具体实施方式

结合附图所示，本实施方式提供了一种燃烧固态燃料的燃气轮机，包括压气机1、燃烧装置、涡轮2。压气机1对空气做功并将空气的压力提高，采用离心式或轴流式压气机1。涡轮2为压气机1提供动力源，在燃气轮机开始起动的过程中压气机1可以由起动机带动，待涡轮2能够产生足够的功率后再将起动机脱开，完全由涡轮2提供动力。

燃烧装置包括固态燃烧室3、再燃烧室4、燃料添加室5、炉灰排放室6。

固态燃烧室3是固态燃料29初始燃烧的场所，固态燃烧室3的中部安装有炉箅子7，固态燃料29在炉箅子7上进行堆积并燃烧。固态燃烧室3内设置有搅拌器12或作动器13。当设置的是搅拌器12时，搅拌器12设置在炉箅子7的上方，用于搅动堆积在炉箅子7上的固态燃料29；当设置的是作动器13时，作动器13与炉箅子7相对应，当作动器运动时可以用于带动炉箅子7运动。这两种方式都能够使炉箅子7上的固态燃料29燃烧更加均匀，使贫氧燃烧的情况下，几乎所有的氧气都能够参与燃烧；并且固态燃料29在燃烧后会残留有炉灰，这时需要将炉灰从固态燃料29中分离出去，以免影响后续的燃烧，通过搅拌器12对固态燃料29的搅拌或者作动器13对炉箅子7的作动，使固态燃料29与炉箅子7之间产生相对运动将炉灰与固态燃料29分离，分离下来的颗粒小的炉灰将通过炉箅子7上的小孔跌落下来，而固态燃料29将保留在炉箅子7之上。

配合炉箅子7设置有重量计量装置14，由于固态燃烧室3内剩余的固态燃料29量将影响到固态燃料29的燃烧速度，因此通过重量计量装置14来称量炉箅子7上面的固态燃料29的剩余重量，反馈给控制元件后再判断是否需要再添加固态燃料29。

燃料添加室5与固态燃烧室3连通，连通处位于炉箅子7的上方，这样从燃料添加室5进入到固态燃烧室3内的固态燃料29可以通过重力掉落到炉箅子7上，燃料添加室5上设置有燃料添加门8，燃料添加室5与固态燃烧室3的连接位置设置有燃料密闭门15。燃料密闭门15与燃料添加门8处于常闭状态，当本燃气轮机需要添加固态燃料29时，为避免中途添加固态燃料29使固态燃烧室3内的高压气体泄露而造成燃机的压力损失，先将燃料添加门8打开并将固态燃料29送入至燃料添加室5，送入后关闭燃料添加门8，再控制将燃料密闭门15打开，使固态燃料29进入固态燃烧室3后关闭燃料密闭门15。

炉灰排放室6设置与固态燃烧室3连通，连通处位于炉箅子7的下方，这样从炉箅子7掉落的炉灰可以通过重力从连通处掉落至炉灰排放室6中，炉灰排放室6与固态燃烧室3的连接位置设置有炉灰密闭门16，炉灰排放室6上设置有炉灰排放门9。分离下来的炉灰将跌落至炉灰密闭门16之上，跌落在炉灰密闭门16之上的炉灰在打开炉灰密闭门16时会跌落至炉灰排放室6内。同样为避免中途添加固态燃料29使固态燃烧室3内的高压气体泄露而造成燃机的压力损失，当炉灰进入到炉灰排放室6内后，控制炉灰密闭门16关闭，然后再打开炉灰排放门9将炉灰从燃烧装置排出，之后再将炉灰排放门9关闭。

固态燃烧室3的上部与再燃烧室4连通，固态燃烧室3的中下部的侧壁上设置有第一进气口10，位于固态燃烧室3中部的炉箅子7下面，可以降低炉箅子7的温度。

第一进气口10与压气机1的出口连通，为了控制流向固态燃烧室3的高压空气流量，使固态燃烧室3的固态燃料29燃烧始终处于贫氧的燃烧状态，压气机1选用可控制气流流量的压力机，或者在第一进气口10与压气机1的出口之间设置第一供气量控制阀23，此时流向固态燃烧室3的高压空气流量就大致决定了固态燃料29的燃烧速度，也就大致决定了本燃气轮机的做功能力。当本燃气轮机输出功率需要增加时，在保持固态燃料29处于贫氧燃烧状态下，增加通往固态燃烧室3的高压气流流量；当本燃气轮机的输出功率需要降低时，减少通往固态燃烧室3的高压气流流量。

如何判断固态燃料29是否为贫氧燃烧状态，可以采用如下方法：在固态燃料29充足且已被点燃的情况下，出现以下任一种情况则可判定为固态燃料29处于贫氧燃烧状态：1、当通往固态燃烧室3的气流流量减少时，一次燃气（固态燃烧室3中固态燃料29燃烧后形成的燃气）温度降低；2、当通往固态燃烧室3的气流流量减少时，本燃气轮机做功能力降低或者需要增加再燃烧室4燃油燃气供给量才能维持做功能力不降低；3、当通往固态燃烧室3的气流流量增加时，一次燃气温度升高；4、当通往固态燃烧室3的气流流量增加时，本燃气轮机做功能力提高或者需要减少再燃烧室4燃油燃气供给量才能保持做功的能力的不增加。

再燃烧室4侧壁上设置有第二进气口11，第二进气口11也与压气机1的出口连通。再燃烧室4还与涡轮2的入口连通。在固态燃烧室3燃烧后的一次燃气与从第二进气口11进入的高压空气掺混并再次进行富氧燃烧，燃烧后形成的二次燃烧燃气流入涡轮2并推动涡轮2做功。

为了通过控制通往再燃烧室4的气流流量，来实现涡轮2前的温度控制，从而提高燃气轮机的效率，在第二进气口11与压气机1的出口之间设置有第二供气量控制阀24，通过控制进入到再燃烧室4气流流量进行降温来维持再燃烧室4与涡轮2连接处的温度。

固态燃烧室3内的固态燃料29燃烧温度如果过高会产生氮氧化物，对空气质量产生不良影响。因此，在第一进气口10处设置喷水喷嘴17，喷水喷嘴17通过管路与固态燃烧室3外部的水源18连接，喷水喷嘴17与水源18之间设置有水流量控制阀19。向固态燃烧室3通入水并从喷水喷嘴17喷出，向第一进气口10处进入的高压空气中掺入水，水与炭进行化学反应形成氢气和一氧化碳并吸收热量，使固态燃料29燃烧区域温度降低。固态燃烧室3的上部设置有一次燃气温度传感器25，通过一次燃气温度传感器25监测固态燃烧室3中的温度，并通过水流量控制阀19控制水的通入流量即可实现燃烧温度的控制，进而能够控制燃气排放造成的污染。使用时可设定某一温度区间为目标温度，当一次燃气温度高于目标温度上限时，增加喷水量；当一次燃气温度低于目标温度下限时，减少喷水量。

由于只由固态燃料29燃烧所提供的热功率会不足以支撑燃机的需求，因此在再燃烧室4内部设置有燃油燃气喷嘴20，燃油燃气喷嘴20通过管路与再燃烧室4外部的油源气源21连接，通过再燃烧气态或液态燃料对热功率进行补充。由于液态或气态的燃料供给流量可以较为精确的计量，在燃油燃气喷嘴20与油源气源21之间设置油气量控制阀22对供给流量进行控制。当本燃气轮机的输出功率需要增加时，可以增加燃油燃气的供给量；当本燃气轮机的输出功率需要降低时，可以减少燃油燃气的供给量。液态或气态的燃料调节时间较短，可以对燃气轮机的工作状态进行快速调整。

二次燃气（经再燃烧室4再次燃烧的燃气）流入涡轮2，并推动涡轮2做功。本燃气轮机控制的目标为涡轮2在某一转速下的输出功率，可以通过测量涡轮2的转速等数据计算出输出功率。为保证工作安全，进入到涡轮2的前温度和涡轮2的转速都要保证不能超过设计的限定值，因此在再燃烧室4内设置有二次燃气温度传感器26对进入到涡轮2的前温度进行监控，在涡轮2上配合设置有转速传感器27对涡轮2的转速进行监控。

涡轮2还与余热锅炉28连通，二次燃气推动涡轮2做功后压力及温度虽然会降低，但还有余热，将推动涡轮2做工后的燃气排进余热锅炉28后可以继续做功，以提高燃机效率。

工作方式。

固态燃烧室3内加入固态燃料29，将固态燃料29堆砌在炉箅子7上并进行点燃，燃烧时燃料添加门8和燃料密闭门15处于关闭状态，炉灰密闭门16和炉灰排放门9也处于关闭状态。压气机1向固态燃烧室3及再燃烧室4内输入高压气，帮助固态燃料29燃烧，并使用搅拌器12对固态燃料29进行搅拌（或使用作动器13带动炉箅子7运动），当一次燃气温度高于某一温度或者涡轮2的转速高于某一转速时，逐渐减少通往固态燃烧室3内的高压气流流量至固态燃料29处于贫氧燃烧状态，并通过调整通往固态燃烧室3的气流流量使燃机输出功率达到设定值，并且在此过程中点燃通往再燃烧室4的燃油燃气，并通过调整燃油燃气的供给量对涡轮2的转速进行快速精准的调整。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施方式所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。