[發明專利]軸流壓縮機

有效

• 申請號: 201410350304.0
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104343541B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 高橋康雄;明連千尋;川村康太
• 申請（專利權）人: 三菱日立電力系統株式會社
• 主分類號: F02C7/143
• 分類號: F02C7/143;F02C7/28;F01D25/12;F01D17/16;F04D29/56
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 張敬強,嚴星鐵

技術領域

本發明涉及燃氣輪機用或者工業用的軸流壓縮機。

背景技術

在夏季等的燃氣輪機的運轉過程中，在大氣溫度較高的情況下，吸氣密度下降，從而燃氣輪機的輸出降低。相對于該輸出降低，例如，存在如下方法，即利用噴霧噴嘴向壓縮機的吸入空氣噴霧水等液滴，從而使吸氣密度上升，通過吸氣冷卻的效果來提高燃氣輪機輸出。并且，在使該液滴的噴霧量增加而使液滴導入壓縮機內部的情況下，通過中間冷卻的效果使壓縮動力減少，從而燃氣輪機的效率提高。與該氣流一同輸送至壓縮機內部的微小的液滴一邊通過動葉片列之間、靜葉片列之間一邊蒸發至各級的飽和溫度，從而通過其蒸發潛熱使工作流體的溫度降低。

在多級軸流壓縮機中，液滴從壓縮機的上游側被氣化，從而主流的溫度逐漸降低，因此成為相對于葉片列負荷在壓縮機的上游側減少，葉片列負荷在與壓縮機的上游側相反的下游側增加之類的氣流方向與通常的干燥運轉的負荷分布不同的分布。因此，在向壓縮機內部噴霧大量的液滴的情況下，需要預先設計為使下游側的葉片列負荷下降，使上游側的葉片列負荷增加。在如上設計的燃氣輪機的起動時等轉速較低的運轉區域，不噴霧液滴，因此與通常的簡單循環燃氣輪機起動相比，存在如下擔心，即由氣流在下游側的葉片列扼流所引起的上游側的葉片列的氣流失速的非穩定的流體現象，所謂的旋轉失速引起的剝離區域增大。

因此，在燃氣輪機中，為了使壓縮機穩定地運轉，將具備能夠改變迎角(葉片弦線與工作流體的氣流的方向所成的角)的可變機構的靜葉片(可變靜葉片)配置于壓縮機的上游側。在壓縮機起動等的轉速較低運轉時，為了減少吸入流量，增大針對可變靜葉片的流入角，與此相伴，需要使可變靜葉片沿縮小氣流的方向旋轉，從而以與流入角一致的方式對可變靜葉片的迎角進行調整。另一方面，在轉速較高運轉時，吸入流量增加，因此使可變靜葉片沿打開氣流的方向旋轉。

作為具備具有上述的可變機構的靜葉片的軸流壓縮機，例如存在日本特開平2-294501號公報、日本特開2012-72763號公報所公開的結構。在日本特開平2-294501號公報中公開有如下構造，即縮小可變靜葉片的內周側前端部與葉輪盤的外周部的錐形面之間的間隙。另外，在日本特開2012-72763號公報中公開有考慮了可變機構的滑動部的耐磨損性的構造。

專利文獻1：日本特開平2-294501號公報

專利文獻2：日本特開2012-72763號公報

通常，簡單循環燃氣輪機所使用的可變靜葉片在燃氣輪機的起動時、部分負荷運轉時旋轉，從而能夠改變其迎角。另外，可變靜葉片沿外殼的軸向以及周向配置有多個，從而需要以與氣流一致的方式同時改變沿同一周向配置的多個可變靜葉片的迎角(旋轉角度)，因此高精度的角度控制尤為重要。因此，存在如下技術，即在可變靜葉片的旋轉軸采用金屬襯套、在可變靜葉片的外殼側的端面與外殼內周面之間采用推力墊圈，來實現可變靜葉片的滑動性的提高。

但是，幾乎不考慮提高可變靜葉片與外殼的滑動部的密封性為實際情況。因此，特別地在向具備可變靜葉片的壓縮機的內部噴霧水等的液滴的情況下，由外殼內外的壓力差所引起的液滴從可變靜葉片機構向外殼外泄漏，除此之外存在長期地因腐蝕而導致在可變靜葉片的旋轉軸與外殼面之間的滑動部生銹的擔憂，從而存在可變靜葉片的設備可靠性降低的擔心。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供能夠抑制流體從可變靜葉片與外殼的滑動部泄漏的軸流壓縮機。

為了實現上述目的，本發明的特征在于，具備：液滴供給裝置，其對于壓縮前或者壓縮過程中的工作流體供給液滴；可變靜葉片，其具有插入設置于外殼的孔的轉動軸，通過上述轉動軸的轉動，與上述外殼進行相對滑動來改變迎角；以及密封構造，其設置于在上述轉動軸轉動時相對于上述外殼相對滑動的部件與上述外殼的滑動部。

根據本發明，能夠抑制流體從可變靜葉片與外殼的滑動部泄漏，從而能夠提高軸流壓縮機的可靠性。

附圖說明

圖1是作為本發明的實施方式之一的具有吸氣噴霧機構的燃氣輪機系統的結構圖。

圖2是作為本發明的實施方式之一的軸流壓縮機的子午面剖視圖。

圖3是作為本發明的實施方式之一的可變靜葉片構造的剖視圖。

圖4是作為本發明的實施方式之一的可變靜葉片構造的剖視圖。

圖5是作為本發明的實施方式之一的可變靜葉片構造的剖視圖。

符號說明