[发明专利]一种燃气轮机热端冷却结构及具有其的燃气轮机

摘要

本发明涉及一种燃气轮机热端冷却结构及具有其的燃气轮机，在环形弯管上设置环形冷却盖板，冷却盖板的背面设置肋板通道，由环形弯管上的冷却气流孔导入的冷却气流冲击在冷却盖板的背面，对冷却盖板进行快速冷却，同时也降低了冷却盖板正面附近区域的燃气温度；然后冷却气流向下游流动，对燃气涡轮导向器的安装边进行冷却。由于冷却盖板背面的肋板通道产生近似稳压腔的作用，可以使冷却气流掺混均匀，在导向器安装边的表面上形成一层冷却气膜，大大地改善了冷却效果。冷却气流继续向下游流动，对燃气涡轮导向器的外流道表面也形成了保护作用。通过采用该结构，可以起到明显改善涡轮冷却效果，延长涡轮，尤其是燃气涡轮导向器使用寿命。

主权项

1.一种燃气轮机热端冷却结构，包括燃气涡轮导向器、环形弯管和冷却盖板，所述燃气涡轮导向器设置在燃气轮机燃烧室的出口处，其特征在于，所述环形弯管的外环侧面设置有第一台阶部和第二台阶部，所述第一台阶部的外径大于第二台阶部的外径，且所述第一台阶部靠近所述环形弯管的顶部设置，所述第二台阶部靠近所述环形弯管的底部设置，所述冷却盖板整体呈环形，所述冷却盖板固定且密封地套设在所述环形弯管的第一台阶部上，其中，所述冷却盖板的厚度和所述第一台阶部的厚度基本相当，所述冷却盖板固定在所述第一台阶部之后，所述冷却盖板的外表面和所述环形弯管的气动外表面之间光滑平顺过渡，所述冷却盖板的背面与所述环形弯管的第二台阶部之间形成安装所述燃气涡轮导向器的安装边的卡槽，所述卡槽的宽度与所述燃气涡轮导向器的安装边的厚度基本相当，所述燃气涡轮导向器的安装边固定且密封地套设在所述环形弯管的第二台阶部上，所述冷却盖板的背面设置有周向均布的肋板，相邻肋板之间形成沿周向均布的肋板通道，所述环形弯管的第二台阶部上沿其周向均匀布置若干个冷却气流孔，所述冷却气流孔的高度大于所述燃气涡轮导向器的安装边的高度，由所述冷却气流孔导入的冷却气流射流冲击在所述冷却盖板的背面，对所述冷却盖板进行快速冷却，同时降低所述冷却盖板的外表面附近区域的燃气温度，之后冷却气流向下游流动，在所述燃气涡轮导向器的安装边的外表面形成一层冷却气膜并对其进行冷却，冷却气流继续向下游流动，对所述燃气涡轮导向器的外流道表面进行冷却。