作地连接，且燃烧器接收压缩空气流。涡轮与燃烧器可操作地连接。涡轮接收来自燃烧器的燃烧气流。中间冷却器操作地连接到压缩机，且中间冷却器的至少一部分置于压缩机的转子叶片与定子导叶之间的级间间隙中。中间冷却器具有延伸到级间间隙中的多个热管。该多个热管操作地连接到一个或更多个歧管。该多个热管和该一个或更多个歧管构造成将热从压缩空气流传递至多个热交换器。CN106050429ACN106050429A权利要求书1/1页1.一种涡轮机，其包括：压缩机，其包括进气部分和出口部分，所述压缩机压缩在所述进气部分处接收到的空气，以形成离开到所述出口部分中的压缩空气流；燃烧器，其与所述压缩机可操作地连接，所述燃烧器接收所述压缩空气流；涡轮，其与所述燃烧器可操作地连接，所述涡轮接收来自所述燃烧器的燃烧气流；中间冷却器，其操作地连接到所述压缩机，所述中间冷却器的至少一部分置于所述压缩机的转子叶片与定子导叶之间的级间间隙中，所述中间冷却器包括延伸到所述级间间隙中的多个热管，所述多个热管操作地连接到一个或更多个歧管，所述多个热管和所述一个或更多个歧管构造成将热从所述压缩空气流传递至多个热交换器。2.根据权利要求1所述的涡轮机，所述多个热管还包括热传递介质，所述热传递介质包括以下中的一者或组合：铝、铍、铍-氟合金、硼、钙、钴、铅-铋合金、液体金属、锂-氯合金、锂-氟合金、锰、锰-氯合金、汞、熔盐、钾、钾-氯合金、钾-氟合金、钾-氮-氧合金、铑、铑-氯合金、铑-氟合金、钠、钠-氯合金、钠-氟合金、钠-硼-氟合金、钠-氮-氧合金、锶、锡、锆-氟合金。3.根据权利要求1所述的涡轮机，所述多个热管还包括熔盐热传递介质，所述熔盐热传递介质包括钾或钠中的一者或组合。4.根据权利要求1所述的涡轮机，所述多个热管位于与所述压缩机的空气放出级对应的所述级间间隙中。5.根据权利要求1所述的涡轮机，所述多个热管位于所述级间间隙中，所述级间间隙位于所述压缩机的第一级与末级之间。6.根据权利要求1所述的涡轮机，所述多个热管围绕所述压缩机基本上周向地定位。7.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述一个或更多个歧管形成热传递环路的一部分，且所述热传递环路中的热传递介质为以下中的至少一者：水、蒸汽、乙二醇或油。8.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述多个热管具有截面形状，所述截面形状大体上包括以下中的至少一者：圆形、椭圆形、或多边形。9.根据权利要求1所述的涡轮机，所述多个热管还包括多个翅片，所述多个翅片构造成增大所述多个热管的热传递能力。10.根据权利要求1所述的涡轮机，所述多个热交换器包括热管热交换器，所述热管热交换器可操作地连接到所述多个热管和所述一个或更多个歧管，且所述热管热交换器还可操作地连接到：燃料加热热交换器；或热回收蒸汽发生器热交换器；或燃料加热热交换器和热回收蒸汽发生器热交换器。2CN106050429A说明书1/8页用于涡轮机的热管中间冷却系统技术领域[0001]本发明的示范实施例涉及涡轮机领域，且更具体而言，涉及用于涡轮机的热管中间冷却器。背景技术[0002]涡轮机包括操作地连接到涡轮的压缩机，涡轮又驱动另一机器，诸如发电机。压缩机压缩进入的空气流，该空气流被输送至燃烧器来与燃料混合且被点燃以形成高温高压燃烧产物。高温高压燃烧产物用于驱动涡轮。在一些情况中，离开压缩机的压缩空气流被再次压缩，以实现一定燃烧效率。然而，再次压缩该压缩空气流使空气流温度升高到高于期望极限。因此，在再次压缩之前，使空气流穿过中间冷却器。在两个压缩机级之间的中间冷却器降低压缩空气流的温度，使得在再次压缩之后，再次压缩的空气流的温度在期望极限内。然而，常规中间冷却器是需要大量基础设施和资金成本的大型系统。[0003]简单循环和联合循环的燃气涡轮系统设计成在