[發明專利]燃氣輪機及其旋流裝置

在審

• 申請號: 201711377517.2
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108060979A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 謝意;張彥春;葉超;高長亮
• 申請（專利權）人: 中國聯合重型燃氣輪機技術有限公司
• 主分類號: F02C7/18
• 分類號: F02C7/18;F02C9/18;F01D11/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明公開了一種燃氣輪機及其旋流裝置，所述旋流裝置包括外環、內環和端板，所述外環上設有進氣孔；所述內環設在所述外環內，所述內環與所述外環之間形成環形通道，所述內環上設有多個通氣孔；所述端板與所述外環和所述內環相連以封閉所述環形通道的第一端；其中經所述進氣孔進入所述環形通道內的一部分氣流通過所述環形通道的第二端流出所述環形通道，經所述進氣孔進入所述環形通道內的另一部分氣流通過所述通氣孔進入所述內環內側且形成回旋流并從所述內環流出。本發明的燃氣輪機的旋流裝置，可以避免兩股氣流相互干擾的問題，提高了冷卻和密封的效果。

技術領域

本發明涉及燃氣輪機技術領域，具體地涉及一種燃氣輪機的旋流裝置以及具有該旋流裝置的燃氣輪機。

背景技術

在燃氣輪機中，燃燒室內產生的燃燒氣體送入透平中以驅動透平旋轉，由于燃燒氣體的溫度很高，透平的第一級葉輪處于高溫環境下，因此需要采用冷卻空氣進行冷卻。相關技術中，徑向氣流由包括多個TOBI噴嘴(Tangential OnBoard Injection Nozzle)的噴嘴環產生回旋流，該回旋流的旋轉方向與第一級輪盤的旋轉方向相同，以在冷卻第一級輪盤時避免第一級輪盤驅動能量的損失；軸向氣流通過在相鄰TOBI噴嘴之間穿過的氣體供給通道供給到第一級靜葉和第一級動葉之間的間隙，起到冷卻的作用的同時能夠密封該間隙。

然而，上述結構軸向氣流和徑向氣流在噴嘴環上存在相互干擾的情況，降低冷卻和密封效果。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的一個方面提出一種燃氣輪機的旋流裝置,該旋流裝置能夠避免氣流相互干擾的問題，提高了冷卻和密封效果。

本發明另一方面還提出了一種具有根據本發明一個方面的旋流裝置的燃氣輪機。

根據本發明第一方面的實施例的燃氣輪機的旋流裝置包括外環，所述外環上設有進氣孔；內環，所述內環設在所述外環內，所述內環與所述外環之間形成環形通道，所述內環上設有多個通氣孔；端板，所述端板與所述外環和所述內環相連以封閉所述環形通道的第一端；其中經所述進氣孔進入所述環形通道內的一部分氣流通過所述環形通道的第二端流出所述環形通道，經所述進氣孔進入所述環形通道內的另一部分氣流通過所述通氣孔進入所述內環內且形成回旋流并從所述內環流出。

根據本發明實施例的燃氣輪機的旋流裝置，可以實現一股氣流流入、兩部分氣流流出，避免現有的徑向氣流和軸向氣流相互干擾的問題，提高了冷卻和密封的效果。

在一些實施例中，所述通氣孔的中心軸線偏離所述內環的中心。

在一些實施例中，在所述通氣孔的軸向截面上，所述通氣孔的兩側壁為彼此平行的直線。

在一些實施例中，多個所述通氣孔沿所述內環的周向均勻間隔布置。

在一些實施例中，所述內環的第二端從所述外環內伸出。

在一些實施例中，所述進氣孔為多個，多個所述進氣孔沿所述外環的周向均勻間隔布置。

在一些實施例中，所述進氣孔的中心軸線通過所述外環的中心，且在所述進氣孔的軸向截面上，所述進氣孔的兩側壁為彼此平行的直線。

在一些實施例中，所述進氣孔為四個且沿所述外環的周向均勻間隔布置，所述進氣孔的中心軸線通過所述外環的中心，單個所述進氣孔的橫截面積大于單個所述通氣孔的橫截面積。

在一些實施例中，所述外環和所述內環均為圓環。