一种通过涡扇发动机改型的燃气轮机及改型方法.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CN108252806A(43)申请公布日2018.07.06(21)申请号201810160123.X(22)申请日2018.02.26(71)申请人西安空天能源动力智能制造研究院有限公司地址710199陕西省西安市国家民用航天产业基地航天中路385号众创广场三楼303-306室(72)发明人宋志平胡金海姚远贺一轩李小涛(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.F02C6/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种通过涡扇发动机改型的燃气轮机及改型方法(57)摘要本发明公开了一种通过涡扇发动机改型的燃气轮机及改型方法，改型具有高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮和尾喷口的涡扇发动机，高压涡轮作为燃气涡轮，低压涡轮作为动力涡轮，动力涡轮与发电机组相连接，尾喷口作为排气装置，从而将涡扇发动机改型为燃气轮机，本装置对原涡扇发动机的结构改动少、改装简单，有效降低改燃机的研制成本和周期，本发明设置增加回热装置，能够通过回热循环，提高热效率，降低耗油率，有效提高改型燃气轮机的经济性。CN108252806ACN108252806A权利要求书1/1页1.一种通过涡扇发动机改型的燃气轮机的改型方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，拆除涡扇发动机中的风扇(1)、中介机匣(2)、外涵道(4)、混合器(8)和加力燃烧室(9)；步骤二，在燃烧室(5)前端具有压气机(3)，燃烧室(5)后端的高压涡轮(6)作为燃气轮机的燃气涡轮(15)，燃烧室(5)后端的低压涡轮(7)作为动力涡轮(16)，将发电机组(11)与动力涡轮(16)的前输出轴连接，在动力涡轮(16)的内部气流通道中设置回热装置(17)，将尾喷口(10)作为排气装置(8)；步骤三，加装数字控制系统和发动机健康管理系统；步骤四，对母型涡扇发动机的燃油系统、滑油系统、空气系统以及起动系统进行适应性改进，使其符合燃气轮机的工况要求。2.根据权利要求1所述的一种通过涡扇发动机改型的燃气轮机的改型方法，其特征在于，步骤二中，回热装置(17)固定于排气装置(8)内部。3.根据权利要求1所述的一种通过涡扇发动机改型的燃气轮机的改型方法，其特征在于，步骤二中，回热装置(17)的第一管路连接压气机(13)出口和回热装置(17)入口，第二管路连接回热装置(17)出口和燃烧室(4)入口。4.根据权利要求1所述的一种通过涡扇发动机改型的燃气轮机的改型方法，其特征在于，步骤二中，在压气机(3)前端设置进气装置(12)。5.一种基于权利要求1所述的改型方法改型的燃气轮机，其特征在于，包括燃气涡轮(15)和设置在燃气涡轮(15)后端的动力涡轮(16)，燃气涡轮(15)的燃气入口连接压气机(13)，压气机(13)与燃气涡轮(15)间具有燃烧室(5)，动力涡轮(16)的前输出轴驱动发电机组(11)，动力涡轮(16)的后端设置有排气装置(18)，动力涡轮(16)后端设置有回热装置(17)，回热装置(17)固定于排气装置内部。6.根据权利要求5所述的一种通过涡扇发动机改型的燃气轮机，其特征在于，压气机(13)的进口连接进气装置(12)。7.根据权利要求5所述的一种通过涡扇发动机改型的燃气轮机，其特征在于，回热装置(17)包括连接压气机(13)出口和回热装置(17)入口的第一管路，以及连接回热装置(17)出口和燃烧室(5)入口的第二管路。2CN108252806A说明书1/5页一种通过涡扇发动机改型的燃气轮机及改型方法技术领域[0001]本发明属航空航天和能源动力领域，具体涉及一种通过涡扇发动机改型的燃气轮机及改型方法。背景技术[0002]燃气轮机是继蒸汽轮机和内燃机之后的新一代动力装置，具有功重比大、体积小、机动性好、污染小等优点。自20世纪40年代问世以来，获得了飞速发展，广泛应用于发电、石油天然气管道输送、舰船动力以及战车动力等。[0003]由于航空发动机技术的飞快进步，特别是热效率、可靠性和耐久性的提高，各航空发动机公司为满足市场需求，越来越多地将航空发动机技术向工业和舰船用燃气轮机移植，主要有两种方式：一种是直接将成熟的航空发动机改型派生出工业和舰船用轻型燃气轮机，称之为航改燃气轮机；第二种是航空发动机公司与燃气轮机公司合作，将航空发动机技术向重型燃气轮机移植，用于重型燃气轮机的开发研制。[0004]航改燃气轮机是以航空发动机硬件和技术为基础改型研制的燃气轮机，在工作原理、核心部件及研究内容等方面与航空发动机相同或类似，因而在技术和资源方面具有明显的优势。[0005]航空燃气涡轮发动机应用于非航空领域始于20世纪40年代末，1950年英国利用成熟的航空燃气涡轮发动机