[发明专利]包括具有用于调和压气机壳体的入口开口的压气机壳体的燃气涡轮和燃气涡轮的使用

说明书

技术领域

本发明涉及具有压气机壳体的燃气涡轮和燃气涡轮的使用。

背景技术

燃气涡轮包括转子组件(至少一个可动部件)和压气机壳体(至少一个固定部件)。转子组件被通过燃气涡轮的工作流体驱动，并且定位在压气机壳体中。

在工业燃气涡轮中常常会观察到压气机壳体的内腔室(内腔体)的热分层。经常在燃气涡轮停机之后短时间观察到该现象。在壳体中，可以观察到温度差。温度差导致压气机壳体相对于涡轮的转子组件横向变形。由此，可能发生转子组件在壳体内表面上的摩擦。

发明内容

本发明的目的是提供一种涡轮，与现有技术相比，减小了转子组件在压气机壳体的内表面上的温度诱发摩擦发生的可能性。

本发明的另一个目的是提供涡轮的使用。

这些目的通过本发明中限定的方案来实现。由此，提供一种涡轮，包括至少一个转子组件；以及至少一个压气机壳体；其中，压气机壳体包括用于布置转子组件的至少一个内压气机壳体腔室和用于调和压气机壳体的至少一个外压气机壳体腔室；内压气机壳体腔室和外压气机壳体腔室通过分隔壳体壁彼此分离；外压气机壳体腔室包括至少一个边界壳体壁；边界壳体壁和分隔壳体壁彼此相对地分离，使得形成外压气机壳体腔室；并且边界壳体壁包括至少一个入口开口，用于将具有调和气体的入口调和气体流引入到外压气机壳体腔室中，使得与未调和的压气机壳体相比减小压气机壳体的切向材料温度变化。调和气体流是调和气体喷射。存在沿着压气机壳体的表面的调和气体的气体喷射，例如沿着边界壳体壁的表面或者沿着内压气机腔室壁的表面。沿着边界壳体壁的表面或者沿着内压气机腔室壁的表面，来平衡温度差。由此，减少了压气机壳体的“热点”发生的可能性。由此，减小了燃气涡轮机中的上述热分层的问题。不发生摩擦。

优选地，多个入口开口沿着边界壳体壁的内表面分布，以便更有效地减少热分层问题。

转子组件可以通过工作流体驱动。工作流体包括气体。优选地，气体是燃烧过程的排出气体。排出气体是燃烧气体。

压气机壳体腔室空间地由内分隔壁和外边界壳体壁限定。借助入口开口，可以将入口调和气体流引入压气机壳体腔室中。调和气体(特别地为空气)可以被注射到压气机壳体腔室中。借助入口调和气体流，进行压气机壳体的调和。调和优选地是压气机壳体的冷却。借助循环的调和气体流，减小了发生分层的可能性。此外，将形成入口调和气体流的气体分子的热吸收和该吸收的热能沿着压气机壳体分布。压气机壳体内的温度差(特别地在燃气涡轮的停机操作状态下可能会出现)被平衡，导致减小压气机壳体发生温度诱导变形的可能性。转子组件可以形式配合地定位在内压气机壳体腔室中，使得转子组件可以在工作流体的驱动下在内压气机壳体腔室中旋转。将不会发生归因于压气机壳体的温度诱导变形的摩擦。

由此，确保调和气体和工作流体的完全分离。调和流体(例如调和气体)和涡轮的工作气体不混合。完全分离通过分隔壳体壁确保。

调和气体流可以包括不同的气体或气体混合物。在优选实施例中，调和气体包括空气。空气是很高效的并且不受限制的可用的调和气体。可选地，可以使用其它气体和气体混合物。例如，调和气体可以是氮气。

边界壳体壁可以包括至少一个出口开口，用于将具有调和气体的出口调和气体流引出外压气机壳体腔室。但是，这不是必须的。调和气体流可以通过排出提取缝且不通过外压气机壳体腔室流入压气机的气体路径。

有利地是，调和不是不受控制地进行。因此，优选地，设置用于调节调和入口气体流的至少一个调和气体流调节单元。如果设置出口开口，有利地也调节出口调和气体流。因此，存在用于调和出口气体流的调和气体流调节单元。

优选地，调和气体流调节单元包括至少一个阀和/或至少一个喷嘴。例如，调和气体流调节单元是结合在边界壳体壁中的喷嘴。优选地，该喷嘴以与其纵向切向对齐的方式被结合。喷嘴被切向地定向。由此，喷嘴的通道的定向和腔室的径向形成从45°到85°的范围内选择的角度。例如，该角度为近似50°。由此，调和气体以切向的方式被注射进外腔室中。也可以实施像风扇和/或吹风机等附加的装置。