[发明专利]一种燃气轮机涡轮盘腔密封结构

说明书

本发明提供了一种燃气轮机涡轮盘腔密封结构，涉及燃气轮机技术领域，该密封结构包括静叶(1)、级间封严环(3)、蜂窝密封(6)、轮盘(9)、轮盘密封伸出翼(13)、静叶内围带(24)、静叶内围带外伸端(15)、通气孔(16)、弹簧构件(17)、T型槽(18)、轴向限位螺栓(20)和轴向限位槽(21)，所述通气孔(16)位于所述静叶内围带外伸端(15)内部，贯通静叶内围带外伸端(15)。本发明的密封结构简单易操作，能够避免蜂窝密封的磨损，进而降低了成本，同时简化了密封气流通路径，增加了运行的安全性。

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，具体涉及一种燃气轮机涡轮盘腔密封结构。

背景技术

在燃气轮机中，转子轮盘工作温度较高，如果不对其温度加以控制，其过高的温度会导致强度的下降，进而影响机组的安全运行。通常的做法是引入冷却空气对轮盘进行冷却，冷却空气一般会从静叶外围带处的供气腔供气，气体流过静叶内部通道后，进入静叶内围带与级间封严环组成的供气腔室，最后通过上、下游的密封齿后分别对上、下游轮盘进行冷却，最终，冷却过轮盘后的气体会通过动静间隙汇入主流，对动静间隙起到封严，防止高温燃气侵入盘腔，对轮盘造成烧蚀。目前为止，现有技术常采用蜂窝密封与密封齿相互配合的方式，为防止机组启停时，密封齿与蜂窝之间的间隙变化、保护转子密封齿，蜂窝设计成可磨，且转子密封齿齿顶厚度较厚，这在一定程度上避免了转子密封齿的磨损，但是也无法完全避免，大修时无法更换转子密封齿，只能更换蜂窝密封，进而增加了维护成本，且齿顶厚度越厚，密封齿的节流效应越差，同样的压降要求下则需要更多的密封齿，而轮盘密封外伸端的轴向长度是有限制的。另外，随着机组运行年限的增加，虽然大修时对蜂窝密封会进行更换，但是转子密封齿的磨损无法完成修补，因此密封性能会有一定程度的下降，导致机组性能逐年变差。

中国专利CN204783128U公开了一种燃气轮机用封严结构，包括封严环，封严环上开有限位孔，限位孔上设有弹性密封装置，弹性密封装置包括固定件、弹簧和压紧销，固定件的下端可拆卸的连接于限位孔内，固定件底部设有空腔；压紧销包括限位部，以及与限位部连接的固定部，限位部设置于空腔内，固定部的一端从空腔底部伸出，并紧压于限位孔的底面上；弹簧设置于限位部与空腔的顶面之间的空间内。该封严结构解决了现有技术结构复杂、维修不便的问题。但该专利没有轴向限位，封严环与其安装槽之间会存在间隙，存在泄漏的风险。

中国专利CN111237017A公开了一种燃气轮机级间封严散热结构，主要包括：封严环、静叶内围带、上、下游盘腔、供气腔、轴向孔、封严端；所述供气腔由所述封严环与所述静叶内围带围成，冷气通过所述供气腔上、下游端面分布的所述轴向孔进入所述上、下游盘腔，并对轮盘进行冷却，之后通过所述封严端汇入外部燃气，阻止高温燃气进入盘腔。但该专利中运行中动静的硬接触极易损坏密封结构。

针对现有技术的燃气轮机涡轮盘腔密封结构存在的结构复杂、易磨损、密封性差等各类问题，应寻找一种燃气轮机涡轮盘腔密封结构，使得该结构简单易操作的同时，能够保证密封性能，同时达到避免结构磨损、降低成本的目的。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种燃气轮机涡轮盘腔密封结构，该结构简单易操作，能够在降低成本的同时保证密封性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方法如下：

本发明提供了一种燃气轮机涡轮盘腔密封结构，包括静叶、级间封严环、蜂窝密封、轮盘密封伸出翼、静叶内围带、静叶内围带外伸端、通气孔、弹簧构件、T型槽、轴向限位螺栓和轴向限位槽，所述通气孔位于所述静叶内围带外伸端内部，贯通静叶内围带外伸端。

进一步地，在一些具体的实施方式中，所述燃气轮机涡轮盘腔密封结构还包括静叶外围带。

其中，蜂窝密封由密封体和蜂窝带构成的配件，主要作用是阻止燃气轮机高速运转轴系的工作介质、润滑介质或冷却介质的内外泄漏，以利于提高流体机械的效率、节约能源、保护环境和实现安全稳定的运行。