[實用新型]燃氣輪機透平輪盤與透平靜葉之間的氣封結構

有效

• 申請號: 201520277072.0
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN204716307U
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 王睿男;張正秋;于寧
• 申請（專利權）人: 北京華清燃氣輪機與煤氣化聯合循環工程技術有限公司
• 主分類號: F01D11/02
• 分類號: F01D11/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本實用新型涉及燃氣輪機透平輪盤與透平靜葉之間的密封技術領域，特別提供一種燃氣輪機透平輪盤與透平靜葉之間的氣封結構。

背景技術

目前當代典型的燃氣輪機，其空氣燃氣通道是一條環形通道，空氣、燃氣的壓力和溫度沿軸向發生極其劇烈的變化。每級工作葉片或導向葉片都存在著一個壓力差。此外，壓氣機或透平各零、組件之間，尤其是轉動件和靜葉件之間又不可避免的要留出間隙，燃氣泄露必然發生。不僅給燃氣輪機性能帶來損失，而且惡化了有關零件的工作條件和環境，直接影響零、組件的壽命和可靠性，甚至造成機體的損壞。

燃氣輪機中存在大量的轉靜葉間的密封，其密封效果會直接影響到燃機的整體熱循環效率和機組的安全運行；同時由于在燃氣輪機高溫端部件，轉靜部件之間往往同時存在冷卻氣、高溫燃氣，因此轉靜部件間的密封往往存在較大的溫差，工作狀態下和常溫狀態下轉子和靜葉之間的間隙變化非常大。

因此需要開展封嚴結構的設計，封嚴結構設計的目的，一是減小工作流體的泄露帶來的壓力能、熱能等能量的損失，從而提高效率，改善機組性能；二是提高壓氣機，尤其是透平這一熱端部件的可靠性及耐久性，保持機組的完整性。在主流道中轉靜間的封嚴結構設計一般有幾點要求：1)轉靜之間保持“緊間隙”最佳設計；2)在不同工況下封嚴部件都必須保持結構完整性和良好的封嚴性能，機體不會因為突然的摩擦而損壞；3)滿足蠕變伸長的要求；4)滿足轉動件的強度要求；5)滿足低周疲勞的壽命要求；6)滿足轉動件的振動特性要求，避免封嚴件產生共振造成轉動件的嚴重損壞；7)避免出現過大的橢圓和翹曲變形。

傳統燃氣輪機靜葉固定在持環上，機組運行時靜葉受熱膨脹同時在外部持環的約束下，靜葉主要向內部膨脹；轉子受熱為自由膨脹，向外部膨脹，將導致轉靜間隙變小。在優先保證機組安全并兼顧各個工況條件下，轉子和靜葉均不至于碰磨，轉靜間隙設計值偏大，在冷態裝配和其他工況下間隙并不理想，進而影響了密封效果和機組的運行熱效率。由于加工公差和裝配公差的存在，總裝時，轉子和靜葉上的氣封環之間往往無法達到最優的同心效果，機組運行各部件熱膨脹后，將進一步導致轉靜間隙的放大，進而影響密封效果。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型要解決的是現有燃氣輪機的轉子與靜葉上的密封環之間往往無法達到最優的同心效果，機組運行各部件熱膨脹后，將進一步導致轉靜間隙的放大，進而影響密封效果的問題。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種燃氣輪機透平輪盤與透平靜葉之間的氣封結構，該結構包括用于固定透平動葉的透平輪盤以及周向布設于所述透平輪盤外的多個透平靜葉，該結構還包括：

密封環，所述密封環設置在所述透平輪盤與多個所述透平靜葉的內端之間，所述密封環的內壁與所述透平輪盤接觸密封連接，所述密封環的外壁沿軸向開設有多個凹槽，多個所述凹槽圓周均布；

調節件，所述調節件包括圓柱部和偏心設置于所述圓柱部一端的偏心銷，所述圓柱部與所述透平靜葉的內端轉動連接，所述偏心銷插設在所述凹槽中。

優選的，所述密封環的外壁上周向設有外凸的限位環，多個所述凹槽開設在所述限位環的外壁上；

所述透平靜葉的內端的內壁上周向設有限位槽，多個所述透平靜葉的限位槽處在同一周向上，所述限位環的外側邊緣與多個所述透平靜葉的所述限位槽插接配合。

優選的，所述偏心銷與所述凹槽的槽底之間具有間隙。

優選的，所述透平靜葉的內端設有安裝部，所述安裝部包括徑向部和軸向部，所述徑向部沿所述透平輪盤的徑向設置，所述軸向部沿所述透平輪盤的軸向設置，所述軸向部通過所述徑向部與所述透平靜葉的本體連接；

所述軸向部上沿徑向開設有安裝孔，所述圓柱部與所述安裝孔轉動配合連接。

優選的，所述圓柱部設有端帽；

在所述軸向部的外側面上，并于所述安裝孔外設有內凹的嵌槽，所述端帽嵌設在所述嵌槽中。

優選的，所述密封環由多個圓弧段拼接而成，每個所述圓弧段的兩端均設有連接法蘭，每相鄰的兩個所述圓弧段的所述連接法蘭之間均通過銷軸和螺栓進行定位和連接。

優選的，所述密封環的內壁設有蜂窩環，所述透平輪盤的外壁上設有位置與所述蜂窩環相對的凸肩，所述凸肩上設有密封齒，所述密封環與透平輪盤之間通過所述蜂窩環與所述凸肩的配合形成密封。

(三)有益效果