[發明專利]一種煙氣輪機轉子長柄動葉片葉根保護技術

在審

• 申請號: 202011281244.3
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112282864A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 周春濱;李洪平
• 申請（專利權）人: 蘭州長城機械工程有限公司
• 主分類號: F01D5/30
• 分類號: F01D5/30;F01D5/08
• 代理公司: 深圳至誠化育知識產權代理事務所(普通合伙) 44728
• 代理人: 涂柳曉

本發明公開了一種煙氣輪機轉子長柄動葉片葉根保護裝置，包括靜葉組件、輪盤、長柄動葉片，所述動葉片與靜葉組件之間設有氣封環，靜葉組件與動葉片及輪盤安裝后形成兩個密封環腔；該煙氣輪機轉子長柄動葉片葉根保護裝置,長柄動葉片葉根冷卻保護的作用可以有效減少在使用過程中葉片對輪盤的傳熱，可以大幅度降低葉根與輪盤榫齒的工作溫度，可以加大葉根齒中第一齒的承載條件，改善葉根應力不均勻程度，提升了煙氣輪機運轉的安全性，長柄動葉片葉根冷卻保護的采用有利于提高煙氣輪機入口溫度，對于節能有利。

技術領域

本發明涉及冷卻保護技術領域，具體為一種煙氣輪機轉子長柄動葉片葉根保護技術。

背景技術

煙氣輪機是一個透平裝置，用于回收煉油廠催化裂化裝置高溫帶壓煙氣中的壓力勢能和熱能，轉變為機械能。其中主要部件轉子、靜葉的結構直接影響到煙機的安全使用及運行壽命。煙氣輪機在工作時介質為600-700℃含有固體顆粒的高溫煙氣，其通過靜葉后由動葉片將熱能及壓力能轉換為機械能，驅動轉子做功。

高溫煙氣過流部分主要由靜葉片及裝在輪盤上的轉子動葉片等組成，靜葉為靜止件，轉子上的動葉片與輪盤為轉動件，兩者之間為間隙配合，由于過流介質的溫度很高，故在輪盤中心部前端通有冷卻蒸汽，對輪盤、動葉片與輪盤連接的部分冷卻保護。

高溫煙氣過流主要經過靜葉片及裝在輪盤上的動葉片，由于在使用過程中動葉片會將流道內的高溫傳遞至輪盤，會導致動葉片葉根及輪盤榫齒受高溫影響，塑性降低、應力不均、承載力下降等問題的出現，會造成葉片葉根斷裂，輪盤榫齒開裂等事故，對煙氣輪機的安全使用有很大影響。

在現有的結構中，葉根與榫齒的間隙通道與煙機的流道直接相連，通常在運行過程中蒸汽與煙氣混合，造成動葉片長柄部分及葉根部分溫度過高，降低動葉片材料的使用強度，發生葉片葉根的斷裂事故。同時大量的蒸汽進入流道，動葉片葉身部位產生渦流，加劇葉片磨損，降低轉子使用壽命，同時也降低了煙氣輪機的效率。

另由于國內鍛壓機能力的限制，進一步制造大直徑高溫合金輪盤，用于開發及制造特大型煙氣輪機，已是十分困難。

發明內容

(一)解決的技術問題

本發明所要解決的技術問題是發明了一種煙氣輪機轉子長柄動葉片葉根保護技術，將輪盤冷卻蒸汽穩定在包括動葉長柄段、動葉葉根與輪盤榫齒在內的空間內，從而有效的隔離煙氣，冷卻動葉葉根和輪盤榫齒及長柄段，提高葉片使用的安全系數，最大限度的減少冷卻蒸汽對流道流場的影響，避免了渦流帶來的摩擦熱對于輪盤的超溫損害，同時動葉片增加長柄段，并配合使用長柄動葉片葉根保護技術，在現有可制造輪盤直徑的基礎上即可解決大直徑高溫合金輪盤制作困難的問題，對于現有煙氣輪機改造也是有利的，可以采用原有小型輪盤改造成更大型煙機如φ830mm直徑輪盤雙級煙機，利用原有φ830mm直徑輪盤，開發成φ900mm輪盤機型的單級煙機輪機，利用φ 1380mm直徑輪盤，改造開發成φ1500mm輪盤機型煙機輪機。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：本發明屬于煙氣輪機轉子長柄動葉片長柄部分、葉根及輪盤榫槽冷卻保護技術，涉及長柄動葉片與靜葉組件裝配的保護結構，具體說是一種煙氣輪機轉子長柄動葉片葉根保護裝置，包括靜葉組件、輪盤、長柄動葉片，其特征在于：

所述動葉片與靜葉組件之間設有氣封環，靜葉組件與動葉片及輪盤安裝后形成兩個密封環腔。

優選的，所述氣封環包含上氣封和下氣封，且是由鎳基合金制造密封形式為蜂窩形式密封，采用一體式靠背制造形式，可將冷卻蒸汽阻止在環腔內。

優選的，所述密封環腔是將長柄動葉片設計成上輻板、下輻板的幅板外伸，凸出于動葉片與輪盤裝配后的端面，在所有動葉片與輪盤裝配后形成兩個密封環狀臺面，上輻板環狀臺面的內側設有2-6道密封齒；