[实用新型]一种燃气轮机透平及其气体密封结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机机械结构设计技术领域，尤其涉及一种燃气轮机透平及其气体密封结构。

背景技术

燃气轮机工作时，透平部分与高温燃气接触，需从其他部位引入冷却气体对透平静子和透平转子进行冷却。沿透平轴向上，透平静子的前后所需的冷气压力和温度不同，因此通常会设置前、后两个冷气腔室，即高压腔室和低压腔室。在此基础上，在透平静子的下端以及透平转子的上端对应设置气体密封结构，以控制从高压腔室进入低压腔室的冷气流量。

现有技术中的气体密封结构，请参见图1，透平转子2和透平静子1相对应的位置处，在透平静子1的下端焊接有蜂窝3，在透平转子2的对应于所述蜂窝3的位置加工有高低齿4。所述蜂窝3和高低齿4互相配合，以控制从高压腔室6进入低压腔室7的冷气流量。

现有技术存在的问题是：在正常工作时，随着透平静子1和透平转子2自身温度的升高，透平静子1和透平转子2在透平轴向和径向上受热膨胀伸长；由于二者材料、结构上的差异，透平静子1与透平转子2的伸长量不同，这就要求此处的控制高压腔到低压腔的冷气流量的气体密封结构能承受透平静子1和透平转子2在轴向和径向上的一定量的相对位移。此外，在燃机启动、停止或者工作状态变化大时，透平静子1和透平转子2的热响应不同，高低齿4与蜂窝3在透平轴向和径向上常产生刮碰现象；蜂窝3被磨掉后，其设计状态的间隙值不能保证，导致冷气流量加大，同时高低齿4与蜂窝3刮碰会缩短其结构寿命。由于高低齿4直接加工在透平转子2上，其加工要求较高，当其失 效时无法进行更换，带来冷气流量不能满足冷却要求，导致部件寿命缩短和燃机效率的降低；严重时威胁机组运行安全。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题就是提供一种燃气轮机透平及其气体密封结构，能较好地解决工业燃气轮机透平静子部分蜂窝刮磨、透平转子部分高低齿加工要求高等问题，提高了燃气轮机透平部分工作可靠性、稳定性，并延长透平使用寿命。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃气轮机透平气体密封结构，在径向方向上位于透平静子和透平转子之间，包括限制从高压腔室到低压腔室的冷却气流量的若干柔性密封片；所述柔性密封片连接于所述透平静子的与所述透平转子相对的环形曲面上。

优选地，透平转子上设置有防止所述柔性密封片对透平转子造成刮损的耐磨涂层。

优选地，所述柔性密封片向冷气流向的反方向倾斜。

优选地，沿着透平轴线方向上，在柔性密封片的前后两侧设置有挡板；所述挡板固定于透平静子的所述环形曲面上。

优选地，所述挡板和所述透平静子整体成型。

优选地，所述柔性密封片被垂直于透平轴线的平面截得的截面为矩形，且所述柔性密封片的底面与所述耐磨涂层的表面为互相平行的两个平面。

优选地，所述挡板为矩形挡板。

优选地，若干所述柔性密封片为平行设置的多片柔性密封片。

本实用新型还提供一种燃气轮机透平，包括本实用新型所述的燃气轮机透平气体密封结构

(三)有益效果

本实用新型的技术方案具有以下优点：本实用新型的燃气轮机透气体平密封结构，其结构简单可靠。柔性密封片在工作时由前后压差产生柔性变形，导致柔性密封片与透平转子的径向距离小于安装时的距离，因此其安装调整更方便，可保证透平静子与透平转子轴向和径向位置变动时不改变密封状态。通过本实用新型的燃气轮机透气体平密封结构，解决了传统气体密封结构的蜂窝刮磨、透平转子的高低齿加工要求高的问题，提高了燃气轮机透平部分工作可靠性、稳定性，并延长透平使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的设置在透平静子和透平转子之间的气体密封结构的安装示意图；

图2是本实用新型的燃气轮机透平气体密封结构的安装示意图；

图3是本实用新型的燃气轮机透平气体密封结构的工作过程示意图；

图中：1、透平静子；2、透平转子；3、蜂窝；4、高低齿；5、柔性密封片；6、高压腔室；7、低压腔室；8、前挡板；9、后挡板；10、耐磨涂层；11、柔性密封片安装位置；12、柔性密封片安装位置；13、第一夹角；14、第二夹角。