[發明專利]一種透平轉子布置系統

有效

• 申請號: 202110990710.3
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113653539B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 李振亞;趙峰;朱幼君;范雪飛;張廣源;邊文杰
• 申請（專利權）人: 上海發電設備成套設計研究院有限責任公司
• 主分類號: F01D11/04
• 分類號: F01D11/04;F01D25/12;F01D25/16;F01D5/06;F01D25/24;F01D25/26;F01D25/30
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馬笑雨

本發明涉及透平旋轉機械技術領域，公開一種透平轉子布置系統。該透平轉子布置系統包括透平缸、轉軸、凸臺和第一進氣口，轉軸設置于所述透平缸內，所述轉軸沿所述轉軸的軸向方向依次設置有第一低溫區、高溫區和第二低溫區；凸臺設置于所述轉軸的所述第一低溫區，所述凸臺的外周套設有第一干氣密封；第一進氣口設置于所述凸臺接近所述高溫區的一側，所述第一進氣口用于連通冷卻氣源。該透平轉子布置系統無需布置平衡盤，通過安裝干氣密封的凸臺前后壓差產生的推力平衡通流和密封齒產生的軸向推力，機組的整體運行效率較高，轉子整體跨距較小，機組的安全性能和經濟性能較好。

技術領域

本發明涉及透平旋轉機械技術領域，尤其涉及一種透平轉子布置系統。

背景技術

超臨界二氧化碳透平轉子是適用于發電設備的轉子，目前的平衡活塞大都布置在透平的高溫段，由于漏氣半徑較大，為控制漏氣量，因此平衡活塞長度較長，導致透平高溫段過長，從而使得機組的安全性能較低。也有少數平衡活塞是布置在低溫段的，但是現有的蒸汽循環的轉子布置方案具有較大的平衡盤長度和直徑，導致轉子的整體跨距較大，不利于機組的整體結構設計，使其安全性能和經濟性能較低。

發明內容

基于以上所述，本發明的目的在于提供一種透平轉子布置系統，無需布置平衡盤，機組的整體運行效率較高，轉子整體跨距較小，機組的安全性能和經濟性能較好。

為達上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種透平轉子布置系統，包括：

透平缸；

轉軸，設置于所述透平缸內，所述轉軸沿所述轉軸的軸向方向依次設置有第一低溫區、高溫區和第二低溫區；

凸臺，設置于所述轉軸的所述第一低溫區，所述凸臺的外周套設有第一干氣密封；

第一進氣口，設置于所述凸臺接近所述高溫區的一側，所述第一進氣口用于連通冷卻氣源。

作為一種透平轉子布置系統的優選方案，還包括：

透平轉子，設置于所述轉軸的所述高溫區，所述透平轉子的外周設置有葉片；

第二進氣口，設置于所述轉軸的所述高溫區，所述第二進氣口用于連通高溫氣源，以驅動所述葉片帶動所述轉軸轉動。

作為一種透平轉子布置系統的優選方案，還包括：

第一排氣口，設置于所述轉軸的所述高溫區，并位于所述第一進氣口和所述第二進氣口之間，所述第一進氣口和所述第一排氣口之間設置有第一密封，所述第一密封套設于所述轉軸，所述第一排氣口與所述第一進氣口能夠通過所述第一密封和所述轉軸之間的間隙連通。

作為一種透平轉子布置系統的優選方案，所述第二進氣口和所述第一排氣口之間設置有第二密封，所述第二密封套設于所述轉軸，所述第二進氣口與所述第一排氣口能夠通過所述第二密封和所述轉軸之間的間隙連通。

作為一種透平轉子布置系統的優選方案，還包括：

第二排氣口，設置于所述轉軸的所述高溫區，所述第二排氣口與所述第一排氣口連通，所述第二進氣口和所述第二排氣口分別設置于所述透平轉子的兩側，所述第二排氣口相對于所述第二進氣口遠離所述凸臺，所述第二排氣口用于收集經過所述葉片的高溫氣體。

作為一種透平轉子布置系統的優選方案，所述透平缸包括外缸和內缸，所述內缸設置于所述外缸內，所述轉軸設置于所述內缸內，所述第一排氣口和所述第二排氣口通過所述內缸和所述外缸之間的間隙連通。

作為一種透平轉子布置系統的優選方案，所述透平缸為單層缸，所述第一排氣口和所述第二排氣口通過連通管或缸內間隙連通。

作為一種透平轉子布置系統的優選方案，還包括：