[發(fā)明專利]燃氣輪機軸向力調(diào)節(jié)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610549828.1
• 申請日: 2016-07-13
• 公開（公告）號: CN106014649B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 計京津;何院;黃丹萍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣燃氣輪機有限公司
• 主分類號: F02C9/18
• 分類號: F02C9/18
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙)31219
• 代理人: 曹文銜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃氣輪機，尤其涉及一種燃氣輪機軸向力調(diào)節(jié)系統(tǒng)

背景技術(shù)

工業(yè)燃氣輪機主要包括壓氣機、燃燒室及透平三大部件。空氣進入壓氣機后被壓縮成高溫高壓的空氣，然后供給燃燒室燃料燃燒，其產(chǎn)生的高溫高壓燃氣在透平中膨脹做功。

燃氣輪機在運行過程中，氣流會對轉(zhuǎn)子葉片及輪盤產(chǎn)生軸向力作用，從而產(chǎn)生軸向上的力，而為了防止轉(zhuǎn)子發(fā)生軸向上的移動，推力軸承會承受來自燃氣輪機轉(zhuǎn)子的軸向力。目前，燃氣輪機一般在壓氣機前端和透平后端分別設(shè)計一個徑向軸承，在壓氣機設(shè)計一組主、副推力軸承，所述徑向軸承安裝的部位設(shè)有軸承座(一個壓氣機軸承座和一個透平軸承座)。轉(zhuǎn)子通過兩個徑向軸承支撐在靜子上，徑向軸承只承受徑向力。主、副推力軸承主要承受轉(zhuǎn)子的軸向力，主推力軸承一般承受指向壓氣機出口方向的軸向力，副推力軸承承受指向壓氣機進口方向的軸向力。

為了使推力軸承所承受的軸向力不至于過大，現(xiàn)有技術(shù)一般是通過從壓氣機抽氣，將具有一定壓力的氣流直接引入推力平衡腔室中；而通常推力平衡腔室設(shè)計定型后，所能提供的軸向力基本固定，無法在不改變后軸頭結(jié)構(gòu)的情況下對其進行主動的調(diào)節(jié)，限制了整個軸向推力系統(tǒng)的裕度。當(dāng)整機軸向力超過推力軸承所能承受的工作范圍時，需通過對推力平衡腔室內(nèi)的壓力進行調(diào)節(jié)，從而平衡軸向力。

針對上述問題，需要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、并且能精確控制壓縮空氣流量及壓力的可調(diào)節(jié)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種燃氣輪機軸向力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠可靠并且精確控制氣體進入推力平衡腔室的流量，從而保證燃氣輪機機組的軸向力平衡，克服現(xiàn)有技術(shù)上的缺陷。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種燃氣輪機軸向力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括壓氣機和透平，所述壓氣機前端設(shè)有推力軸承，所述透平后端設(shè)有推力平衡腔室，所述壓氣機和透平之間連有高壓抽氣管道，還包括低壓抽氣管道，所述低壓抽氣管道包括第一段和第二段，所述第一段與壓氣機連通，所述第二段與推力平衡腔室連通，第一段和第二段通過一引射器連通；所述高壓抽氣管道上設(shè)有支管路，所述支管路與所述引射器連通，所述支管路上設(shè)有閥門，所述推力軸承上設(shè)有溫度檢測器和載荷信號采集器，所述溫度檢測器和載荷信號采集器均與一控制器電連接，所述控制器控制閥門的開口大小。

優(yōu)選地，所述引射器包括第一進氣口、第二進氣口、排氣口、混合腔和擴散腔，所述混合腔和擴散腔沿氣體流動方向設(shè)置，所述第一進氣口與低壓抽氣管道的第一段連接，所述排氣口與低壓抽氣管道的第二段連接，所述第二進氣口與高壓抽氣管道上的支管路連接。

進一步地，所述第一進氣口和第二進氣口位于引射器的一側(cè)，所述排氣口位于引射器的另一側(cè)，所述混合腔和擴散腔在引射器的中間位置。

進一步地，所述第二進氣口上設(shè)有噴嘴。

如上所述，本發(fā)明燃氣輪機軸向力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具有以下有益效果：

本發(fā)明在高壓抽氣管道上設(shè)置支管路，并且在支管路上設(shè)置開口大小可控的閥門，通過推力軸承所反饋的溫度及載荷信號對所述的閥門開口大小進行調(diào)節(jié)，改變高壓氣體進入到引射器中的流量，從而調(diào)節(jié)推力平衡腔室內(nèi)的壓力，保證燃氣輪機機組的軸向力平衡。

本發(fā)明的實施機構(gòu)簡單，工作可靠，便于加工和安裝。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意簡圖。

圖2為本發(fā)明中引射器的示意圖。

圖中：1、壓氣機11、推力軸承

2、透平21、推力平衡腔室

3、高壓抽氣管道31、支管路

32、閥門 33、閥門

4、低壓抽氣管道41、第一段

42、第二段 5、引射器

51、第一進氣口 52、第二進氣口

53、排氣口 54、混合腔

55、噴嘴 56、擴散器

6、溫度檢測器7、載荷信號采集器

8、控制器

具體實施方式