[发明专利]燃气涡轮叶片

说明书

本发明涉及燃气涡轮叶片。其包括：叶片根部和叶片翼型件，叶片根部附接于翼型件第一端；叶片末梢，其附接于翼型件第二端；冷却流体仓室，其在燃气涡轮叶片内侧延伸穿过叶片根部、叶片翼型件和叶片末梢；在叶片根部内侧在冷却流体仓室中的叶片根部冲击板和在叶片末梢内侧在冷却流体仓室中的叶片末梢冲击板，叶片末梢冲击板包括至少一个冷却流体孔，孔构造且布置成使冷却流体能从叶片末梢经由一个或多个冷却流体孔流到翼型件中；和管，其在冷却流体仓室中从叶片根部冲击板延伸到叶片末梢冲击板，且管构造且布置成将冷却流体从叶片根部输送到叶片末梢，且叶片根部冲击板构造且布置成将冷却流体从叶片根部引导到管。还描述包括使用方法的其他实施例。

技术领域

本公开涉及燃气涡轮叶片，且具体而言涉及包括在燃气涡轮叶片的内侧延伸的冷却流体仓室的燃气涡轮叶片。

背景技术

在燃气涡轮中的各种地方，遭遇几百度的温度，从而将严重的应变引入到材料上。为了耐受它们，已由燃气涡轮制造商实现了各种解决方案，包括使用可在高温下工作的材料，和在燃气涡轮的最热区域中使用大量的冷却系统。

燃气涡轮中的最热和最不利的环境中的一些存在于压缩机和涡轮中的热气体流附近。结果，在这些区域中使用的叶片和导叶包括冷却系统，以降低叶片/导叶(旋转叶片/静止叶片)温度。

导叶冷却系统的示例可在Alstom Technology Ltd的EP 2256297中看到。虽然其对导叶提供有效的冷却，但已明白，可作出更多的改进。

发明内容

本发明在所附的独立权利要求中限定，现在应参照这些独立权利要求。在从属权利要求中阐述本发明的有利特征。

根据第一方面，提供一种燃气涡轮叶片，其包括：叶片根部和叶片翼型件，叶片根部附接于叶片翼型件的第一端；叶片末梢，其附接于叶片翼型件的第二端；冷却流体仓室，其在燃气涡轮叶片的内侧延伸穿过叶片根部、叶片翼型件和叶片末梢；在叶片根部的内侧在冷却流体仓室中的叶片根部冲击板和在叶片末梢的内侧在冷却流体仓室中的叶片末梢冲击板，叶片末梢冲击板包括至少一个冷却流体孔，该至少一个冷却流体孔构造且布置成使冷却流体能够从叶片末梢经由一个或多个冷却流体孔流到叶片翼型件中；和管，其在冷却流体仓室中从叶片根部冲击板延伸到叶片末梢冲击板，且管构造且布置成将冷却流体从叶片根部输送到叶片末梢，且叶片根部冲击板构造且布置成将冷却流体从叶片根部引导到管。这可通过降低冷却流体流需求来改善冷却方案效率。这可减少叶片末梢中的冷却流体孔的数量和大小。这还可增大叶片末梢中的回流裕度，这可允许更灵活的燃气涡轮操作。这还可改善部分负载灵活性。

在一个实施例中，管附接于叶片末梢冲击板且可滑动地附接于叶片根部冲击板。在另一实施例中，管可滑动地附接于叶片末梢冲击板且附接于叶片根部冲击板。提供可滑动的附接可允许因不同的热膨胀引起的部件之间的相对移动。在另一实施例中，管通过中央腔密封件而可滑动地附接。这可在可滑动的接头处提供密封件，以帮助减少穿过连结部的泄漏。

在一个实施例中，在叶片根部冲击板中提供至少一个冷却流体孔。这可例如通过冲击冷却来帮助冷却叶片根部。

在一个实施例中，提供在叶片末梢中的后缘冷却流体孔，后缘冷却流体孔构造且布置成引导冷却流体的一部分以冷却沿热气体流方向在该燃气涡轮叶片下游的另一燃气涡轮叶片。这可帮助改善冷却方案效率。

在一个实施例中，翼型件冲击片布置在冷却流体仓室中且附接于燃气涡轮叶片的壁，该翼型件冲击片包括冲击冷却流体孔，该冲击冷却流体孔构造且布置成引导冷却流体来冲击在叶片翼型件上。这可帮助冷却叶片翼型件。

在一个实施例中，中央腔密封件可滑动地附接于翼型件冲击片且附接于燃气涡轮叶片的壁。这可允许因不同的热膨胀引起的部件之间的相对移动，且可帮助减少穿过连结部的泄漏。在一个实施例中，燃气涡轮叶片为燃气涡轮导叶。

第二方面提供燃气涡轮，该燃气涡轮包括上述燃气涡轮叶片。