[发明专利]用于燃烧器过渡管的后框架、相关密封布置及燃气涡轮机

说明书

本发明提供一种用于燃烧器过渡管的后框架、相关密封布置及燃气涡轮机。所述密封布置密封在第一级喷嘴与多个后框架之间，所述密封布置包括周向定向和周向对准的第一内部密封件和第二内部密封件。侧密封件径向设置在所述第一内部密封件与所述第二内部密封件之间。所述侧密封件包括从所述第一内部密封件和所述第二内部密封件轴向偏置的第一部分以及与所述第一内部密封件和所述第二内部密封件邻接的第二部分。所述后框架具有前表面和后表面。所述后框架包括沿侧部分延伸的至少一个侧密封槽。所述侧密封槽的第一部分从所述后表面轴向偏置。所述侧密封槽的第二部分从所述第一部分轴向和径向偏置。

技术领域

本说明书中公开的主题涉及一种用于燃气涡轮机的燃烧器。更确切地说，本发明涉及一种用于一个或多个燃烧器过渡管与燃气涡轮机第一级喷嘴的一个或多个入口之间的接口的密封布置。

背景技术

燃气涡轮机通常包括若干个互连的分离部件(discrete parts)。燃气涡轮机通常包括入口部分、压缩部分、多个燃烧器、涡轮机部分和排气部分。所述入口部分可以包括一系列过滤器、冷却盘管、湿气分离器和/或对进入燃气涡轮机的工作流体(例如，空气)进行净化或以其他方式调节的其他装置。所述工作流体从入口部分向下游流动到压缩机部分，在所述压缩机部分中，动能渐进地传递到工作流体以产生高能状态下的压缩工作流体。所述压缩工作流体在一个或多个燃烧器内与来自燃料供应装置的燃料混合，以形成可燃混合物。所述可燃混合物燃烧以产生高温高压的燃烧气体。所述燃烧气体流过涡轮机部分的涡轮机，其中能量(动能和/或热能)从燃烧气体传递到转子叶片，从而使轴旋转并且做功。例如，涡轮轴的旋转可驱动压缩机产生压缩工作流体。作为替代或附加，所述轴可将涡轮机连接到发电机以发电。来自涡轮机的排气流过排气部分，所述排气部分将涡轮机连接到涡轮机下游的排气管。例如，排气部分可以包括热回收蒸汽发生器，用于在将排气释放到环境中之前清除并且提取所述排气中的额外热量。

燃气涡轮机的燃烧器通常经由过渡管(transition ducts)连接到涡轮机部分的第一级喷嘴的入口。通常，每个过渡管具有位于燃烧器下游的后框架(aft frame)，所述后框架连接到涡轮机部分的入口。所述后框架通常具有两个拱形部分，所述拱形部分通常称为内部部分和外部部分(inner and outer portions)，所述内部部分和外部部分相对于涡轮机的中心轴线位于径向上的内部或外部。所述后框架的所述内部部分和外部部分通过径向延伸的线性部分互连，所述径向延伸的线性部分通常称为侧部分(side portions)。内部和外部周向密封件用于密封后框架的内部部分和外部部分以及涡轮机部分的对应入口。径向定向的侧密封件可以设置在相邻的后框架之间，以大体上封闭和密封一个后框架的侧部分与下一个后框架之间的周向间隙。

周向相邻的后框架之间的径向定向的侧密封件从每个后框架与入口之间的内部密封件和外部密封件轴向地偏置(相对于涡轮机轴线)。由于此轴向偏置，内部密封件和外部密封件与侧密封件之间存在间隙。燃气涡轮机通常燃烧烃类燃料并且产生污染空气的排放物，例如氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)。因此，内部密封件和外部密封件与侧密封件之间的间隙可能导致流经过渡管的工作流体(例如，压缩空气和/或燃烧气体)从燃烧器泄漏到第一级喷嘴，从而可能导致空气污染物的排放性能降低并且发生转移。

发明内容

本发明的方面和优点在以下说明中进行阐述，或可以从说明书中清楚地看出，或可以通过实践本发明了解。

所属领域期望改进燃气涡轮机的多个部件之间的密封连接。具体来说，可帮助减少或消除工作流体泄漏到环境大气中和/或排放物泄漏到环境大气中的燃气涡轮机和相关密封部件是有利的。