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公开(公告)号：CN108662612B
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN201810330820.5
申请日：2018-04-13
Applicant: 清华大学
IPC: F23R3/32
Abstract: 本发明公开了一种多沸点燃料混合燃烧装置，以及利用低沸点燃料闪沸改善高沸点燃料雾化燃烧的方法。装置包括喷嘴、加压存储装置、混合输送通道和点火器；喷嘴设置在混合输送通道出口端，点火器设置在喷嘴的喷出端。混合输送通道为套筒式空心结构，其中心筒为独立通道，外部环绕设置掺混通道。加压存储装置分别通过第一进料管、第二进料管与独立通道和掺混通道相连，掺混通道起始端设有第三进料口。第二进料管的出口端设置有给料环，给料环呈环状环绕着设置在掺混通道内且给料环设置有若干喷孔。本发明利用低沸点燃料加压成为液体燃料而减压闪沸的特点，改善高沸点燃料雾化特性，使得高沸点燃料在低温工况下能够点火和稳定燃烧。
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公开(公告)号：CN113776087B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202111059106.5
申请日：2021-09-09
Applicant: 清华大学
IPC: F23R3/30
Abstract: 本发明公开了一种氨燃料预分解‑再生冷却燃烧室、燃气轮机及运行方法。燃烧室空气通道内设置有第一氨燃料通道和第二氨燃料通道，能够分别通入液氨燃料。空气通道内靠近喷嘴组一侧设置有燃料换热器，与喷嘴组连通。火焰筒内设置有氨分解通道，进口端与第二氨燃料通道相连，出口端和燃料换热器相连。第一氨燃料通道靠近喷嘴组一端设置，且其出口端与燃料换热器相连。使一部分液氨燃料通过氨分解通道内吸热分解为含氢混合气，一部分液氨燃料用于冷却含氢混合气，实现了氨预分解和燃料再生冷却。本发明具有强化燃烧室壁面、火焰筒、火焰的冷却，将氨汽化并热分解为氢气以提高燃烧效率、拓宽低负荷运行边界、降低氮氧化物排放等优点。
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公开(公告)号：CN109944700B
公开(公告)日：2020-07-31
申请号：CN201910234734.9
申请日：2019-03-26
Applicant: 清华大学
IPC: F02C6/00 , F02C6/18 , F02C3/04 , H01M8/04223 , H01M8/0612
Abstract: 本发明公开了一种燃气轮机与燃料电池联合发电系统及其运行方法。系统包括燃气轮机和燃料电池，燃气轮机的燃烧室包括富燃燃烧室和贫燃燃烧室。启动时，空气进入压气机压缩后一部分进入富燃燃烧室，与燃料发生部分氧化的富燃反应生成高温合成气，高温合成气进入贫燃燃烧室，与另一部分压缩空气反应产生高温烟气，进入涡轮并带动发电机发电。正常运行时，富燃燃烧室产生的高温合成气进入燃料电池阳极，与进入燃料电池阴极的空气发生高温电化学反应实现发电。变工况运行时，富燃燃烧室产生的高温合成气主要进入贫燃燃烧室，从而利用燃气轮机优异的变工况性能。本发明具有启动快速、运行调节灵活等优点。
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公开(公告)号：CN109944700A
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201910234734.9
申请日：2019-03-26
Applicant: 清华大学
IPC: F02C6/00 , F02C6/18 , F02C3/04 , H01M8/04223 , H01M8/0612
Abstract: 本发明公开了一种燃气轮机与燃料电池联合发电系统及其运行方法。系统包括燃气轮机和燃料电池，燃气轮机的燃烧室包括富燃燃烧室和贫燃燃烧室。启动时，空气进入压气机压缩后一部分进入富燃燃烧室，与燃料发生部分氧化的富燃反应生成高温合成气，高温合成气进入贫燃燃烧室，与另一部分压缩空气反应产生高温烟气，进入涡轮并带动发电机发电。正常运行时，富燃燃烧室产生的高温合成气进入燃料电池阳极，与进入燃料电池阴极的空气发生高温电化学反应实现发电。变工况运行时，富燃燃烧室产生的高温合成气主要进入贫燃燃烧室，从而利用燃气轮机优异的变工况性能。本发明具有启动快速、运行调节灵活等优点。
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公开(公告)号：CN107789984A
公开(公告)日：2018-03-13
申请号：CN201711038818.2
申请日：2017-10-30
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供了一种燃气轮机的脱硝系统和方法，该脱硝系统包括：燃气轮机和还原剂供应装置。利用连通至燃气轮机的透平一级动叶片后部的还原剂输出管路向透平内提供脱硝还原剂；燃气轮机的燃烧室排出烟气中的氮氧化物与脱硝还原剂在燃气轮机透平中接触进行选择性非催化还原反应，完成对烟气的脱硝。其中还原剂进入透平反应前可以经过等离子体处理，产生更多自由基，利于脱硝反应的进行。利用本发明提供的技术方案，由于在燃气轮机透平内实现脱硝，充分利用了燃气轮机透平中压力高、转速快，不仅有助于还原剂和烟气的混合，促进脱硝反应，提高脱硝效率，还可以减少后处理设备，降低系统复杂程度以及设备投资费用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113776087A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111059106.5
申请日：2021-09-09
Applicant: 清华大学
IPC: F23R3/30
Abstract: 本发明公开了一种氨燃料预分解‑再生冷却燃烧室、燃气轮机及运行方法。燃烧室空气通道内设置有第一氨燃料通道和第二氨燃料通道，能够分别通入液氨燃料。空气通道内靠近喷嘴组一侧设置有燃料换热器，与喷嘴组连通。火焰筒内设置有氨分解通道，进口端与第二氨燃料通道相连，出口端和燃料换热器相连。第一氨燃料通道靠近喷嘴组一端设置，且其出口端与燃料换热器相连。使一部分液氨燃料通过氨分解通道内吸热分解为含氢混合气，一部分液氨燃料用于冷却含氢混合气，实现了氨预分解和燃料再生冷却。本发明具有强化燃烧室壁面、火焰筒、火焰的冷却，将氨汽化并热分解为氢气以提高燃烧效率、拓宽低负荷运行边界、降低氮氧化物排放等优点。
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公开(公告)号：CN110375330B
公开(公告)日：2020-10-13
申请号：CN201910492576.7
申请日：2019-06-06
Applicant: 清华大学
IPC: F23R3/00
Abstract: 本发明公开了一种适用于富氧燃烧燃气轮机的分级供氧燃烧室及分级燃烧方法。分级供氧燃烧室分为主燃区、次燃区和掺混区。主燃区前端设置主喷嘴，用于喷入燃料、一级氧气和一级二氧化碳。次燃区前部设置次级喷嘴，用于喷入二级氧气和二级二氧化碳。掺混区设置有掺混孔，用于通入三级二氧化碳。低负荷状态下，燃料和氧气全部供应到主燃区，使燃料在主燃区为贫燃燃烧，减少CO排放；高负荷状态下，增加次燃区二级氧气供应，使燃料在主燃区为富燃燃烧，减少NOx排放。本发明具有运行负荷调节范围宽(可调比高)、CO和NOx排放低等优点。
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公开(公告)号：CN110375330A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910492576.7
申请日：2019-06-06
Applicant: 清华大学
IPC: F23R3/00
Abstract: 本发明公开了一种适用于富氧燃烧燃气轮机的分级供氧燃烧室及分级燃烧方法。分级供氧燃烧室分为主燃区、次燃区和掺混区。主燃区前端设置主喷嘴，用于喷入燃料、一级氧气和一级二氧化碳。次燃区前部设置次级喷嘴，用于喷入二级氧气和二级二氧化碳。掺混区设置有掺混孔，用于通入三级二氧化碳。低负荷状态下，燃料和氧气全部供应到主燃区，使燃料在主燃区为贫燃燃烧，减少CO排放；高负荷状态下，增加次燃区二级氧气供应，使燃料在主燃区为富燃燃烧，减少NOx排放。本发明具有运行负荷调节范围宽(可调比高)、CO和NOx排放低等优点。
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公开(公告)号：CN110374748A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910549935.8
申请日：2019-06-24
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种带间冷和/或回热的燃气涡轮发动机循环系统及循环方法。系统包括解耦的燃气涡轮主循环子系统和超临界二氧化碳外循环子系统。超临界二氧化碳外循环子系统包括形成循环回路的二氧化碳压缩机和二氧化碳透平以及至少一个换热器。燃气涡轮主循环子系统设有工质通道与换热器连通，工质通道设置在低压压气机、高压压气机之间和/或连接在涡轮之后，使主循环子系统与外循环子系统能够通过换热器进行热交换。本发明外循环系统利用超临界二氧化碳跟主循环进行换热发电，能够充分利用主循环的热量，同时又避免了系统的庞大臃肿；采用相互独立的两个子循环系统，使得外循环跟主循环解耦，具有热效率高且运行更灵活等优点。
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公开(公告)号：CN108036358B
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201711097207.5
申请日：2017-11-09
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供了一种燃气轮机燃烧室及其使用方法。该燃气轮机燃烧室包括：火焰筒，具有圆筒形壁面；至少一个初级燃料喷嘴，每个初级燃料喷嘴均与圆筒形壁面前部相接，且配置成沿圆筒形壁面的切线方向向火焰筒内喷射燃料，并使燃料沿预设方向在火焰筒内从前往后地螺旋式推进；至少一个初级空气喷嘴，每个初级空气喷嘴均与圆筒形壁面前部相接，且配置成沿圆筒形壁面的切线方向向火焰筒内喷射空气，并使空气沿预设方向在火焰筒内从前往后地螺旋式推进；其中，初级燃料喷嘴喷射的燃料与初级空气喷嘴喷射的空气在火焰筒内形成旋流，在点燃后形成切向旋流火焰。切向旋流火焰可提高点火性能和火焰的稳定性。
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