[發明專利]用于燃氣渦輪機系統的渦輪護罩冷卻組件

有效

• 申請號: 201310149413.1
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN103375202B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: B.P.萊西;D.E.希克;D.W.韋伯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/12
• 分類號: F01D25/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,譚祐祥

技術領域

本文中所公開的主題涉及燃氣渦輪機系統，并且更具體地涉及用于這種燃氣渦輪機系統的渦輪護罩冷卻組件。

背景技術

在燃氣渦輪機系統中，燃燒器將燃料或空氣-燃料混合物的化學能轉化成熱能。通過流體（通常是來自壓縮機的壓縮空氣）將熱能輸送至渦輪，在渦輪處，熱能被轉化成機械能。作為轉化過程的一部分，熱氣體隨著熱氣體路徑流過渦輪的一部分的上方并且通過所述部分。沿熱氣體路徑的高溫能夠加熱渦輪機部件，從而造成部件的降級。

渦輪護罩是受到熱氣體路徑影響的部件的例子并且通常包括兩個獨立的件，例如內部護罩和外部護罩。內部護罩和外部護罩典型地由松散地連接在一起的兩種不同的材料制成。松散連接可以通過將內部護罩滑到外部護罩的軌道上或者通過將內部護罩夾到外部護罩的軌道上實現。這種布置允許外部護罩（在操作期間保持較冷）由成本較低的材料制成，但是卻由于允許較熱的內部護罩與較冷的外部護罩之間的增大速率（growth rates）顯著不同而導致渦輪護罩冷卻流泄漏。

發明內容

根據本發明的一個方面，一種用于燃氣渦輪機系統的渦輪護罩冷卻組件包括外部護罩部件，外部護罩部件布置在燃氣渦輪機系統的渦輪部段內并且接近渦輪部段外殼，其中外部護罩部件包括至少一個氣道以用于吸收氣流。還包括內部護罩部件，內部護罩部件相對于外部護罩部件沿徑向向內布置并且固定地連接至外部護罩部件，其中內部護罩部件包括沿周向方向和軸向方向中的至少一個延伸的多個微通 道，以用于通過來自至少一個氣道的氣流冷卻內部護罩部件。

根據本發明的另一個方面，一種用于燃氣渦輪機系統的渦輪護罩冷卻組件包括外部護罩部件，外部護罩部件布置在燃氣渦輪機系統的渦輪部段內并且接近渦輪部段外殼。還包括內部護罩部件，內部護罩部件相對于外部護罩部件沿徑向向內布置，其中內部護罩部件包括多個微通道，其中外部護罩部件和內部護罩部件由一種材料形成。還包括沖擊板，沖擊板具有多個穿孔以用于將空氣引向多個微通道。

根據本發明的又一個方面，一種用于燃氣渦輪機系統的渦輪護罩冷卻組件包括外部護罩部件，外部護罩部件布置在燃氣渦輪機系統的渦輪部段內并且接近渦輪部段外殼。還包括內部護罩部件，內部護罩部件相對于外部護罩部件沿徑向向內布置并且固定地連接至外部護罩部件，其中內部護罩部件包括多個微通道以用于冷卻內部護罩部件。還包括沖擊板，沖擊板具有多個穿孔以用于將空氣引向多個微通道。

通過下文結合附圖的描述，這些和其它的優點以及特征將變得更加顯而易見。

附圖說明

被認為是本發明的主題在說明書結尾處的權利要求書中特別指出并且明確要求保護。通過下文結合附圖的詳細描述，本發明的上述和其它的特征以及優點是顯而易見的，在附圖中：

圖1是燃氣渦輪機系統的示意圖；

圖2是具有內部護罩部件和外部護罩部件的第一實施例的渦輪護罩冷卻組件；

圖3是圖2的第一實施例的渦輪護罩冷卻組件，其中內部護罩部件和外部護罩部件由一種材料制成；

圖4是第二實施例的渦輪護罩冷卻組件；

圖5是第三實施例的渦輪護罩冷卻組件；

圖6是第四實施例的渦輪護罩冷卻組件；以及

圖7是第五實施例的渦輪護罩冷卻組件。

參照附圖通過示例的詳細描述解釋了本發明的實施例以及優點和特征。

具體實施方式

參照圖1，通過附圖標記10示意性地示出燃氣渦輪機系統。燃氣渦輪機系統10包括壓縮機12、燃燒器14、渦輪16、軸18和燃料噴嘴20。應當領會，燃氣渦輪機系統10的一個實施例可以包括多個壓縮機12、燃燒器14、渦輪16、軸18和燃料噴嘴20。壓縮機12和渦輪16通過軸18聯接。軸18可以是單個軸或者聯接在一起以形成軸18的多個軸段。