[发明专利]环节段装置和包括多个这样的环节段装置的燃气涡轮组件

说明书

本发明涉及环节段装置和包括多个这样的环节段装置的燃气涡轮组件。一种用于具有轴线的发电厂涡轮组件(优选为燃气涡轮组件)的涡轮导叶的环节段装置；环节段装置包括：环节段，其具有第一面，该第一面构造成用于联接到一个涡轮导叶或至少两个相邻的涡轮导叶的自由端部；至少阻尼销装置，其容纳在环节段中获得的对应孔中；阻尼销装置构造成用于以弹性方式将环节段联接到对应的(多个)涡轮导叶；此外，环节段装置包括：杆，其布置在阻尼销装置与(多个)涡轮导叶之间，使得由阻尼销装置抵靠(多个)涡轮导叶生成的力不局部地集中，而是沿着杆分布。

对相关申请的交叉引用

本专利申请要求享有于2021年3月1日提交的欧洲专利申请No. 21425007.8的优先权，其全部公开通过引用并入本文中。

技术领域

本发明的技术领域涉及用于发电厂(即，至少包括涡轮组件的发电厂)的涡轮机组件。更详细地，本发明涉及用于发电厂的燃气涡轮组件的技术领域。在该技术领域中，本发明涉及如下的技术问题：如何改进所谓的“定子环”(也称为“密封环”)。该定子环为环结构，该环结构由以涡轮轴线为中心的多个环节段形成，并且构造成用于将涡轮导叶的内部自由端部连接为环，以便提高系统的性能、效率以及寿命。

背景技术

如已知的，用于发电厂的燃气涡轮组件包括压缩机组件、燃烧器组件以及涡轮组件。压缩机组件构造成用于压缩在压缩机入口处供应的进入空气。离开压缩机组件的压缩空气流动到封闭容积(称为“仓室”)中并从那里流动到燃烧器组件中。该燃烧器组件通常包括多个喷燃器，其构造成用于将燃料(至少一种类型的燃料)喷射到压缩空气流中。燃料和压缩空气的混合物进入燃烧室，在该燃烧室中，该混合物点燃。所得的热气体流离开燃烧室并通过涡轮组件流动，从而对连接到发电机的转子做旋转功。通常，相同的转子也支承压缩机组件，并且该转子限定系统的主轴线。如已知的，涡轮组件包括由多级或多排定子导叶插置的多级或多排旋转叶片。旋转叶片由转子支承，而定子导叶由壳(称为“导叶载体”)支承，该壳为同心的并且包绕涡轮组件。

为了实现高效率，热气体流必须具有非常高的涡轮入口温度。然而，大体上，该高温涉及非期望的高NOx排放水平。为了减少该排放并且为了在不降低效率的情况下增加操作灵活性，所谓的“顺序”燃气涡轮为特别适合的。大体上，顺序燃气涡轮执行串联的两个燃烧级。如今，至少两种不同种类的顺序燃气涡轮为已知的。根据第一实施例，燃气涡轮包括第一燃烧器和第二燃烧器，它们为环形地成形的并且由涡轮(称为高压涡轮)在物理上分离。在第二燃烧器下游存在第二涡轮单元(称为低压涡轮)。

根据顺序燃气涡轮的第二实施例，燃气涡轮未设有高压涡轮，并且燃烧器组件以多个筒形燃烧器的形式实现，其中每个筒形燃烧器包括第一燃烧器和第二燃烧器，它们在共同的筒形壳内部直接地布置成一个在另一个下游。燃气涡轮组件的这两个示例仅作为非限制性示例被引述，其中可应用本发明的定子环。

在以下说明书中，用语“周向、径向、轴向、外以及内”将指转子或涡轮轴线(其平行于主空气/热气体流)。用语“下游和上游”将指空气/热气体流的主要方向。如前面所报告并且如已知的，涡轮组件包括多级或多排定子导叶，其中，每排由多个导叶限定，该多个导叶沿着周向方向邻近于彼此布置。每个导叶包括大致沿径向成形的本体，该本体在由外壳支承的外端部与面向(并靠近)转子的内部自由端部之间延伸。在该构造中，每个导叶(特别是对应的自由端部)可在系统的使用期间振动或振荡。为了减少或限制这些不适当的移动，已知的是，向每个导叶排提供所谓的“定子环”，该“定子环”为构造成用于将导叶排的自由端部连接到彼此的环形组件。EP2984295(可被认为是本发明的最接近现有技术文献)公开定子环的示例，该定子环由沿周向联接到彼此的多个环节段形成。由于导叶振动以及导叶与对应的定子环节段之间的不同热膨胀，导叶与环节段之间的联接可磨损，并且因此该联接可变得不稳定。为了避免该问题，EP2984295中公开的解决方案是：向环节段提供多个所谓的“压力螺栓”。每个压力螺栓为推动装置，该推动装置构造成用于容纳在环节段中并用于借助于由螺栓本身支承的压缩弹簧生成的恢复力来抵靠导叶作用。以该方式，导叶的振动以及导叶与对应的环节段之间的不同热膨胀被阻尼，从而避免联接不稳定性。