[發明專利]包括對流冷卻系統的燃氣渦輪機和方法

有效

• 申請號: 201310157075.6
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN103382862B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: H.G.小巴拉德;K.D.布萊克;J.D.梅默
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/14
• 分類號: F01D25/14;F01D25/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,傅永霄

1.一種燃氣渦輪機，包括：

圍繞所述燃氣渦輪機的一部分的殼體組件，所述殼體組件包括外殼體部分和內殼體部分；以及

布置在所述內殼體部分內的開放式對流冷卻系統，所述對流冷卻系統配置和設置成引導冷卻流體沿第一軸向方向通過所述內殼體部分以及使冷卻流體沿與所述第一軸向方向相反的第二軸向方向通過所述殼體組件返回，所述冷卻流體被排放到所述燃氣渦輪機的熱燃氣路徑中，所述對流冷卻系統布置在所述殼體組件的所述內殼體部分內，其中所述內殼體部分包括多個罩支撐元件，所述對流冷卻系統延伸穿過所述多個罩支撐元件中的至少兩個。

2.根據權利要求1所述的燃氣渦輪機，其特征在于，所述對流冷卻系統包括：第一管道部件，其沿軸向延伸穿過所述內殼體部分；第二管道部件，其基本平行于所述第一管道部件延伸并與所述第一管道部件間隔開；以及至少一個橫流管道，其連結所述第一管道部件和所述第二管道部件。

3.根據權利要求2所述的燃氣渦輪機，其特征在于，所述至少一個橫流管道包括流換向部件。

4.根據權利要求3所述的燃氣渦輪機，其特征在于，所述流換向部件包括曲線表面。

5.根據權利要求2所述的燃氣渦輪機，其特征在于，所述至少一個橫流管道包括第一橫流管道和第二橫流管道，所述第一和第二橫流管道中的每一個連結所述第一和第二管道部件。

6.根據權利要求5所述的燃氣渦輪機，其特征在于，還包括流體地連接所述第一和第二橫流管道的跨接管道。

7.根據權利要求1所述的燃氣渦輪機，其特征在于，所述內殼體部分包括至少一個殼體部件。

8.根據權利要求1所述的燃氣渦輪機，其特征在于，還包括流體地連接至所述對流冷卻系統的冷卻流體供給管道，所述冷卻流體供給管道包括冷卻流體供給閥，所述冷卻流體供給閥被選擇性地操作以將冷卻流體傳遞至所述對流冷卻系統。

9.根據權利要求8所述的燃氣渦輪機，其特征在于，還包括并行地聯接至所述冷卻流體供給閥的冷卻流體供給閥旁路，所述冷卻流體供給閥旁路配置和設置成在所述冷卻流體供給閥關閉時允許一定量的冷卻流體經過所述對流冷卻系統。

10.根據權利要求8所述的燃氣渦輪機，其特征在于，還包括可操作地連接至所述冷卻流體供給閥的控制器，所述控制器配置和設置成選擇性地打開所述冷卻流體供給閥，以將一定量的冷卻流體傳遞到所述對流冷卻系統中。

11.根據權利要求1所述的燃氣渦輪機，其特征在于，所述對流冷卻系統布置在渦輪部分內。

12.根據權利要求1所述的燃氣渦輪機，其特征在于，還包括流體性地連接至所述對流冷卻系統的外部換熱器。

13.一種傳遞冷卻流體通過燃氣渦輪機的方法，所述方法包括：

將冷卻流體引導到所述燃氣渦輪機的殼體組件的一個殼體部件中；

將所述冷卻流體沿第一方向傳送到開放式對流冷卻系統的第一管道部件中，所述第一管道部件沿軸向延伸穿過所述殼體部件并包括在所述殼體部件內；

其中，將所述冷卻流體傳送到所述第一管道部件中包括將所述冷卻流體傳送穿過所述殼體組件的內殼體部分中的至少兩個罩支撐元件；

引導所述冷卻流體沿第二方向通過橫流管道，所述橫流管道流體地聯接至所述第一管道部件，所述橫流管道包括在所述殼體部件內；

將所述冷卻流體從所述橫流管道傳遞到第二管道部件中，所述第二管道部件基本平行于所述第一管道部件延伸，所述第二管道部件包括在所述殼體部件內；

沿與所述第一方向相反的第三方向傳送所述冷卻流體通過所述第二管道部件；以及

將所述冷卻流體從所述第二管道部件排放到所述燃氣渦輪機的熱燃氣路徑中。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，將所述冷卻流體引導到所述殼體部件中包括將所述冷卻流體引導到所述殼體組件的內殼體部分中。

15.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，傳送所述冷卻流體通過所述第一管道部件包括傳送所述冷卻流體通過兩個罩支撐元件。

16.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，還包括：其中將所述冷卻流體引導到所述殼體部件中包括打開冷卻流體供給閥。