[发明专利]密封组件及具有此密封组件的燃气涡轮

说明书

本发明涉及密封组件及具有此密封组件的燃气涡轮。一种密封组件(22)设在燃气涡轮的燃烧器(11)与涡轮(12)之间的接口处，其中所述涡轮包括在其入口处的导叶(14)，导叶各自在其外直径处借助于后外直径导叶钩(15)安装在涡轮内，且在其内直径处各自借助于前内直径导叶齿(23)与蜂窝密封件(24)密封地接合，蜂窝密封件布置在所述燃烧器的出口的对应的内直径部分处，其中所述后外直径导叶钩允许所述导叶以围绕所述后外直径导叶钩旋转的形式进行相对移动(16)。通过使所述前内直径导叶齿和对应的蜂窝密封件在其构造方面适于所述导叶的所述旋转相对移动来改善密封，使得所述蜂窝密封件在燃气涡轮(10)的瞬态中的压缩减小。

技术领域

本发明涉及燃气涡轮技术。其涉及燃气涡轮的燃烧器与涡轮之间的接口处的密封组件。

其还涉及具有此类密封组件的燃气涡轮。

背景技术

燃气涡轮大体上包括压缩机、燃烧器和涡轮。压缩机压缩空气，空气然后给送到燃烧器用于焚烧燃料。所得的热气体流出燃烧器，且沿热气体通路进入涡轮。通常，导叶的环布置在涡轮入口处。为了防止压缩空气进入热气体通路，密封件必须沿热气体通路设在各种位置处。尤其是，在燃烧器与涡轮之间的接口处，特殊蜂窝密封件用于密封(例如，见文献US 7,178,340)。

图1中详细示出了燃烧器/涡轮接口处的密封情形。在图1中，热气体通路40将来自燃烧器11的热气体13经由燃烧器/涡轮接口引导至燃气涡轮10的涡轮12。在涡轮12的入口处布置了导叶14的周向环。各个导叶14均包括沿径向方向在内直径平台14a与外直径平台14b之间延伸的翼型件17。导叶14各自在外壳处借助于外直径平台14b(见图1中的上部圆)的后端处的后外直径钩15来钩到支承件中。与后外直径钩15相对，存在内直径平台14a(见图1中的下部圆)的前端处的密封组件18，在该处，导叶齿19与蜂窝密封件20(图2中更详细示出)和其密封表面21密封地接合。

导叶14通过保持结构42支承在内平台上。燃气涡轮的内部结构与外部结构之间的瞬态热性能导致相对移动43。

对密封位置或密封组件18的特定要求在于密封件20必须适应相对轴向和径向移动。这被认作是通过蜂窝的弹性变形来完成。密封组件18处的紧密密封对于防止冷却空气绕过燃烧器11进入热气体通路40很重要，导致较高的火焰温度和较高的NOx排放，且导致涡轮12的涡轮入口处的较大程度的温度不均匀性。该问题在于老化和退化会磨损密封件或密封件会塑性变形。两个效果可导致泄漏间隙增大。

发明内容

本发明的一个目的在于将密封组件设在燃烧器/涡轮接口处，这以简单且成本效益合算的方式减少或甚至消除此密封件的弱点。

本发明的另一个目的在于向燃气涡轮提供此密封组件。

这些及其它目的通过根据本发明的密封组件和燃气涡轮来获得。

根据本发明的密封组件设在燃气涡轮的燃烧器与涡轮之间的接口处，所述涡轮包括其入口处的导叶，该导叶各自在其外直径处借助于后外直径导叶钩或接近后部的外直径导叶钩安装在所述涡轮内，且各自在其内直径处借助于前内直径导叶齿与蜂窝密封件密封地接合，蜂窝密封件布置在所述燃烧器的出口的对应内直径部分处，其中所述后外直径导叶钩允许所述导叶以围绕所述后外直径导叶钩旋转的形式进行相对移动。

其特征在于所述前内直径导叶齿和对应的蜂窝密封件在其构造方面适于所述导叶的所述旋转相对移动，使得所述蜂窝密封件在所述燃气涡轮的瞬态中的压缩减小。

根据本发明的密封组件的实施例特征在于所述前内直径导叶齿和对应的蜂窝密封件在其形状方面适于所述导叶的所述旋转相对移动。

具体而言，所述蜂窝密封件具有密封表面，其与所述导叶的旋转相对移动的切向方向对准。

更具体而言，所述前直径导叶齿具有接触表面，其与所述蜂窝密封机构的所述密封表面总体对准。