燃气轮机进气过滤专利技术综述

微型燃气轮机领域专利技术综述微型燃气轮机的应用前景广阔，主要用于军用车辆的辅机电站、分布式发电、热电冷联供、车辆混合动力装置等领域，近年来发展迅速。

标签：微型燃气轮机；专利；综述引言燃气轮机是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，是一种旋转叶轮式热力发动机，它是继蒸汽轮机和内燃机之后的新一代动力装置[1]。

而微型燃气轮机是一种小型热力发动机，是发电功率在几百千瓦以内的动力装置[2，3]。

李军军[4]、赵巍[5]、苏玲[6]等分别对微型燃气轮机在分布式发电、联合循环、控制策略等领域进行了相关研究。

但是目前对微型/小型化燃气轮机领域的专利分析的研究很少，然而从专利分析角度分析相关行业的专利布局情况，有助于了解该领域目前的研究现状，从而为相关企业、科研机构的技术、产品的研发方向提供参考，因此，专利分析已经是企业战略与竞争分析中的一种非常实用的方法。

因此，本文从微型燃气轮机2010-2016年的专利申请量、本领域的专利权人、所属IPC分类号等数据，来分析国内微型燃气轮机的专利现状，以便为我国微型燃气轮机的主要研究领域和发展方向提供一些参考价值。

1 国内微型燃气轮机领域的专利现状分析1.1 微型燃气轮机的专利申请数量的分析本文通过对2010-2016年的微型燃气轮机领域的专利申请数量进行统计，以便了解近年来国内微型燃气轮机的研发活跃度，如图1所示。

從2010-2016年间的微型燃气轮机的专利申请数量可以看出：2010-2016年，除2014年外，专利申请量处于递增的状态，尤其是在2013年，微型燃气轮机领域的专利申请量的增幅较大，2015-2016年，专利申请量也都有小幅增长。

这表明，近年来微型燃气轮机的研究逐渐成为燃气轮机领域的一个研究热点，其应用前景广阔。

1.2 微型燃气轮机领域的申请人分析本文通过对2007-2017年微型燃气轮机领域专利申请数量较多的申请人进行统计，可以得出微型燃气轮机领域中近年来研发活跃、技术水平较为领先的相关企业和科研机构，如图2所示。

燃气轮机进气冷却技术综述摘要：燃气轮机机进气冷却技术是一种提高燃机发电机组在高温环境下出力的关键技术，研究、实践燃机进气冷却技术具有重要意义。

本文探讨了大气温度对燃机出力影响的机理，介绍了燃机进气冷却应用的发展过程，并分析对比了燃机进气冷却的主要方式及主要优缺点，可对燃机进气冷却技术的工程应用提供参考关键词：燃气轮机；进气温度；进气冷却引言当前，世界能源正处于一个新的转型期，天然气作为优质的化石能源，在构建安全、稳定、经济、清洁的能源格局中的作用日益增强。

燃气轮机发电因其能源利用效率高、安全可靠、社会效益和经济效益好等特点受到世界范围的广泛重视。

但环境温度对燃气轮机性能影响甚大，此特点已经引起人们的普遍重视，由此产生了燃气轮机进气冷却技术，而采用燃气轮机进气冷却技术可以降低燃机进气温度，提高机组发电效率，增强燃机在高温环境下运行的经济性。

并在实践中得到了广泛应用。

1. 进气温度对燃气轮机效率的影响燃气轮机是以布雷顿循环为原理的热能动力机械，它主要由压气机、燃烧室和透平三大部件组成。

图1为工质取自大气的开式循环燃气轮机工作过程原理图，压气机从外界连续吸人空气并使之增压，同时空气温度也相应提高；压送到燃烧室的空气与燃料混合燃烧成为高温、高压的燃气；燃气在透平中膨胀作功，推动透平带动压气机和发电机一起高速旋转；从透平中排出的乏气排至大气放热，燃气轮机就把燃料的化学能转变成热能，又把部分热能转变成机械能。

在燃气轮机的热力循环中，工质在燃烧过程所能达到的温度越高，机组的比功就越大。

在有摩擦等不可逆现象存在时，这个规律仍然适用，随着T3的增高，机组的热效率还能不断的提高。

当大气温度下降时，假如进气压力保持不变，空气的比体积就会减小，即压缩过程的初始点将沿着等压线向左移动，当它经历等熵压缩过程而达到同一个压力时，空气的温度和体积都比较小，这就意味着压缩过程所需消耗的压缩功将随大气温度的下降而不断减少。

因而当燃气初温一定时，机组的比功就会增大。

燃气轮机进气除盐技术综述哈尔滨工程大学摘要：海洋大气中含有盐分且以气溶胶形式存在，海洋舰船的进气往往有除盐要求。

空气中的盐分对发动机工作的性能、可靠性和寿命有严重的影响。

在舰船进气系统中设置进气滤清器可以有效地滤除盐分,使进入发动机空气中的含盐量降低到容许值。

本文介绍了进气滤清器的发展经历、原理、应用、检查与维护。

关键词：盐分；进气滤清器；燃气轮机1 本文选题的背景燃气轮机是继蒸汽轮机和内燃机之后的新一代热机。

由于它质量轻、体积小、单机功率大、启动快、操作维护简单、污染少以及燃气初温高，可以实现能量的梯级利用，因而热效率高，经济性好；由于无往复运动部件，因而可靠性好且运行平稳。

自从1939年第一台燃气轮机投入使用以来，短短的半个多世纪已取得了飞速发展。

从50年代开始就在航空领域取得绝对优势地位，取代了航空活塞式发动机；从60年代开始，军用水面舰船涡轮化；70年代末期美国的主战坦克开始采用燃气轮机；80年代高速客轮、高速船等也采用了燃气轮机，实现民用船舶船速的飞跃。

近30年船舶用燃气轮机功率增加200倍以上。

在工业领域，石油工业、石化、化工等部门率先采用燃气轮机；在城市发电方面，由于常规燃煤蒸汽轮机发电厂污染严重，发电效率低以及在国际范围内天然气供应充欲，因而燃气轮机电厂迅速发展[1]。

燃气轮机单机进气量大的特点使燃气轮机的进气系统受到研究人员的重视。

燃气轮机进气量之大（例如：LM2500燃气轮机的进气量为65kg/s，GT2500燃气轮机的进气量为82kg/s。

）以至于大功率燃气轮机的流量可达150kg/s。

飞机的速度提高更快，从每小时几十公里提高到几百公里，从亚音速到超音速，现代飞机已达几千公里、几倍音速。

唯独舰船航速提高很慢，一般商船只有15至20节，最快的客船和商船也只有30多节，就是现代大中型军舰(如航空母舰、驱逐舰等)的航速也没有超过40节的。

人们长久以来一直在探索降低船舶阻力提高航行速度的各种方法，而高性能舰船就是这种探索的产物，它在军事和民用领域的广泛用途已得到了越来越多国家的关注。

本技术涉及一种船舶燃气轮机用空气预过滤装置，包括过滤桶、风车、冷凝箱、以及缓存箱；过滤桶的下部设置有叶轮，过滤桶的侧壁纵向设置有若干孔道；孔道的下端口位于过滤桶底部内侧，孔道的上端口位于过滤桶的上侧壁；风车可转动地设置于过滤桶外部并且风车的转轴与叶轮的转轴驱动连接；过滤桶的下部容纳有过滤液；风车转动带动叶轮将过滤桶内的过滤液下压，使得过滤液经由孔道上行最终自过滤桶的上部喷出；过滤桶的上端开口并且经由管路与冷凝箱连通，冷凝箱经由管路与缓存箱连通。

本技术具有较好的过滤效果，空气经过该水质过滤网的过滤能够减轻外部空气过滤装置的作业负担，确保压气机乃至燃气轮机的高效运行。

权利要求书1.一种船舶燃气轮机用空气预过滤装置，其特征在于，包括过滤桶、风车、冷凝箱、以及缓存箱；所述过滤桶的下部可轴向转动地向下设置有叶轮，过滤桶的侧壁纵向设置有若干个孔道；所述孔道的下端口位于过滤桶底部内侧，孔道的上端口位于过滤桶的上部侧壁；所述风车可转动地设置于过滤桶外部并且风车的转轴穿过过滤桶的侧壁与所述叶轮的转轴驱动连接；过滤桶的下部容纳有过滤液并且过滤桶的中部连通有高于过滤液液面的进气管；所述风车受风力驱动而转动时带动叶轮转动，将过滤桶内的过滤液下压，使得过滤液经由孔道上行最终自过滤桶的上部喷出，各个孔道喷出的过滤液互相碰撞形成过滤网；所述过滤桶的上端开口并且经由管路与所述冷凝箱连通，所述冷凝箱经由管路与缓存箱连通；所述缓存箱经过外部过滤装置与燃气轮机的压气机连接；在压气机作业时，缓存箱内形成负压，从而负压传递至过滤桶侧壁的进气管使得外部空气进入过滤桶并且穿过所述过滤网后进入冷凝室，混杂在空气中的过滤液在冷凝室遇冷凝结，继而空气继续进入缓存箱向外部过滤装置以及压气机供气。

2.根据权利要求1所述的一种船舶燃气轮机用空气预过滤装置，其特征在于，所述过滤桶的下部横向设置有高于孔道下端口并且低于所述叶轮的杂质滤网。

3.根据权利要求1所述的一种船舶燃气轮机用空气预过滤装置，其特征在于，所述风车的外部设置有导流罩。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920310332.8(22)申请日 2019.03.12(73)专利权人 华电电力科学研究院有限公司地址 310030 浙江省杭州市西湖区西湖科技经济园西园一路10号专利权人 湖北华电武昌热电有限公司(72)发明人 白云山　耿海涛　石永锋　郝建刚　谢大幸　徐婷婷　田鑫　朱亚迪　刘志敏　李炜　(74)专利代理机构 杭州天欣专利事务所(普通合伙) 33209代理人 张狄峰(51)Int.Cl.F02C 7/05(2006.01)(54)实用新型名称一种燃气轮机进气过滤装置(57)摘要本实用新型涉及燃气轮机进气过滤装置，圆锥形过滤器的两端分别连接圆柱形过滤器和弹性元件；反吹管道位于圆锥形过滤器、圆柱形过滤器和弹性元件连接组成的内部腔体内，反吹管道的一端从弹性元件的末端伸出；反吹管道的壁面上开有反吹孔。

本申请可有效对燃气轮机的进气进行过滤，并且能通过对过滤器的有效反吹，使燃气轮机的进气差压保持在较低水平，从而提高燃气轮机输出功率和效率；当圆柱形过滤器和圆锥形过滤器前后差压增大时，在反吹管道内通入压缩空气，对过滤器进行反吹，反吹过程中，在气流和弹性元件的作用下，过滤器作无规律振动，进一步增强对过滤器表面灰尘的清理效果。

权利要求书1页 说明书2页 附图2页CN 210087483 U 2020.02.18C N 210087483U权　利　要　求　书1/1页CN 210087483 U1.一种燃气轮机进气过滤装置，包括圆柱形过滤器（1）和圆锥形过滤器（3），其特征在于：还包括弹性元件（5）和反吹管道（4）；所述圆锥形过滤器（3）的两端分别连接圆柱形过滤器（1）和弹性元件（5）；所述反吹管道（4）位于圆锥形过滤器（3）、圆柱形过滤器（1）和弹性元件（5）连接组成的内部腔体内，并且反吹管道（4）的一端从弹性元件（5）的末端伸出；所述反吹管道（4）的壁面上开有若干个反吹孔（2）。