[实用新型]燃气轮机及燃气轮机间隙控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及能源技术领域，特别涉及一种燃气轮机和一种燃气轮机的间隙控 制系统。

背景技术

燃气轮机(GasTurbine)是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械 功的旋转式动力机械。燃气轮机一般由压缩机(Compressor)、燃烧室(Combustor)和涡轮部 (Turbine)三大部件构成。工作时，压缩机从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压缩机 逐级压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混 合燃烧生成高温高压的燃气；然后高温高压的燃气再进入到涡轮部中膨胀做功，推动涡轮 部带动压缩机和外负荷转子一起高速旋转，实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机 械功，并输出电功。

燃气轮机的性能受多种参数的影响，顶部间隙是影响燃气轮机性能的重要参数的 其中之一，顶部间隙指的是燃气轮机的涡轮部的叶片与壳体间的间隔距离。在涡轮部正常 运行过程中，顶部间隙过大将导致燃气轮机效率下降，甚至会引起喘振；顶部间隙过小，将 导致叶片与壳体间的摩擦，产生故障，影响燃气轮机的安全运行。

燃气轮机在启动阶段或重启阶段时，燃气轮机的涡轮部的叶片因温度急剧升高而 膨胀，顶部间隙迅速减小，并形成一最小间隙。在后续的稳定运行过程中，随着壳体温度的 升高及顶部间隙的调整，稳定运行过程中的顶部间隙均大于所述最小间隙。在燃气轮机启 动阶段若能增大所述最小间隙，在燃气轮机效率不变的情况下，可防止叶片与壳体间的摩 擦，提升燃气轮机的安全性能；在燃气轮机安全性能不变的情况下，可减小燃气轮机发电阶 段的顶部间隙，提高燃气轮机的工作效率。然而，在现有技术中，目前尚未发现增大燃气轮 机启动阶段或重启阶段最小间隙的有效方法。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提出一种燃气轮机，其在启动阶段或重启阶段时， 顶部间隙的最小值可得到有效提升。

本实用新型的另一目的是提出一种燃气轮机间隙控制系统，可在待冷却装置启动 或重启阶段时对待冷却装置进行有效冷却。

本实用新型提供了一种燃气轮机，其包括一压缩机和一涡轮部，所述燃气轮机还 包括：一管路，所述管路的一端与所述压缩机连通，所述管路的另一端与所述涡轮部连通， 所述压缩机内的气体可通过所述管路流向所述涡轮部的叶片；一冷却器，所述冷却器配置 于所述管路上，用于在所述燃气轮机启动阶段或重启阶段时冷却流经所述管路的气体。

在燃气轮机的一种示意性实施例中，所述燃气轮机还包括一控制阀，所述控制阀 设置于所述管路上，用于控制所述管路内气体流量的大小。

在燃气轮机的一种示意性实施例中，所述燃气轮机处于启动阶段或重启阶段时， 所述管路内的气体流量为第一流量值，所述燃气轮机处于正常发电状态时，所述管路内的 气体流量为第二流量值，所述第一流量值大于所述第二流量值。

在燃气轮机的一种示意性实施例中，所述冷却器为水冷却式冷却器、风冷却式冷 却器或机械制冷式冷却器。

在燃气轮机的一种示意性实施例中，所述管路及所述冷却器设置在所述压缩机和 所述涡轮部的外部。

本实用新型还提供了一种燃气轮机间隙控制系统，连接于一气源装置和一待冷却 装置之间，所述燃气轮机间隙控制系统包括：一管路，所述管路的一端与所述气源装置连 通，所述管路的另一端与所述待冷却装置连通，所述气源装置内的气体可通过所述管路流 向所述待冷却装置；一冷却器，所述冷却器配置于所述管路上，用于在所述待冷却装置启动 阶段或重启阶段时冷却所述管路内的气体。

在燃气轮机间隙控制系统的一种示意性实施例中，所述气源装置为燃气轮机的压 缩机，所述待冷却装置为燃气轮机的涡轮部的叶片。

在燃气轮机间隙控制系统的一种示意性实施例中，所述燃气轮机间隙控制系统还 包括一控制阀，所述控制阀设置在所述管路上，用于控制所述管路内气体流量的大小。

在燃气轮机间隙控制系统的一种示意性实施例中，所述待冷却装置处于启动状态 或重启状态时，所述管路内的气体流量为第一流量值，所述待冷却装置处于正常运行状态 时，所述管路内的气体流量为第二流量值，所述第一流量值大于所述第二流量值。

在燃气轮机间隙控制系统的一种示意性实施例中，所述冷却器为水冷却式冷却 器、风冷却式冷却器或机械制冷式冷却器。