[發明專利]一種燃氣輪機渦輪盤腔密封結構

有效

• 申請號: 202011515187.0
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112610335B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 藍吉兵;張發生;張偉;趙旭洋;李柳明;趙鴻琛;隋永楓;辛小鵬
• 申請（專利權）人: 杭州汽輪動力集團有限公司
• 主分類號: F02C7/28
• 分類號: F02C7/28;F01D9/02;F01D11/00
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 尉月麗

本發明提供了一種燃氣輪機渦輪盤腔密封結構，涉及燃氣輪機技術領域，該密封結構包括靜葉(1)、級間封嚴環(3)、蜂窩密封(6)、輪盤(9)、輪盤密封伸出翼(13)、靜葉內圍帶(24)、靜葉內圍帶外伸端(15)、通氣孔(16)、彈簧構件(17)、T型槽(18)、軸向限位螺栓(20)和軸向限位槽(21)，所述通氣孔(16)位于所述靜葉內圍帶外伸端(15)內部，貫通靜葉內圍帶外伸端(15)。本發明的密封結構簡單易操作，能夠避免蜂窩密封的磨損，進而降低了成本，同時簡化了密封氣流通路徑，增加了運行的安全性。

技術領域

本發明涉及燃氣輪機技術領域，具體涉及一種燃氣輪機渦輪盤腔密封結構。

背景技術

在燃氣輪機中，轉子輪盤工作溫度較高，如果不對其溫度加以控制，其過高的溫度會導致強度的下降，進而影響機組的安全運行。通常的做法是引入冷卻空氣對輪盤進行冷卻，冷卻空氣一般會從靜葉外圍帶處的供氣腔供氣，氣體流過靜葉內部通道后，進入靜葉內圍帶與級間封嚴環組成的供氣腔室，最后通過上、下游的密封齒后分別對上、下游輪盤進行冷卻，最終，冷卻過輪盤后的氣體會通過動靜間隙匯入主流，對動靜間隙起到封嚴，防止高溫燃氣侵入盤腔，對輪盤造成燒蝕。目前為止，現有技術常采用蜂窩密封與密封齒相互配合的方式，為防止機組啟停時，密封齒與蜂窩之間的間隙變化、保護轉子密封齒，蜂窩設計成可磨，且轉子密封齒齒頂厚度較厚，這在一定程度上避免了轉子密封齒的磨損，但是也無法完全避免，大修時無法更換轉子密封齒，只能更換蜂窩密封，進而增加了維護成本，且齒頂厚度越厚，密封齒的節流效應越差，同樣的壓降要求下則需要更多的密封齒，而輪盤密封外伸端的軸向長度是有限制的。另外，隨著機組運行年限的增加，雖然大修時對蜂窩密封會進行更換，但是轉子密封齒的磨損無法完成修補，因此密封性能會有一定程度的下降，導致機組性能逐年變差。

中國專利CN204783128U公開了一種燃氣輪機用封嚴結構，包括封嚴環，封嚴環上開有限位孔，限位孔上設有彈性密封裝置，彈性密封裝置包括固定件、彈簧和壓緊銷，固定件的下端可拆卸的連接于限位孔內，固定件底部設有空腔；壓緊銷包括限位部，以及與限位部連接的固定部，限位部設置于空腔內，固定部的一端從空腔底部伸出，并緊壓于限位孔的底面上；彈簧設置于限位部與空腔的頂面之間的空間內。該封嚴結構解決了現有技術結構復雜、維修不便的問題。但該專利沒有軸向限位，封嚴環與其安裝槽之間會存在間隙，存在泄漏的風險。

中國專利CN111237017A公開了一種燃氣輪機級間封嚴散熱結構，主要包括：封嚴環、靜葉內圍帶、上、下游盤腔、供氣腔、軸向孔、封嚴端；所述供氣腔由所述封嚴環與所述靜葉內圍帶圍成，冷氣通過所述供氣腔上、下游端面分布的所述軸向孔進入所述上、下游盤腔，并對輪盤進行冷卻，之后通過所述封嚴端匯入外部燃氣，阻止高溫燃氣進入盤腔。但該專利中運行中動靜的硬接觸極易損壞密封結構。

針對現有技術的燃氣輪機渦輪盤腔密封結構存在的結構復雜、易磨損、密封性差等各類問題，應尋找一種燃氣輪機渦輪盤腔密封結構，使得該結構簡單易操作的同時，能夠保證密封性能，同時達到避免結構磨損、降低成本的目的。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，提供了一種燃氣輪機渦輪盤腔密封結構，該結構簡單易操作，能夠在降低成本的同時保證密封性能。

為實現上述目的，本發明采用的技術方法如下：

本發明提供了一種燃氣輪機渦輪盤腔密封結構，包括靜葉、級間封嚴環、蜂窩密封、輪盤密封伸出翼、靜葉內圍帶、靜葉內圍帶外伸端、通氣孔、彈簧構件、T型槽、軸向限位螺栓和軸向限位槽，所述通氣孔位于所述靜葉內圍帶外伸端內部，貫通靜葉內圍帶外伸端。

進一步地，在一些具體的實施方式中，所述燃氣輪機渦輪盤腔密封結構還包括靜葉外圍帶。

其中，蜂窩密封由密封體和蜂窩帶構成的配件，主要作用是阻止燃氣輪機高速運轉軸系的工作介質、潤滑介質或冷卻介質的內外泄漏，以利于提高流體機械的效率、節約能源、保護環境和實現安全穩定的運行。