一种用于燃机进气系统的消音喷头及其加热方法与流程

本发明涉及燃机用喷头，尤其是一种用于燃机进气系统的消音喷头及其加热方法。

背景技术：

1、燃气轮机用于驱动发电机或工作机械，其以连续流动的气体为工质，带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，压气机连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气涡轮中膨胀做功，推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转；加热后的高温燃气的做功能力显著提高，因而燃气涡轮在带动压气机的同时，尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时，需用起动机带着旋转，待加速到能独立运行后，起动机才脱开。

2、然而，燃气发电公司根据电网需求发电，在多数情况下处于部分负荷运行，此时如果增加燃机出力，不再是电厂追求目标。由于部分负荷发电，投运的燃机联合循环相对负荷率降低，造成整体效率降低。

技术实现思路

1、本发明目的就是为了解决现有燃机效率低、燃气消耗大的问题，提供了一种用于燃机进气系统的消音喷头，可以提高喷头对进气的处理效果，优化对燃机进气状态，实现联合循环总出力不变，燃机相对负荷率上升的特殊运行模式，使联合循环的效率提高，从而达到降低燃气消耗的目的。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种用于燃机进气系统的消音喷头，包括设于燃机进气管道内的喷头组，喷头组周向均布于燃机进气管道的内壁上，每个喷头组内设有一组消音喷头，消音喷头沿着燃机进气管道的轴向设置，燃机进气管道的进气口一端连有一组与消音喷头想配合的扰流板；

4、每组消音喷头均与输气装置相连，输气装置设于燃机进气管道的外夹层内，其包括与消音喷头相连的支管，每条支管分别与总管相连，总管再通过连接管与加热器相连，加热器上设有进气管，进气管上设有球阀；

5、每个支管上均连有喷头截止阀和喷头孔板流量计，喷头截止阀靠近消音喷头一侧设置，总管上由靠近支管一侧向远离支管一侧依次连有热电偶、压力变送器、螺旋片式散热器、冷却缓冲管、总管孔板流量计、调节阀和总管截止阀，总管的两端还分别设有一个压力表和一个与上述元器件相配合的电气柜。

6、进一步地，相邻两个消音喷头的间距由燃机进气口一端向内逐渐增大。

7、进一步地，所述消音喷头的工作压力由燃机进气口一端向内逐渐增大。

8、进一步地，所述扰流板为圆弧板，其内、外圆弧均与燃机进气管道的管口同心设置，内圆弧与外圆弧之间的间距等于消音喷头伸出燃机进气管道内壁的长度，扰流板上还设有弧形缺口，弧形缺口正对着周向上相邻两个消音喷头之间设置。

9、进一步地，所述喷头组共分为12组，每组共计4个消音喷头，扰流板设为四块，每块扰流板对应3组喷头组，每块扰流板上设有两个弧形缺口，以用于在气体到达喷头前利用扰流板预先对气体流速和流向进行干预。

10、进一步地，所述消音喷头并联设于总管上，加热器设为两个且串联设置。

11、进一步地，所述总管外包覆有管道保温层，且总管通过虎口夹与管座相连，管座固定在支撑座上，支撑座连于燃机进气管道的外夹层内。

12、为了进一步完成本发明的目的，还提供了一种用于燃机进气系统的加热方法，包括上述用于燃机进气系统的消音喷头，还包括：向总管及各支管内输送不同压力的空气；根据实际工况调整消音喷头开启数量及单个喷头的流量。

13、进一步地，所述消音喷头的工作温度为240℃~500℃，工作压力为3~7bar，喷头流量为20g/s~500g/s。

14、进一步地，当工况为流量92g/s、温度280℃、压力5.3bar、噪声68db时，装4个消音喷头，单个喷头流量23g/s；当工况为流量474g/s、温度280℃、压力4.88bar、噪声85db时，装3个消音喷头，单个喷头流量158g/s；当工况为流量431g/s、温度391.1℃、压力4.75bar、噪声76.2db时，装3个消音喷头，单个喷头流量143.7g/s；当工况为流量332.8g/s、温度407.9℃、压力5.72bar、噪声73.5db时，装4个消音喷头，单个喷头流量83.2g/s；当工况为流量402.4g/s、温度462℃、压力4.26bar、噪声77db时，装4个消音喷头，单个喷头流量100.6g/s。

15、与现有技术相比，本发明的技术方案的优点具体在于：

16、（1）本发明采用燃机在部分负荷运行时，优化对燃机进气状态的改变，对燃机进气加热，改变进气的比容积，实现联合循环总出力不变，燃机相对负荷率上升的特殊运行模式，使联合循环的效率提高，从而达到降低燃气消耗的目的；

17、（2）本发明采用在燃机进气管道内周向均布喷头组的方式，且每个喷头根据具体位置设置不同的压力，整个输气装置可以有效控制消音喷头的出气状态，从而提高喷头对燃机进气的处理效果；

18、（3）本发明在燃机进气管道端口铰接可活动的扰流板，避免了进气直接冲向喷头，提高喷头的使用寿命，同时扰流板上的缺口可以让部分气流穿过喷头组之间的空隙，更好地与喷出物混合，提高加热效果。

技术特征：

1.一种用于燃机进气系统的消音喷头，包括设于燃机进气管道（1）内的喷头组（2），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的用于燃机进气系统的消音喷头，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的用于燃机进气系统的消音喷头，其特征在于：

4.根据权利要求1~3任一项所述的用于燃机进气系统的消音喷头，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的用于燃机进气系统的消音喷头，其特征在于：

6.根据权利要求1~3任一项所述的用于燃机进气系统的消音喷头，其特征在于：

7.根据权利要求1~3任一项所述的用于燃机进气系统的消音喷头，其特征在于：

8.一种用于燃机进气系统的加热方法，其特征在于：包括上述权利要求1~7任一项所述的用于燃机进气系统的消音喷头，还包括：向总管（42）及各支管（41）内输送不同压力的空气；根据实际工况调整消音喷头（21）开启数量及单个喷头流量。

9.根据权利要求8所述的用于燃机进气系统的加热方法，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的用于燃机进气系统的加热方法，其特征在于：

技术总结
本发明涉及一种用于燃机进气系统的消音喷头，包括设于燃机进气管道（1）内的喷头组（2），喷头组（2）周向均布于燃机进气管道（1）的内壁上，每个喷头组（2）内设有一组消音喷头（21），消音喷头（21）沿着燃机进气管道（1）的轴向设置，燃机进气管道（1）的进气口一端连有一组与消音喷头（21）相配合的扰流板（3）；每组消音喷头（21）均与输气装（4）置相连，输气装置（4）设于燃机进气管道（1）的外夹层（1a）内。本发明的优点是提高喷头对进气的处理效果，优化燃机进气状态，提高联合循环的效率，从而达到降低燃气消耗的目的。

技术研发人员：龚圣杰,冷盼,范霞
受保护的技术使用者：江苏华强新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24