[实用新型]用于密封涡轮机中的气体路径的系统和方法

说明书

技术领域

本文中所公开的主题涉及用于密封涡轮机中的气体路径的系统和方法。在特定实施例中，用于密封气体路径的系统和/或方法可以包括牺牲材料（sacrificial material）。

背景技术

燃气涡轮机广泛用于工业和商业操作中。例如，工业燃气涡轮机典型地包括一个或多个燃烧器以产生电力或推力。用于产生电力的典型的商业燃气涡轮机包括位于前部的压缩机、围绕中部的一个或多个燃烧器、以及位于后部的涡轮。环境空气作为工作流体进入压缩机，并且定子叶片和旋转轮叶的交替级逐步向工作流体施加动能以产生压缩工作流体，如本领域内众所周知的。压缩工作流体离开压缩机并且流向燃烧器，在燃烧器处，压缩工作流体与燃料混合并且点燃以产生具有高温和高压的燃烧气体。燃烧气体流向涡轮，在涡轮处，定子叶片和旋转轮叶的交替级使燃烧气体重新导向和膨胀以做功。例如，涡轮中燃烧气体的膨胀可以使连接至发电机的轴旋转从而产生电力。

压缩机中的转子叶片或旋转轮叶周围泄漏的或者绕过压缩机中的定子叶片或旋转轮叶的压缩工作流体降低了压缩机的效率和/或输出。类似地，涡轮中的定子叶片或旋转轮叶周围泄漏或者绕过涡轮中的定子叶片或旋转轮叶的燃烧气体降低了涡轮的效率和/或输出。因此，已开发了各种系统和方法来减少可能绕过燃气涡轮机中的部件的流体或气体的量。例如，安置于相邻部件之间的槽中的条形密封件可以减少绕过燃气涡轮机中的固定叶片和旋转轮叶的流体和气体的量。在一些应用中，条形密封件可以相对较硬和较厚，而在其它应用中，条形密封件可以更薄并且是柔性的。较硬和较厚的条形密封件大体提高了较大的相邻部件之间的对准度而不损坏条形密封件，但是可能造成泄漏增加。相反，较薄和柔性的条形密封件使得泄漏减少，但是更易于在安装期间损坏。因此，解决了所述问题中的一个或多个问题的改进的用于密封涡轮机中的气体路径的系统和方法将是有必要的。

实用新型内容

本实用新型的方面和优点将在下文的描述中部分地阐述，或者可以是通过描述显而易见的，或者可以通过实施本实用新型而习得。

根据本实用新型的某些方面，描述了一种用于放置在位于燃气涡轮机的两个涡轮机部件之间的槽中以密封所述部件之间的间隙的密封件。该密封件可以包括密封元件，该密封元件的尺寸能够被放置在槽内并且在燃气涡轮机操作期间基本密封间隙。牺牲涂层可以定位在密封元件上。该牺牲涂层的尺寸可以被构造成基本符合槽的尺寸，该牺牲涂层包括能够通过加热至在燃气涡轮机操作期间实现的温度来从密封元件去除的材料。各种选择和改型都是可能的。

如上所述密封元件是薄金属垫片元件。

如上所述密封元件包括镍基合金。

如上所述密封元件具有从大约5至大约50密耳的厚度。

如上所述牺牲涂层包括聚合物。

如上所述聚合物掺杂有增强材料。

如上所述牺牲涂层的厚度基本大于所述密封元件的厚度。

如上所述牺牲涂层基本包绕所述密封元件。

如上所述密封元件具有基本矩形横截面。

如上所述牺牲涂层具有基本矩形的外表面。

如上所述牺牲涂层的外表面具有被构造成有助于所述密封件在所述槽中对准的倒角。

根据本实用新型的某些其它方面，一种燃气涡轮机组件可以包括：两个涡轮机部件，这两个涡轮机部件具有相配合的外表面，所述相配合的外表面之间限定了间隙和槽；以及密封元件，该密封元件位于槽内，以用于在燃气涡轮机操作期间基本密封间隙。牺牲涂层可以定位在密封元件上，该牺牲涂层的尺寸被构造成基本符合槽的尺寸。该牺牲涂层可以包括能够通过加热至在燃气涡轮机操作期间实现的温度而从密封元件去除的材料。如上所述，各种选项和改型都是可能的。

如上所述涡轮机部件均包括喷嘴、叶片、护罩、环或斗叶中的一种。

如上所述密封元件是薄金属垫片元件。

如上所述牺牲涂层的厚度基本大于所述密封材料的厚度。

如上所述牺牲涂层基本包绕所述密封元件。