[發明專利]環節段裝置和包括多個這樣的環節段裝置的燃氣渦輪組件

在審

• 申請號: 202210191455.0
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114991882A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: G·加德拉
• 申請（專利權）人: 安薩爾多能源公司
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04;F01D11/00;F01D25/00;F02C7/00;F02C7/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石宏宇;楊忠

本發明涉及環節段裝置和包括多個這樣的環節段裝置的燃氣渦輪組件。一種用于具有軸線的發電廠渦輪組件(優選為燃氣渦輪組件)的渦輪導葉的環節段裝置；環節段裝置包括：環節段，其具有第一面，該第一面構造成用于聯接到一個渦輪導葉或至少兩個相鄰的渦輪導葉的自由端部；至少阻尼銷裝置，其容納在環節段中獲得的對應孔中；阻尼銷裝置構造成用于以彈性方式將環節段聯接到對應的(多個)渦輪導葉；此外，環節段裝置包括：桿，其布置在阻尼銷裝置與(多個)渦輪導葉之間，使得由阻尼銷裝置抵靠(多個)渦輪導葉生成的力不局部地集中，而是沿著桿分布。

對相關申請的交叉引用

本專利申請要求享有于2021年3月1日提交的歐洲專利申請No. 21425007.8的優先權，其全部公開通過引用并入本文中。

技術領域

本發明的技術領域涉及用于發電廠(即，至少包括渦輪組件的發電廠)的渦輪機組件。更詳細地，本發明涉及用于發電廠的燃氣渦輪組件的技術領域。在該技術領域中，本發明涉及如下的技術問題：如何改進所謂的“定子環”(也稱為“密封環”)。該定子環為環結構，該環結構由以渦輪軸線為中心的多個環節段形成，并且構造成用于將渦輪導葉的內部自由端部連接為環，以便提高系統的性能、效率以及壽命。

背景技術

如已知的，用于發電廠的燃氣渦輪組件包括壓縮機組件、燃燒器組件以及渦輪組件。壓縮機組件構造成用于壓縮在壓縮機入口處供應的進入空氣。離開壓縮機組件的壓縮空氣流動到封閉容積(稱為“倉室”)中并從那里流動到燃燒器組件中。該燃燒器組件通常包括多個噴燃器，其構造成用于將燃料(至少一種類型的燃料)噴射到壓縮空氣流中。燃料和壓縮空氣的混合物進入燃燒室，在該燃燒室中，該混合物點燃。所得的熱氣體流離開燃燒室并通過渦輪組件流動，從而對連接到發電機的轉子做旋轉功。通常，相同的轉子也支承壓縮機組件，并且該轉子限定系統的主軸線。如已知的，渦輪組件包括由多級或多排定子導葉插置的多級或多排旋轉葉片。旋轉葉片由轉子支承，而定子導葉由殼(稱為“導葉載體”)支承，該殼為同心的并且包繞渦輪組件。

為了實現高效率，熱氣體流必須具有非常高的渦輪入口溫度。然而，大體上，該高溫涉及非期望的高NOx排放水平。為了減少該排放并且為了在不降低效率的情況下增加操作靈活性，所謂的“順序”燃氣渦輪為特別適合的。大體上，順序燃氣渦輪執行串聯的兩個燃燒級。如今，至少兩種不同種類的順序燃氣渦輪為已知的。根據第一實施例，燃氣渦輪包括第一燃燒器和第二燃燒器，它們為環形地成形的并且由渦輪(稱為高壓渦輪)在物理上分離。在第二燃燒器下游存在第二渦輪單元(稱為低壓渦輪)。

根據順序燃氣渦輪的第二實施例，燃氣渦輪未設有高壓渦輪，并且燃燒器組件以多個筒形燃燒器的形式實現，其中每個筒形燃燒器包括第一燃燒器和第二燃燒器，它們在共同的筒形殼內部直接地布置成一個在另一個下游。燃氣渦輪組件的這兩個示例僅作為非限制性示例被引述，其中可應用本發明的定子環。

在以下說明書中，用語“周向、徑向、軸向、外以及內”將指轉子或渦輪軸線(其平行于主空氣/熱氣體流)。用語“下游和上游”將指空氣/熱氣體流的主要方向。如前面所報告并且如已知的，渦輪組件包括多級或多排定子導葉，其中，每排由多個導葉限定，該多個導葉沿著周向方向鄰近于彼此布置。每個導葉包括大致沿徑向成形的本體，該本體在由外殼支承的外端部與面向(并靠近)轉子的內部自由端部之間延伸。在該構造中，每個導葉(特別是對應的自由端部)可在系統的使用期間振動或振蕩。為了減少或限制這些不適當的移動，已知的是，向每個導葉排提供所謂的“定子環”，該“定子環”為構造成用于將導葉排的自由端部連接到彼此的環形組件。EP2984295(可被認為是本發明的最接近現有技術文獻)公開定子環的示例，該定子環由沿周向聯接到彼此的多個環節段形成。由于導葉振動以及導葉與對應的定子環節段之間的不同熱膨脹，導葉與環節段之間的聯接可磨損，并且因此該聯接可變得不穩定。為了避免該問題，EP2984295中公開的解決方案是：向環節段提供多個所謂的“壓力螺栓”。每個壓力螺栓為推動裝置，該推動裝置構造成用于容納在環節段中并用于借助于由螺栓本身支承的壓縮彈簧生成的恢復力來抵靠導葉作用。以該方式，導葉的振動以及導葉與對應的環節段之間的不同熱膨脹被阻尼，從而避免聯接不穩定性。